FlexRay Transceiver Driver (FrTrcv)

O driver de transceptor FlexRay controla os componentes de transceptor de uma ECU via Dio ou Spi e oferece em ACTIVE os modos NORMAL, RECEIVEONLY, STANDBY e SLEEP [SWS_FrTrcv_00481]. Ele define e lê modos, detecta eventos de despertar por polling cíclico ou notificação, reporta-os ao EcuM e fornece o motivo de despertar. Em estrelas ativas, consulta erros de barramento por ramal e desativa ou ativa ramais. Se uma mudança de modo falhar, retorna E_NOT_OK e mantém o estado anterior inalterado [SWS_FrTrcv_00323].

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O driver de transceptor FlexRay controla os componentes de transceptor de uma ECU. Ele endereça cada componente por meio do índice baseado em zero FrTrcv_TrcvIdx [SWS_FrTrcv_00323]. Para baixo, acessa o hardware dependendo da configuração via Dio ou Spi SWS FrTrcv Fig. 10.4 p. 77. Adicionalmente, utiliza Icu, EcuM, Dem e Det [SWS_FrTrcv_00334]. Para cima, presume-se que principalmente o FrIf utilize os serviços a pedido do FlexRay State Manager (interpretação) SWS FrSM p. 20. Pergunta (aberta)

Diagrama de contexto: FrTrcv entre FrIf/FrSM, os drivers de hardware e os serviços EcuM, DEM e DET. Fontes: [SWS_FrTrcv_00334], SWS FrSM p. 20

Após ser ligado, o driver está em NOT_ACTIVE e passa para ACTIVE com FrTrcv_Init SWS FrTrcv Fig. 7.1 p. 23. Lá aplicam-se os modos NORMAL, RECEIVEONLY, STANDBY e SLEEP [SWS_FrTrcv_00481]. O FrTrcv_SetTransceiverMode alterna entre eles. Se a transição falhar, o serviço retorna E_NOT_OK e mantém o estado anterior. O driver realiza tempos de espera com Tm_BusyWait1us16bit [SWS_FrTrcv_00485]. Em STANDBY, os canais de despertar de ICU estão habilitados; em NORMAL, desabilitados [SWS_FrTrcv_00491] [SWS_FrTrcv_00492].

Diagrama de estados: os quatro modos ACTIVE só são acessíveis após FrTrcv_Init. As transições são parcialmente reconstruídas (interpretação). Fontes: SWS FrTrcv Fig. 7.1 p. 23, [SWS_FrTrcv_00481]

O driver detecta eventos de despertar por duas vias: por FrTrcv_MainFunction cíclico [SWS_FrTrcv_00330] ou por notificação. Após FrTrcv_CheckWakeupByTransceiver, reporta o evento ao EcuM SWS FrTrcv p. 46. O motivo, como FRTRCV_WU_BY_BUS, é fornecido por FrTrcv_GetTransceiverWUReason, na medida em que o hardware possa distingui-lo [SWS_FrTrcv_00074]. O FrTrcv_ClearTransceiverWakeup limpa todos os eventos pendentes [SWS_FrTrcv_00329].

Em estrelas ativas, serviços opcionais consultam erros de barramento por ramal e desativam ou reativam ramais [SWS_FrTrcv_00419] [SWS_FrTrcv_00442] [SWS_FrTrcv_00443]. Para o tratamento de erros, aplica-se o seguinte:

• Erros de desenvolvimento como FRTRCV_E_UNINIT vão para o DET [SWS_FrTrcv_00085].
• Erros de tempo de execução como FRTRCV_E_FR_NO_CONTROL_TRCV passam por Det_ReportRuntimeError [SWS_FrTrcv_91001].
• O driver reporta erros de barramento das classes A e B ao DEM ou a uma função substituta configurada [SWS_FrTrcv_00475].

