Figure 9: 3.2: synchronous power state setting.

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: UML-Sequenzdiagramm (Interaktionsdiagramm).
• Technischer Zweck & Kontext: Spezifikation des synchronen Ablaufs zur Reduzierung des Energieverbrauchs (Power State Setting) auf ECU-Abstraktionsebene gemäß AUTOSAR_SWS_IOHardwareAbstraction (Classic Platform, Release R4.1.3).
• Funktionale Einordnung: Dargestellt ist die Koordination eines synchronen Übergangs in einen Energiesparmodus (LowPowerModeA). Der BSW Mode Manager (BswM) stößt den Moduswechsel über die Laufzeitumgebung/den Scheduler (Rte/SchM) an; die IoHwAb orchestriert als Aggregator sequenziell und synchron die darunterliegenden MCAL-Peripherietreiber (Adc, Pwm) über das standardisierte AUTOSAR-Peripherie-Power-Management-Interface.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Beteiligte BSW-Module (Lifelines mit Stereotyp «module»):
  • «module» BswM: Master für Systemzustände; evaluiert Mode-Arbitrierungsregeln und leitet Moduswechsel ein bzw. empfängt Modus-Updates.
  • «module» Rte: Abstrakte Vermittlungsschicht (inkl. SchM); dispatcht Mode-Switch-Events an Runnables und leitet BSW-Modusänderungen weiter.
  • «module» IoHwAb: I/O Hardware Abstraction (ECU Abstraction Layer); enthält die zuständige On-Entry-Runnable-Entität zur Koordination der I/O-Peripheriezustände.
  • «module» Adc: MCAL-Treiber (Microcontroller Abstraction Layer) für Analog-Digital-Wandler.
  • «module» Pwm: MCAL-Treiber für Pulsweitenmodulation.
• Schnittstellen & Interaktionspunkte:
  • Modus-Umschaltung: RTE/SchMSwitch() (BswM → Rte/SchM) und RTE/SchMSwitch(LowPowerModeA_Transition_End) (IoHwAb → Rte/SchM).
  • RTE-Runnable-Trigger: OnEntryRunnable_LowPowerModeA() (Rte → IoHwAb).
  • Modulinterne Kontrollroutinen: IoHwAb_PreparePowerState_LowPowerModeA(), IoHwAbs_EnterPowerStateLowPowerModeA().
  • MCAL Power-State-APIs (standardisiertes Pattern <MSN>_<ApiName>):
    • Abfrage: Adc_GetCurrentPowerState(), Pwm_GetCurrentPowerState().
    • Vorbereitung: Adc_PreparePowerState(PwrSts_1), Pwm_PreparePowerState(PwrSrs_3).
    • Aktivierung: Adc_SetPowerState(), Pwm_SetPowerState().
  • Status-Rückmeldung an BswM: UpdateModePorts() (Rte → BswM).

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Triggering des Moduswechsels:
   • Der BswM ruft synchron RTE/SchMSwitch() auf, um den Wechsel in den Low-Power-Modus einzuleiten.
   • Die Rte aktiviert das konfigurierte On-Entry-Runnable OnEntryRunnable_LowPowerModeA() der IoHwAb.
2. Phase 1: Vorbereitung der Peripherietreiber (Preparation Phase):
   • Die IoHwAb startet intern IoHwAb_PreparePowerState_LowPowerModeA().
   • Zustandsabfrage: Abfrage der Ist-Zustände über Adc_GetCurrentPowerState() und Pwm_GetCurrentPowerState().
   • Zustandsvorbereitung: Sequenzieller Aufruf von Adc_PreparePowerState(PwrSts_1) und Pwm_PreparePowerState(PwrSrs_3).
   • Bedingung/Invariante: Da es sich um das synchrone Setting handelt, blockieren die Aufrufe, bis die Treiber signalisieren, dass die Peripherie hardwareseitig vollständig vorbereitet ist („At the moment the <MSN>_PreparePowerTransition APIs return, the preparation is completed and the peripherals are ready to be set in the new power state“).
3. Phase 2: Schalten des Power-States (Execution Phase):
   • Die IoHwAb startet intern IoHwAbs_EnterPowerStateLowPowerModeA().
   • Sequenzieller, synchroner Aufruf von Adc_SetPowerState() und Pwm_SetPowerState(). Die Peripherie-Hardware wechselt unmittelbar in die Ziel-Stromsparmodi.
4. Phase 3: Abschluss & Quittierung:
   • Die IoHwAb meldet den Abschluss der Transition an die Rte/SchM via RTE/SchMSwitch(LowPowerModeA_Transition_End).
   • Die Rte informiert den BswM synchron via UpdateModePorts().
   • Das IoHwAb-Runnable terminiert und kehrt zur Rte zurück.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• MCAL-Treiber-Anforderungen (Synchronizität & Ausführungszeit):
  • <MSN>_PreparePowerState und <MSN>_SetPowerState müssen synchron ausgeführt werden. Nach API-Rückkehr muss der jeweilige Hardware-Zustand garantiert eingenommen sein.
  • Da die Aufrufe im Kontext des IoHwAb-Runnables (Task-Kontext der RTE) blockierend ablaufen, dürfen die MCAL-Treiber keine zeitintensiven Warteschleifen (Busy-Waiting) ausführen, um Task-Budget-Überschreitungen und Watchdog-Triggers (WdgM) zu vermeiden.
• IoHwAb-Mapping & Abstraktion:
  • Die IoHwAb entkoppelt den systemweiten Modusnamen (LowPowerModeA) von den treiberspezifischen Hardware-Power-States (PwrSts_1, PwrSrs_3). Dieses Mapping ist statisch im BSW-Modul-Generator der IoHwAb zu konfigurieren.
• BswM- und RTE-Konfiguration:
  • Für den Zustandsübergang ist in der RTE eine ModeDeclarationGroup zu definieren, die sowohl den Modus LowPowerModeA als auch die Transitions-Ende-Benachrichtigung (LowPowerModeA_Transition_End) umfasst.
  • Das On-Entry-Runnable der IoHwAb muss auf das entsprechende RteModeSwitchEvent gemappt werden.
  • Der BswM muss entsprechende Regeln (BswMRule) und Action Lists (BswMActionList) besitzen, die das Initiieren des Moduswechsels auslösen und nach UpdateModePorts() Folgeaktionen (z. B. MCU-Sleep via Mcu_SetMode) freigeben.