AUTOSAR_SWS_FlexRayISOTransportLayer
FIG-7ed02b6d360e06cf
406 × 617 px
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Figure 8: Frame sequence of a segmented acknowledged data transfer with known message
SHA-256 Inhalts-Fingerabdruck:
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KI-generierte Bildanalyse & technische Beschreibung
Modell: gemini-3.8-flash (via agy) · Rezept figure-series@1 · erstellt am 2026-10-08
1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext
- Klassifikation: Sequenzdiagramm / Protokoll-Ablaufdiagramm (Message Sequence Chart nach ISO 10681-2).
- Architektur-Kontext: AUTOSAR Classic Platform, Kommunikationsstapel (Communication Services), Modul
FrIsoTp(FlexRay ISO Transport Layer, spezifiziert nach ISO 10681-2). - Funktionale Einordnung: Visualisierung der Vollduplex- bzw. Halbduplex-Punkt-zu-Punkt-Kommunikation für einen segmentierten, quittierten Datentransfer (Segmented Acknowledged Data Transfer) mit bekannter Gesamtlänge (known message length). Ermöglicht den verlässlichen Transport von I-PDUs/SDUs über FlexRay, deren Nutzlast die maximale MTU eines einzelnen FlexRay-Frames überschreitet, unter Nutzung von Blockbildung (Block Size), Flusssteuerung (Flow Control) und expliziter End-to-End-Transportquittierung.
2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen
- Akteure (Lebenslinien):
- Sender / Transmitter: Sendende
FrIsoTp-Instanz (Client/Server-Knoten, linke Achse). - Receiver / Recipient: Empfangende
FrIsoTp-Instanz (rechte Achse).
- Sender / Transmitter: Sendende
- Vertikale Nachbarmodule:
- Obere Schicht: PDU-Router (
PduR) via AUTOSAR TP-APIs (FrIsoTp_Transmit,PduR_FrIsoTpCopyTxData,PduR_FrIsoTpStartOfReception,PduR_FrIsoTpCopyRxData,PduR_FrIsoTpRxIndication,PduR_FrIsoTpTxConfirmation). - Untere Schicht: FlexRay-Interface (
FrIf) via Frame-Triggerung und Indication (FrIf_Transmit,FrIsoTp_RxIndication,FrIsoTp_TxConfirmation).
- Obere Schicht: PDU-Router (
- Dargestellte Protokolldateneinheiten (N-PDUs nach ISO 10681-2):
StartFrame_ACK (STFA): Initiale PDU mit PCI-Typ STFA. Überträgt die bekannte Gesamtnachrichtenlänge (Message Length), Payload-Daten des ersten Segments und fordert explizit Bestätigung/Flusssteuerung an.FlowControl_CTS (FC.CTS): Flusssteuerungs-PDU (Clear to Send). Signalisiert Sendebereitschaft des Empfängers und definiert Übertragungsparameter wie Block Size (BS) und Bandwidth Control / Separation Time (BC).ConsecutiveFrame (CF): Fortsetzungs-Segment-PDU innerhalb eines Blocks; führt eine zyklische Sequenznummer (Sequence Number, SN) zur Verlusterkennung.ConsecutiveFrame_EOB (CFEOB): End of Block-PDU. Markiert das letzte Segment eines Blocks und erzwingt das Warten auf ein neuesFC.CTSvor weiterer Transmission.LastFrame (LF): Finale PDU der Nachrichtensequenz; schließt die Payload-Übertragung ab.FlowControl_ACK (FC.ACK): Finale Flusssteuerungs-PDU des Empfängers zur Quittierung der vollständig und fehlerfrei zusammengesetzten Gesamtnachricht.
3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf
- Initialisierung:
- Sender initiiert die Übertragung nach
FrIsoTp_Transmit()durch Senden vonSTFA. - Start des Tx-Timers N_Bs (Timeout für Empfang der Flusssteuerung) auf Senderseite.
- Empfänger empfängt
STFA, ruftPduR_FrIsoTpStartOfReception()auf und allokiert den Puffer.