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Papel: abstração de hardware para componentes de transceptor FlexRay

O driver de transceptor FlexRay comanda um ou mais componentes de transceptor FlexRay de uma ECU. Todos os serviços relacionados a canais selecionam o componente por meio do índice baseado em zero FrTrcv_TrcvIdx, válido no contexto do driver [SWS_FrTrcv_00323]. O driver oferece três grupos de serviços:

• Definição e consulta dos modos de operação [SWS_FrTrcv_00324],
• Tratamento de eventos de despertar [SWS_FrTrcv_00325] [SWS_FrTrcv_00331],
• em estrelas ativas, o gerenciamento de ramais individuais [SWS_FrTrcv_00419].

FrTrcv_GetVersionInfo fornece expressamente a versão do módulo de software e não a do hardware do transceptor SWS FrTrcv p. 43.

Para baixo, o driver acessa o componente via Dio ou Spi. Para notificações de despertar, utiliza Icu; as notificações vão para EcuM, Dem e Det [SWS_FrTrcv_00334] [SWS_FrTrcv_00321]. O tipo de acesso é determinado pelo container de seleção FrTrcvAccess: ele permite exatamente uma das duas alternativas, ou seja, acesso Dio ou sequência SPI SWS FrTrcv Fig. 10.4 p. 77.

Para cima, presume-se que principalmente o FlexRay Interface utilize os serviços. O FlexRay State Manager determina o motivo de despertar por transceptor de um cluster via FrIf_GetTransceiverWUReason SWS FrSM p. 20. Interpretação: o FrIf repassa essas solicitações ao FrTrcv. Pergunta Q-29229b532631a6b5 (aberta) Condiz com isso o fato de que os tipos comuns em Fr_GeneralTypes.h são protegidos por FR_GENERAL_TYPES, para que múltiplos drivers de transceptor e o FrIf possam compartilhá-los SWS FrTrcv p. 34.

Diagrama de contexto: o FrTrcv fica entre o FrIf/FrSM e os drivers Dio, Spi e Icu, reportando ao EcuM, DEM e DET. Fontes: [SWS_FrTrcv_00334], [SWS_FrTrcv_00485], [SWS_FrTrcv_00330], SWS FrSM p. 20

Modos de operação entre NOT_ACTIVE e ACTIVE

A Figura 7.1 da especificação descreve os modos como uma máquina de estados aninhada. Dentro de POWER_ON, o driver encontra-se em NOT_ACTIVE após ser ligado e passa para ACTIVE com FrTrcv_Init() SWS FrTrcv Fig. 7.1 p. 23. Apenas em ACTIVE aplicam-se os quatro valores de FrTrcv_TrcvModeType: FRTRCV_TRCVMODE_NORMAL, FRTRCV_TRCVMODE_RECEIVEONLY, FRTRCV_TRCVMODE_STANDBY e FRTRCV_TRCVMODE_SLEEP [SWS_FrTrcv_00481]. A camada chamadora alterna entre esses modos com FrTrcv_SetTransceiverMode [SWS_FrTrcv_00323].

Uma mudança de modo ocorre de forma síncrona e não é reentrante. Transições para estados opcionais podem falhar. Nesse caso, o serviço retorna E_NOT_OK e o estado anterior é mantido SWS FrTrcv p. 39. Se o componente necessitar de tempos de espera para uma mudança de estado, o driver os realiza com o serviço de temporização Tm_BusyWait1us16bit [SWS_FrTrcv_00485]. O estado real é lido por FrTrcv_GetTransceiverMode. Esse serviço é reentrante e, portanto, também pode ser chamado em paralelo [SWS_FrTrcv_00324].

