Figure 9.4: Transmit request of larger N-SDU

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: UML-Sequenzdiagramm (Interaktionsdiagramm) mit kombiniertem Fragment (loop).
• Architektur-Kontext: AUTOSAR Classic Platform, Communication Stack (ComStack).
• Funktionaler Zweck: Spezifikation des segmentierten Sendevorgangs für große N-SDUs (Network Service Data Units) über das Transportprotokoll-Modul CanTp gemäß ISO 15765-2. Das Diagramm modelliert das Zusammenspiel zwischen der übergeordneten Schicht (PDU Router), dem Transport-Layer und der Treiberabstraktion (CanIf) unter Nutzung des AUTOSAR-Pull-Buffer-Mechanismus.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Lebenslinien / Module

• «interface»: Repräsentiert die übergeordnete Schicht (typischerweise PduR bzw. via PduR angebundene Module wie Dcm oder Com).
• «module» :CanTp: AUTOSAR CAN Transport Layer. Verwaltet Verbindungszustände, Segmentierung (First Frame, Consecutive Frame), Flow-Control-Auswertung und Timing-Parameter (N_As, N_Bs, N_Cs).
• «module» :CanIf: CAN Interface. Untere Schnittstellenschicht zur Abstraktion der CAN-Controller-Treiber (Can).

Schnittstellen & Datentypen

• CanTp_Transmit(PduIdType TxPduId, const PduInfoType* PduInfoPtr):
  • Initiale synchrone Sendeanforderung der N-SDU. Rückgabe: Std_ReturnType (E_OK / E_NOT_OK).
• PduR_CanTpCopyTxData(PduIdType id, const PduInfoType* info, const RetryInfoType* retry, PduLengthType* availableDataPtr):
  • Pull-API zum inkrementellen Auslesen der Nutzdaten aus dem Quellpuffer der oberen Schicht. Rückgabe: BufReq_ReturnType.
• CanIf_Transmit(PduIdType TxPduId, const PduInfoType* PduInfoPtr):
  • Sendeanforderung einzelner L-PDUs (CAN-Frames) an das CAN-Interface.
• CanTp_TxConfirmation(PduIdType TxPduId, Std_ReturnType result):
  • Asynchroner Callback des CanIf an CanTp zur Bestätigung der erfolgreichen Übertragung einer einzelnen L-PDU auf dem Bus.
• PduR_CanTpTxConfirmation(PduIdType id, Std_ReturnType result):
  • Asynchroner Abschluss-Callback an die obere Schicht nach vollständiger (oder fehlgeschlagener) Übertragung der gesamten N-SDU.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Initialer Aufruf & Validierung (synchron):
   • Die obere Schicht ruft CanTp_Transmit auf.
   • CanTp führt interne Konsistenzprüfungen durch (Check inputs, z. B. PDU-ID-Gültigkeit, Puffer-Pointer, Kanalbelegung).
   • CanTp initialisiert den Tx-Kanal (Activate a Tx task) und kehrt synchron mit dem Annahmestatus (E_OK) zur oberen Schicht zurück. Der eigentliche Transfer wird asynchron angestoßen.
2. Segmentierte Datenübertragung (loop N-SDU data transfer):
   • Bedingung: [Still data to be sent from this N-SDU] (wiederholt für FF und alle nachfolgenden CFs unter Berücksichtigung eventueller Flow-Control-Frames).
   • Datenabruf (Pull): CanTp fordert über PduR_CanTpCopyTxData das nächste Datensegment an. Die obere Schicht kopiert die Daten in den übergebenen SDU-Puffer (Copy segment data) und signalisiert BUFREQ_OK.
   • Frame-Versand: CanTp übergibt die segmentierte L-PDU via CanIf_Transmit an das CAN-Interface.
   • L-PDU-Quittierung: Nach Übertragung auf dem Bus meldet das CAN-Interface den Sendeerfolg über CanTp_TxConfirmation(..., E_OK). Dies treibt die interne Zustandsmaschine für das nächste Segment bzw. die STmin-Wartezeit an.
3. Abschlussquittierung:
   • Sobald das letzte Segment erfolgreich übertragen und bestätigt wurde, benachrichtigt CanTp die übergeordnete Schicht via PduR_CanTpTxConfirmation(..., E_OK).
4. Fehler- und Abbruchbedingungen:
   • Gibt PduR_CanTpCopyTxData BUFREQ_E_NOT_OK oder BUFREQ_E_BUSY zurück, bricht CanTp die Übertragung ab oder initiiert ein Retry-Verhalten (falls konfiguriert).
   • Bei Timeout-Verletzungen (N_As, N_Bs, N_Cs) oder negativem Rückgabewert in CanTp_TxConfirmation bricht CanTp die Session ab und ruft PduR_CanTpTxConfirmation(id, E_NOT_OK) auf.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Puffer-Lebensdauer & Thread-Safety:
  • Der Sendeaufrufer (Com/Dcm) darf den Puffer nach Rückkehr von CanTp_Transmit() nicht freigeben oder überschreiben. Die Daten müssen persistent gehalten werden, bis PduR_CanTpTxConfirmation den Vorgang final abschließt.
• Pull-Modell-Implementierung:
  • Da CanTp keinen vollständigen N-SDU-Zwischenspeicher vorhält (Zero-Reassembly-Overhead auf N-SDU-Ebene), muss die Implementierung von PduR_CanTpCopyTxData in der oberen Schicht reentrant und latenzarm sein, um Timeouts (N_Cs) zu vermeiden.
• Kontext & Task-Zuordnung:
  • CanTp_Transmit wird im Task-Kontext der oberen Schicht ausgeführt.
  • CanIf_Transmit und die CopyTxData-Aufrufe erfolgen entweder im Kontext der zyklischen CanTp_MainFunction oder im Kontext der Tx-Task (Activate a Tx task).
  • CanTp_TxConfirmation wird typischerweise aus dem ISR-Kontext des CAN-Controllers oder dem Task-Kontext des CanIf aufgerufen; Zustandssperren (Critical Sections) im CanTp sind zwingend erforderlich.
• BSW-Konfiguration (CanTp.epc):
  • Relevante Parameter: CanTpTxChannel, CanTpNas, CanTpNbs, CanTpNcs, CanTpTc (Transmit Cancellation Support) sowie das Mapping von CanTpTxNSduId auf CanIfTxPduId.