- Sender initiiert die Übertragung nach
- Block 1 Transfer:
- Empfänger antwortet synchron/asynchron mit
FC.CTS(definiert BS=3 Segmente: 2× CF + 1× CFEOB). Stoppt N_Bs beim Sender; startet Rx-Timer N_Cr beim Empfänger. - Sender überträgt aufeinanderfolgend
CF(SN=1) undCF(SN=2) unter Einhaltung der verhandelten Separationszeit. - Sender schließt den Block mit
CFEOB(SN=3) ab und geht in den Wartezustand über (Neustart N_Bs).
- Empfänger antwortet synchron/asynchron mit
- Block 2 Transfer:
- Empfänger validiert Block 1, führt Puffer-Handling über
PduR_FrIsoTpCopyRxData()aus und signalisiert mit erneutemFC.CTSdie Freigabe des Folgeblocks. - Sender überträgt das verbleibende Datenpaket via
CF(SN=4). - Sender schließt die gesamte SDU-Übertragung mit
LFab.
- Empfänger validiert Block 1, führt Puffer-Handling über
- Quittierung & Abschluss:
- Empfänger prüft Vollständigkeit der Nutzdaten, meldet
PduR_FrIsoTpRxIndication(NTFRSLT_OK)und sendetFC.ACKan den Sender. - Sender empfängt
FC.ACK, stoppt Überwachungs-Timer und quittiert den erfolgreichen Gesamtvorgang an die Applikation viaPduR_FrIsoTpTxConfirmation(NTFRSLT_OK).
- Empfänger prüft Vollständigkeit der Nutzdaten, meldet
- Abbruchbedingungen & Timeouts:
- Ablauf von N_Bs (fehlendes
FC.CTSoderFC.ACK) → Abbruch mitNTFRSLT_E_TIMEOUT_BS. - Ablauf von N_Cr (fehlendes
CF,CFEOBoderLF) → Abbruch mitNTFRSLT_E_TIMEOUT_CR. - Sequenzierungsfehler (ungültige SN im CF) → Abbruch oder Fehlerbehandlung gemäß ISO 10681-2.
- Pufferengpass beim Empfänger: Emission von
FC.WT(Wait) zur Verzögerung oderFC.OVFLW(Overflow) mit Abbruch (NTFRSLT_E_NO_BUFFER).
- Ablauf von N_Bs (fehlendes
4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise
- BSW-Konfiguration (
FrIsoTp):FrIsoTpAckType: Konfiguration zwingend auf Acknowledged setzen.FrIsoTpTxConfirmationTimeout/FrIsoTpRxTimeout: Abstimmung der Netzwerk-Timer (N_As, N_Ar, N_Bs, N_Br, N_Cs, N_Cr) auf die FlexRay-Buszykluszeit (Communication Cycle, statisches vs. dynamisches Segment).FrIsoTpBlockSize: Abstimmung der Puffergrößen auf Sender- und Empfängerseite; zu kleine Blockgrößen führen zu hohem Bus-Overhead durch häufigeCFEOB/FC.CTS-Handshakes.
- API- und Puffervertrag:
- Zero-Copy / Chunking: Der Sender muss über
PduR_FrIsoTpCopyTxData()die Daten segmentweise bereitstellen. Da es sich um quittierten Transfer handelt, müssen Daten im oberen Puffer ggf. vorgehalten werden, falls Retransmissions/Wiederholungen auf Transportebene aktiviert sind. - PduR-Rx-Pufferbereitstellung: Gibt
PduR_FrIsoTpCopyRxData()den RückgabewertBUFREQ_E_BUSYzurück, muss der Stack einFC.WTgenerieren, um Timeouts zu verhindern, bisBUFREQ_OKsignalisiert wird.
- Zero-Copy / Chunking: Der Sender muss über
- FlexRay-Scheduler-Restriktionen:
- Der Versand von Flow-Control-PDUs (
FC.CTS,FC.ACK) benötigt reservierte dynamische/statische Slots in Gegenrichtung. Fehlende Slot-Kapazitäten für Rückkanäle blockieren die Tx-Zustandsmaschine und triggern N_Bs-Timeouts.
- Der Versand von Flow-Control-PDUs (
Zugeordnete Anforderungen
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