Diagrama de estados: apenas após FrTrcv_Init os quatro modos ACTIVE são acessíveis via FrTrcv_SetTransceiverMode. A seleção das transições é parcialmente reconstruída (interpretação). Fontes: SWS FrTrcv Fig. 7.1 p. 23, [SWS_FrTrcv_00481]

Inicialização e início da comunicação de barramento

FrTrcv_Init recebe um ponteiro para o conjunto de configuração selecionado e inicializa o driver [SWS_FrTrcv_00322]. Essa função separada inicializa variáveis e recursos de hardware. Drivers que atendem a fontes de despertar são reinicializados no bloco de restart, rearmando o mecanismo de disparo da notificação de despertar SWS FrTrcv p. 37. O driver suporta a sequência de inicialização da pilha AUTOSAR. Interpretação: dentro dessa sequência, presume-se que o ECU State Manager chame a função. Pergunta Q-93ce1e5987a96873 (aberta)

A mudança para NORMAL afeta os caminhos de despertar. Se FrTrcvIcuChannelRef estiver configurado, o driver desativa os canais de ICU com Icu_DisableNotification [SWS_FrTrcv_00492]. Sem essa referência, ele não acessa de forma alguma os canais de ICU [SWS_FrTrcv_00490].

Diagrama de sequência: à inicialização segue-se a mudança para NORMAL com busy-wait e desativação opcional de ICU. Uma falha mantém o estado inalterado. Fontes: [SWS_FrTrcv_00322], [SWS_FrTrcv_00323], [SWS_FrTrcv_00485], [SWS_FrTrcv_00492]

Detecção de despertar em STANDBY e SLEEP, motivo de despertar

Na mudança para STANDBY, o driver reabilita os canais de ICU [SWS_FrTrcv_00491]. Além disso, a cada mudança para STANDBY, o FrTrcv_SetTransceiverMode limpa o histórico de erros no transceptor, desde que o hardware suporte isso SWS FrTrcv p. 39.

Adicionalmente, o driver pode realizar polling cíclico. Para isso, ele disponibiliza FrTrcv_MainFunction via SchM_FrTrcv.h [SWS_FrTrcv_00330]. De acordo com a passagem documental de R23-11, a função varre todos os barramentos em STANDBY e SLEEP em busca de eventos de despertar e armazena internamente os eventos encontrados. O período é definido pela configuração. A função pode ser executada de forma síncrona ou assíncrona em relação ao schedule do barramento FlexRay SWS FrTrcv p. 49.

Diagrama de sequência: na transição para STANDBY, o histórico de erros é limpo e a notificação de ICU é habilitada. Em seguida, a Main Function busca ciclicamente por eventos de despertar. Fontes: [SWS_FrTrcv_00491], [SWS_FrTrcv_00330], SWS FrTrcv p. 49

Se o componente detectar um despertar através do barramento, o lado SPI ou DIO subjacente notifica o driver. Isso pode ocorrer no contexto de interrupção SWS FrTrcv p. 46. Se em seguida FrTrcv_CheckWakeupByTransceiver for chamado [SWS_FrTrcv_00331], o driver reporta o evento ao ECU State Manager. Para isso, EcuM_SetWakeupEvent consta na lista de interfaces utilizadas [SWS_FrTrcv_00334]. Interpretação: presume-se que o EcuM dispare a chamada de verificação em sua rotina de despertar. Pergunta Q-d5873691a495bef0 (aberta)

O motivo de despertar é fornecido por FrTrcv_GetTransceiverWUReason [SWS_FrTrcv_00325] como valor de FrTrcv_TrcvWUReasonType. Valores possíveis são FRTRCV_WU_BY_BUS, FRTRCV_WU_BY_PIN, FRTRCV_WU_INTERNALLY ou FRTRCV_WU_NOT_SUPPORTED [SWS_FrTrcv_00074]. O nível de distinção dos motivos depende fortemente do hardware SWS FrTrcv p. 42. A passagem documental de releases posteriores cita adicionalmente FRTRCV_WU_RESET e FRTRCV_WU_POWER_ON SWS FrTrcv p. 34. O texto de requisitos de R20-11 no payload está truncado neste ponto.

O FrSM verifica o motivo de despertar por transceptor para FRTRCV_WU_BY_BUS. Assim, ele distingue se não há despertar de barramento, se há um despertar parcial ou completo SWS FrSM p. 20. Em seguida, FrTrcv_ClearTransceiverWakeup limpa todos os eventos de despertar pendentes [SWS_FrTrcv_00329]. A chamada também é permitida com a notificação de despertar desativada SWS FrTrcv p. 44.

