Figure 33: CAN Transceiver Wakeup by Interrupt

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

UML-Sequenzdiagramm aus der AUTOSAR Classic Platform Spezifikation des ECU State Managers (AUTOSAR_SWS_ECU_StateManager, Releases R3.0.7 und R3.1.5). Dargestellt ist das Zusammenspiel zwischen System Services (EcuM, OS), Integrationscode bzw. Callout-Ebene (ECU Firmware), MCAL-Treibern (MCU, ICU, CAN), Hardware-Abstraktionsmodulen (CanIf, CanTrcv) sowie Hardware-Peripherien (CanController, CAN Transceiver Hardware) während des Übergangs in den Schlafmodus (GOSLEEP, SLEEP, HALT), der Weckverarbeitung über einen externen Transceiver-Interrupt (Wakeup by Interrupt) und des Wiederanlaufs bis zur Wakeup-Validierung (WAKEUP I, WAKEUP VALIDATION).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Beteiligte Entitäten und Lebenslinien:

• OS::Os: AUTOSAR OS; stellt Primitiven zur Ressourcenverwaltung bereit (GetResource(uint8), ReleaseResource(uint8)).
• «module» EcuM::EcuM: ECU State Manager; steuert die Zustände GOSLEEP, SLEEP, WAKEUP I und WAKEUP VALIDATION.
• Generic Elements::ECU Firmware: Integrationsschicht / Callout-Ebene; realisiert EcuM_EnableWakeupSources(EcuM_WakeupSourceType), EcuM_CheckWakeup(EcuM_WakeupSourceType), EcuM_DisableWakeupSources(EcuM_WakeupSourceType) und die PLL-Aktivierung (activate PLL()).
• «module» Mcu::Mcu: Microcontroller Driver (MCAL); steuert Low-Power-Modi über Mcu_SetMode(Mcu_ModeType).
• «module» Icu::Icu: Input Capture Unit Driver (MCAL); konfiguriert Wakeup-Trigger über Icu_EnableWakeup(Icu_ChannelType) / Icu_DisableWakeup(Icu_ChannelType) und dient als ISR-Eintrittspunkt.
• «module» CanIf::CanIf: CAN Interface; delegiert Transceiver-Weckmodi (CanIf_SetTransceiverWakeupMode(...)) und prüft Weckereignisse (CanIf_CheckWakeup(uint8)).
• «module» Can::Can: CAN Driver (MCAL); passive Lebenslinie ohne Interaktion im dargestellten Pfad.
• «module» CanTrcv::CanTrcv: CAN Transceiver Driver; steuert den Transceiver-Hardware-Modus (CanTrcv_SetWakeupMode(...)) und verifiziert Bus-Wakeup (CanTrcv_CB_WakeupByBus(...)).
• «Peripheral» Hardware::CanController: On-Chip CAN-Controller; passive Lebenslinie.
• «Peripheral» Hardware::CAN Transceiver Hardware: Externe Transceiver-Hardware; signalisiert Busaktivität über Wakeup Interrupt().

Wesentliche Schnittstellenaufrufe:

• EcuM_EnableWakeupSources(EcuM_WakeupSourceType) / EcuM_DisableWakeupSources(EcuM_WakeupSourceType)
• CanIf_SetTransceiverWakeupMode(Std_ReturnType, uint8, CanIf_TrcvWakeupModeType)
• CanTrcv_SetWakeupMode(CanIf_TrcvWakeupModeType, uint8, Std_ReturnType)
• Icu_EnableWakeup(Icu_ChannelType) / Icu_DisableWakeup(Icu_ChannelType)
• GetResource(uint8) / ReleaseResource(uint8)
• Mcu_SetMode(Mcu_ModeType)
• Wakeup Interrupt() / Return from interrupt()
• EcuM_CheckWakeup(EcuM_WakeupSourceType)
• CanIf_CheckWakeup(uint8)
• CanTrcv_CB_WakeupByBus(uint8, Std_ReturnType)
• EcuM_SetWakeupEvent(EcuM_WakeupSourceType)

