Figure 4.1: Image of the PWM channel for diagnosis

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: Hardware-Blockschaltbild / Signalfluss- und Schnittstellendiagramm auf Microcontroller-Ebene (Hardware-Abstraktionsebene, MCAL).
• Technischer Zweck: Definition des normativen Abgriffspunkts für die Diagnosefunktion des AUTOSAR Classic PWM-Treibers (Pwm_GetOutputState()) gemäß SRS_Pwm_12297 und SRS_Pwm_12459 (abgeleitet aus RS_BRF_01992).
• Einordnung im AUTOSAR-Gesamtsystem: Spezifiziert die funktionale Abgrenzung zwischen der internen Timer-/Pulsgenerierungs-Peripherie (PWM Unit) und der I/O-Pin-Steuerung (Port Logic bzw. PORT/DIO-Treiber). Es legt fest, dass der logische Zustand des Hardware-Moduls und nicht der physikalische Pegel des externen Pins diagnostiziert wird.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Microcontroller: Physische Hardwaregrenze des Ziel-SoC / Silicon Dies.
• PWM Unit: Hardware-Peripherieblock (Timer/Counter, Compare-Logik, Waveform-Generator), der das pulsweitenmodulierte Signal logisch erzeugt.
• Port Logic: I/O-Pad-Schaltung, Multiplexer (Alternate Function MUX), Ausgangstreiber/Puffer (Push-Pull, Open-Drain, Slew-Rate-Control).
• Value to read (Mess-/Leseabgriff):
  • Schnittstelle: Internes Statusregister bzw. Ausgangssignal direkt am Ausgang der PWM Unit vor Einspeisung in die I/O-Zelle.
  • Datenrepräsentation: Pwm_OutputStateType (PWM_HIGH / PWM_LOW).
• PWM Port pin: Externer Halbleiter-Pin/Ball zur Ansteuerung externer Lasten (z. B. H-Brücken, LEDs, Ventile).
• Beziehungen & Signalfluss:
  • Unidirektionaler Signalpfad: PWM Unit → Port Logic → PWM Port pin.
  • Der Diagnose-Lesezugriff ist exklusiv an die Zwischenstufe gekoppelt; es besteht keine Rückkopplung vom PWM Port pin in die PWM Unit.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

• Signalerzeugung: Die PWM Unit generiert das getaktete Ausgangssignal gemäß Duty-Cycle- und Periodenkonfiguration.
• Diagnoseabfrage (Synchroner Lesezugriff):
  1. Oberer Layer (z. B. IoHwAb, Diagnosekomponente, CDD oder BSW-Modul) ruft synchron die API Pwm_GetOutputState(ChannelNumber) auf.
  2. Der MCAL-Treiber greift auf das periphere Hardware-Register/Status-Flag der PWM Unit zu (bzw. wertet den aktuellen Zählerstand relativ zu den Compare-Registern aus).
  3. Rückgabewert ist der exakte logische Zustand (PWM_HIGH oder PWM_LOW), der im Abfragezeitpunkt am Punkt Value to read anliegt.
• Fehlverhalten & Asynchronität: Externe Beeinflussungen des Pins (z. B. kapazitive Verzögerungen, Slew-Rate-Flankensteilheit oder externe Übersteuerungen) beeinflussen den Auslesevorgang nicht; der Treiber liefert das interne Logiksignal ohne Blockieren oder Polling.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• MCAL-Treiber-Implementierung:
  • Die Funktion Pwm_GetOutputState() darf keinen Rücklesezugriff auf Eingangsregister der Port-/GPIO-Logik (z. B. PORT_IN / DIO_ReadChannel) durchführen.
  • Ist die Hardware nicht in der Lage, das Ausgangssignal der PWM Unit direkt per Register auszulesen, muss der Treiberzustand deterministisch über den aktuellen Timer-Zählerstand im Vergleich zu den Schwellwerten (Compare Values) berechnet werden.
• Diagnosekonzept & Fehlerabdeckung (DEM / Plausibilisierung):
  • Ein Kurzschluss am externen Pin (PWM Port pin gegen GND oder VCC) spiegelt sich nicht im Rückgabewert von Pwm_GetOutputState() wider.
  • Für eine vollständige Leitungs- und Pin-Diagnose muss die Applikation/IoHwAb eine Diskrepanzanalyse implementieren: Vergleich von Pwm_GetOutputState() (Soll-/Generierungszustand) mit einem über Dio (Input Buffer Enabled) oder Adc rückgelesenen Pinpegel.
• Konfigurationsabhängigkeiten:
  • Die Schaltung zeigt die strikte Trennung zum AUTOSAR Port-Modul: Port muss den Multiplexer der Port Logic auf die alternate PWM-Funktion parametrieren (PortPinMode). Die PWM Unit arbeitet und diagnostiziert unabhängig davon, ob der Pin gemultiplext, hochohmig (tristate) oder elektrisch beschaltet ist.