Diagrama de sequência: sequência desde a notificação de hardware, passando pela notificação ao EcuM, até a consulta e a limpeza do motivo de despertar. O payload não nomeia o chamador da função de verificação (interpretação). Fontes: [SWS_FrTrcv_00331], [SWS_FrTrcv_00325], [SWS_FrTrcv_00329], SWS FrTrcv p. 46

Estrelas ativas: monitorar, desativar e liberar ramais

Para transceptores que atendem a múltiplos ramais como uma estrela ativa, existem três serviços adicionais. Eles estão disponíveis apenas quando ramais estiverem configurados SWS FrTrcv p. 52. Todos os três endereçam o ramal adicionalmente pelo índice baseado em zero FrTrcv_BranchIdx e não são reentrantes [SWS_FrTrcv_00419] [SWS_FrTrcv_00442] [SWS_FrTrcv_00443].

FrTrcv_GetTransceiverError grava o estado de erro de um ramal como uint32 em FrTrcv_BusErrorState. Podem ser consultados todos os erros prescritos pelo EPL do FlexRay que o hardware suporte SWS FrTrcv p. 48. Ramais com defeito são desativados com FrTrcv_DisableTransceiverBranch SWS FrTrcv p. 50. O FrTrcv_EnableTransceiverBranch os libera novamente de forma síncrona com o schedule do barramento FlexRay SWS FrTrcv p. 51. Se um índice estiver fora da faixa válida, ambos os serviços de chaveamento retornam E_NOT_OK, e o estado do ramal permanece inalterado [SWS_FrTrcv_00442] [SWS_FrTrcv_00443].

Diagrama de atividades: consulta de erros por ramal, desativação de ramais defeituosos e reativação síncrona com o schedule do barramento. O fato de que a camada chamadora decide é uma interpretação. Fontes: [SWS_FrTrcv_00419], SWS FrTrcv p. 50, SWS FrTrcv p. 51

Configuração, tipo de acesso e particionamento

FrTrcv_ConfigType é uma estrutura específica da implementação [SWS_FrTrcv_00487]. O módulo contém um ou mais containers FrTrcvChannel, um por canal de transceptor, bem como FrTrcvGeneral SWS FrTrcv p. 59. Esta passagem documental de R23-11/R25-11 menciona ainda apenas VARIANT-PRE-COMPILE sem suporte a post-build. Para R20-11, o payload não contém nenhum requisito a esse respeito.

Para cada transceptor, FrTrcvAccess seleciona FrTrcvDioAccess ou FrTrcvSpiSequence SWS FrTrcv Fig. 10.4 p. 77. Funções opcionais podem ser ativadas e desativadas em tempo de compilação SWS FrTrcv p. 52. O FrTrcvIcuChannelRef vincula a notificação de despertar de ICU a [SWS_FrTrcv_00490]. Com FrTrcvDemReportErrorStatusConfiguration, é possível empregar uma função própria com a mesma assinatura no lugar de Dem_SetEventStatus [SWS_FrTrcv_00475].

Em sistemas particionados, o módulo opera como uma instância independente por partição. Uma chamada de API afeta apenas a partição em que ocorre [SWS_FrTrcv_00494]. Mapeamentos de partição não suportados pela implementação devem ser rejeitados pelo módulo [SWS_FrTrcv_00497].

Comportamento em caso de erro

Os erros de desenvolvimento estão definidos [SWS_FrTrcv_00085]:

• FRTRCV_E_FR_INVALID_TRCVIDX (0x01),
• FRTRCV_E_FR_INVALID_BRANCHIDX (0x02),
• FRTRCV_E_UNINIT (0x10),
• FRTRCV_E_PARAM_POINTER (0x15).

Eles são reportados apenas quando a detecção de erros de desenvolvimento estiver ativada. Exemplos são FRTRCV_E_UNINIT nos serviços de ramal SWS FrTrcv p. 50 e o ponteiro NULL em FrTrcv_GetVersionInfo SWS FrTrcv p. 43.

