Figure 22: Timing parameter definition for one PDU transmission per MainFunction call

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: UML-Sequenz- und Timing-Diagramm (Mischform aus Interaktions- und Protokollzeitdiagramm gemäß ISO 10681-2 / AUTOSAR SWS FlexRay ISO Transport Layer).
• Architektur-Kontext: AUTOSAR Classic Platform, Schicht der Kommunikations-Dienste (Communication Services / BSW).
• Funktionaler Zweck: Definition und zeitliche Verankerung der ISO-10681-2-Transportprotokoll-Timer (N_As, N_Ar, N_Bs, N_Br, N_Cs, N_Cr, parametriert als FRTP_TIME_*) bei segmentierter Datenübertragung mit Blockbildung, Bestätigung (ACK), Wait-Frames (WT) und einem N-PDU-Transfer pro FrTp_MainFunction-Aufrufzyklus.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Akteure / BSW-Module:
  • FrTp (Sender): Sendende Instanz des FlexRay ISO Transport Layer Moduls.
  • FrTp (Receiver): Empfangende Instanz des FlexRay ISO Transport Layer Moduls.
  • Oberliegende Schicht (PduR): Schnittstellen PduR_FrTpTransmit(), PduR_FrTpTxConfirmation(), Empfängerpuffer-Handshake (PduR_FrTpProvideRxBuffer() / FrTp_StartOfReception()) und PduR_FrTpRxIndication().
  • Unterliegende Schicht (FrIf): FlexRay-Interface-Treiber (FrIf_Transmit(), FrTp_TxConfirmation(), FrTp_RxIndication()).
• N-PDU-Typen (ISO 10681-2 Frame-Formate):
  • STF N-PDU / StartFrame_ACK: Start Frame mit Anforderung einer Bestätigung.
  • FC N-PDU / FlowControl: Flusssteuerungs-Frames mit Parametern CTS (Continue To Send), WT (Wait) und ACK (Final Acknowledge).
  • CF N-PDU / ConsecutiveFrame: Fortsetzungs-Frames zur Nutzdatenübertragung.
  • CF N-PDU (EOB) / ConsecutiveFrame_EOB: Letzter Frame eines Blocks (End of Block).
  • LF N-PDU / LastFrame: Finaler Frame der Transportübertragung.
• Timing-Parameter (Konfigurationsparameter):
  • FRTP_TIME_AS (N_As): Sende-Überwachungszeit Sender (Transmitter-Seite: von FrIf_Transmit bis FrTp_TxConfirmation).
  • FRTP_TIME_AR (N_Ar): Sende-Überwachungszeit Empfänger (Receiver-Seite: von FrIf_Transmit für FC bis FrTp_TxConfirmation).
  • FRTP_TIME_BS (N_Bs): Wartezeit Sender auf Flow-Control-PDU nach TxConfirmation (STF oder EOB-CF).
  • FRTP_TIME_BR (N_Br): Maximale interne Verarbeitungszeit Empfänger bis zum Absetzen des nächsten FC (FrIf_Transmit(FC)).
  • FRTP_TIME_CS (N_Cs): Wartezeit / Abstand Sender zwischen FC-Empfang bzw. letzter TxConfirmation und nächstem FrIf_Transmit(CF).
  • FRTP_TIME_CR (N_Cr): Empfänger-Timeout für das Eintreffen des nächsten CF nach FC-TxConfirmation oder vorherigem CF.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Initialer Transfer (STF & FC-CTS):
   • Trigger durch PduR_FrTpTransmit().
   • Sender ruft FrIf_Transmit(STF N-PDU); Start von FRTP_TIME_AS.
   • Nach erfolgreichem Bustransfer erfolgt FrTp_TxConfirmation(STF); FRTP_TIME_AS stoppt, FRTP_TIME_BS startet.
   • Empfänger empfängt FrTp_RxIndication(STF); Start von FRTP_TIME_BR.
   • Nach Pufferzusage ruft Empfänger FrIf_Transmit(FC N-PDU [CTS]); FRTP_TIME_BR stoppt, FRTP_TIME_AR startet.