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Einschlafphase (GOSLEEP nach SLEEP / HALT):
   • Vorbedingung gemäß Diagrammkommentar: CanSM hat vorab CanIf_SetControllerMode und CanIf_SetTransceiverMode aufgerufen.
   • EcuM stößt EcuM_EnableWakeupSources(...) an ECU Firmware an.
   • ECU Firmware aktiviert den Transceiver-Wakeup über CanIf_SetTransceiverWakeupMode(...), welcher an CanTrcv_SetWakeupMode(...) weiterleitet.
   • ECU Firmware aktiviert den zugehörigen ICU-Kanal via Icu_EnableWakeup(...).
   • EcuM fordert über GetResource(uint8) die Scheduler-Ressource des OS an, um Re-Scheduling nach dem Wecken zu sperren.
   • EcuM wechselt in SLEEP und ruft Mcu_SetMode(Mcu_ModeType) auf; die CPU geht in den Zustand HALT.
2. Aufwecken und ISR-Ablauf:
   • Hardware::CAN Transceiver Hardware detektiert ein Busereignis und löst Wakeup Interrupt() an Icu::Icu aus.
   • Icu ruft EcuM_CheckWakeup(...) an ECU Firmware auf.
   • ECU Firmware führt intern activate PLL() zur Taktstabilisierung aus.
   • ECU Firmware triggert die Validierung über CanIf_CheckWakeup(...).
   • CanIf fragt die Bus-Validierung über CanTrcv_CB_WakeupByBus(...) beim CanTrcv ab.
   • CanIf meldet das validierte Ereignis mittels EcuM_SetWakeupEvent(EcuM_WakeupSourceType) direkt an EcuM.
   • Die ISR schließt mit Return from interrupt() zur Transceiver-Hardware ab.
3. Aufwachsequenz (WAKEUP I nach WAKEUP VALIDATION):
   • Die Ausführung wird unmittelbar hinter der HALT-Instruktion fortgesetzt (Execution continues after HALT instruction); Mcu_SetMode() kehrt zu EcuM zurück.
   • EcuM wechselt in WAKEUP I und stellt über erneutes Mcu_SetMode(Mcu_ModeType) den Normalmodus sicher.
   • EcuM ruft EcuM_DisableWakeupSources(...) auf, woraufhin ECU Firmware den ICU-Kanal via Icu_DisableWakeup(...) und den Transceiver-Modus via CanIf_SetTransceiverWakeupMode(...) / CanTrcv_SetWakeupMode(...) deaktiviert bzw. umkonfiguriert.
   • EcuM gibt über ReleaseResource(uint8) die Scheduler-Ressource an das OS frei, wodurch andere Tasks wieder ausgeführt werden können.
   • Die Sequenz mündet in den Zustand WAKEUP VALIDATION.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• OS-Scheduler-Ressource: Die Sperre über GetResource vor Eintritt in den Halt-Modus ist essenziell. Ohne Scheduler-Lock ist nicht gewährleistet, dass der Programmfluss nach dem Halt-Befehl fortgesetzt wird, da eine ISR der Kategorie 2 (Cat 2) ein Re-Scheduling auslösen würde, bevor WAKEUP I initialisiert ist.
• Taktwiederherstellung (activate PLL): Vor der Ausführung höherer BSW-Prüfungen (CanIf_CheckWakeup) innerhalb der Wakeup-Behandlung muss die PLL wieder aktiviert werden, um definierte System- und Peripherietakte für die Buskommunikation zu gewährleisten.
• Schnittstellen- und Typsyntax: Im Diagramm sind Rückgabetypen teilweise als Parameter notiert (z. B. Std_ReturnType in CanIf_SetTransceiverWakeupMode(Std_ReturnType, uint8, CanIf_TrcvWakeupModeType) und CanTrcv_SetWakeupMode(CanIf_TrcvWakeupModeType, uint8, Std_ReturnType)). Implementierer müssen sich an die standardisierten Signaturen der AUTOSAR-SWS-Dokumente halten.
• Rolle der ECU Firmware: Die Entität Generic Elements::ECU Firmware fungiert als Callout- bzw. Integrationsschicht zwischen standardisiertem EcuM und den projektspezifischen MCAL-Treibern (Mapping von EcuM-Wakeup-Source auf Icu-Channel und CanIf-Transceiver-ID).
• Inaktive Lebenslinien: Can::Can und Hardware::CanController sind lediglich zur Vollständigkeit des CAN-Subsystems abgebildet; das Aufwecken erfolgt rein über ICU und Transceiver.