Como erro de tempo de execução, o driver reporta chamadas no modo incorreto com FRTRCV_E_FR_TRCV_NOT_STANDBY até FRTRCV_E_FR_TRCV_NOT_RECEIVEONLY (0x11 até 0x14). Ele reporta comunicação ausente ou incorreta com o componente através de FRTRCV_E_FR_NO_CONTROL_TRCV (0x16) [SWS_FrTrcv_91001]. Essas mensagens passam por Det_ReportRuntimeError [SWS_FrTrcv_00493]. FrTrcv_GetTransceiverMode aciona o erro FRTRCV_E_FR_NO_CONTROL_TRCV, por exemplo, em caso de erro no acesso ao transceptor SWS FrTrcv p. 41.

Em E_NOT_OK, os parâmetros de saída permanecem inalterados, assim como em FrTrcv_GetTransceiverMode e FrTrcv_GetTransceiverError SWS FrTrcv p. 48. Uma mudança de modo com falha mantém o estado anterior [SWS_FrTrcv_00323].

Diagrama de atividades: verificações de parâmetros e de inicialização resultam em erros de desenvolvimento, erros de acesso em um erro de tempo de execução. A ordem das verificações é uma interpretação. Verificações do DET existem apenas com a detecção de erros ativada. Fontes: [SWS_FrTrcv_00085], [SWS_FrTrcv_91001], [SWS_FrTrcv_00493]

Para o diagnóstico de produção, o driver distingue duas classes de transceptores:

• Em transceptores da classe A controlados por GPIO, um pino ERRN ativo (low) significa «Fail», um pino inativo (high) «Pass» [SWS_FrTrcv_00489].
• Em transceptores da classe B controlados por SPI, cada bit 1…9 definido dispara um erro de barramento [SWS_FrTrcv_00488].

A avaliação é realizada em caso de HALT inesperado ou em NORMAL_ACTIVE do controlador. Em caso de curto-circuito no barramento, um «Pass» do driver por si só não é suficiente como comprovação SWS FrTrcv p. 26. Dem_SetEventStatus está disponível apenas com STANDARD_REPORTING [SWS_FrTrcv_00334].

Diagrama de atividades: avaliação de Pass/Fail por classe de transceptor e caminho de notificação para o DEM ou para a função de substituição configurada. Fontes: [SWS_FrTrcv_00488], [SWS_FrTrcv_00489], [SWS_FrTrcv_00475]

Evidências mais detalhadas

Referência	Classificação
[SWS_FrTrcv_00481], SWS FrTrcv Abb. 7.1 S. 23	Modos de operação e máquina de estados
[SWS_FrTrcv_00323], SWS FrTrcv S. 39	Mudança de modo, falha, limpeza do histórico de erros em STANDBY
[SWS_FrTrcv_00322], SWS FrTrcv S. 37	Inicialização e regra de reinicialização para fontes de wake-up
[SWS_FrTrcv_00330], [SWS_FrTrcv_00485]	Polling cíclico e tempos de espera
[SWS_FrTrcv_00331], [SWS_FrTrcv_00325], [SWS_FrTrcv_00074], [SWS_FrTrcv_00329]	Caminho de wake-up desde a detecção até a limpeza
[SWS_FrTrcv_00490], [SWS_FrTrcv_00491], [SWS_FrTrcv_00492]	Notificação do ICU dependente do modo
[SWS_FrTrcv_00419], [SWS_FrTrcv_00442], [SWS_FrTrcv_00443]	Gerenciamento de ramificações em estrelas ativas
[SWS_FrTrcv_00085], [SWS_FrTrcv_91001], [SWS_FrTrcv_00493]	Erros de desenvolvimento e de tempo de execução
[SWS_FrTrcv_00488], [SWS_FrTrcv_00489], [SWS_FrTrcv_00475]	Eventos do DEM e caminho de notificação
[SWS_FrTrcv_00487], [SWS_FrTrcv_00494], [SWS_FrTrcv_00497]	Tipo de configuração e particionamento