   • Nach FC-Bustransfer triggert FrTp_TxConfirmation(FC) am Empfänger (FRTP_TIME_AR stoppt, FRTP_TIME_CR startet).
   • Sender empfängt FrTp_RxIndication(FC [CTS]); FRTP_TIME_BS stoppt, FRTP_TIME_CS startet.
2. Blocktransfer (Consecutive Frames bis EOB):
   • Sender feuert FrIf_Transmit(CF N-PDU); FRTP_TIME_CS stoppt, FRTP_TIME_AS läuft bis FrTp_TxConfirmation(CF).
   • Empfänger verarbeitet FrTp_RxIndication(CF); FRTP_TIME_CR wird neu gestartet.
   • Nächster Frame wird als ConsecutiveFrame_EOB (End of Block) übertragen. Nach dessen TxConfirmation startet am Sender erneut FRTP_TIME_BS.
3. Flusssteuerung mit Verzögerung (FC-WT gefolgt von FC-CTS):
   • Nach EOB triggert Empfänger FRTP_TIME_BR und meldet temporären Pufferengpass mittels FlowControl (WT).
   • Sender empfängt FC(WT); setzt FRTP_TIME_BS zurück bzw. startet diesen Timer für das nächste FC neu.
   • Sobald Empfänger wieder aufnahmebereit ist, sendet er innerhalb von FRTP_TIME_BR einen FlowControl (CTS).
4. Nachrichtenabschluss (LastFrame & FC-ACK):
   • Sender sendet weitere CFs bis zum LastFrame (LF N-PDU).
   • Empfang von LF triggert am Empfänger FRTP_TIME_BR und Vorbereitung von FlowControl (ACK).
   • Nach Übertragung von FC(ACK) schließt der Empfänger den Transfer erfolgreich über PduR_FrTpRxIndication() ab.
   • Sender erhält FrTp_RxIndication(FC [ACK]) und schließt den Sendeauftrag via PduR_FrTpTxConfirmation() ab.
5. Abbruchkriterien:
   • Ablauf von FRTP_TIME_AS oder FRTP_TIME_AR ohne TxConfirmation → Busfehler / lokaler Übertragungsabbruch.
   • Ablauf von FRTP_TIME_BS oder FRTP_TIME_CR ohne entsprechende RxIndication → Kommunikations-Timeout, Abbruch der Verbindung mit E_NOT_OK an PduR.
   • Überschreitung des Zählers für maximale aufeinanderfolgende Wait-Frames (FrTpMaxWft).

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Scheduler- & Task-Design: Da pro Aufruf der FrTp_MainFunction() definitionsgemäß genau eine PDU übertragen wird, diktiert die Task-Periode der Main-Function zusammen mit dem FlexRay-Kommunikationszyklus (Communication Cycle) die minimal erzielbare Latenz für FRTP_TIME_CS und FRTP_TIME_BR.
• Timer-Dimensionierung:
  • FRTP_TIME_AS und FRTP_TIME_AR müssen größer als die maximal konfigurierte FlexRay-Sende-Latenz (Slots, Execution Cycles, PDU-Buffering im FrIf) gewählt werden.
  • FRTP_TIME_BS muss die maximale Reaktionszeit des Empfängers inklusive Pufferanforderung (PduR_FrTpProvideRxBuffer()) und Sendezeit des FC abdecken (FRTP_TIME_BS > FRTP_TIME_BR + FRTP_TIME_AR).
  • FRTP_TIME_CR muss größer sein als die Summe aus Verarbeitungszeit des Senders (FRTP_TIME_CS) und dessen Sendezeit (FRTP_TIME_AS).
• Puffer-Management (PduR / Upper Layer): Kann der Empfängerpuffer bei EOB nicht sofort bereitgestellt werden, erzwingt der FrTp das Senden von FlowControl (WT). Entwickler müssen sicherstellen, dass die Applikation/Dcm den Puffer freigibt, bevor der Zähler FrTpMaxWft erschöpft ist oder FRTP_TIME_BS am Sender abläuft.