Figure 6.25: PWM channel specific configuration

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: AUTOSAR ECU Configuration Parameter Definition Metamodell (UML-Klassendiagramm / BSW-Modulbeschreibungsschema).
• Architektur-Kontext: MCAL (Microcontroller Abstraction Layer), Modul Pwm (Pulse Width Modulation Driver) gemäß AUTOSAR Classic Platform (SWS PWM).
• Funktionaler Zweck: Formale Definition des Konfigurationsschemas für PWM-Kanäle. Dient ECU-Konfigurations- und Codegenerierungswerkzeugen (z. B. DaVinci Configurator, EB tresos) als Validierungsmodell für die Generierung der typsicheren Treiberstrukturen (Pwm_PBcfg.c, Pwm_Cfg.h).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Container-Hierarchie & Multiplizitäten

• Pwm : ModuleDef: Wurzelknoten der PWM-Modulkonfiguration (lowerMultiplicity = 0, upperMultiplicity = *).
• PwmChannelConfigSet : ParamConfContainerDef:
  • Beziehung: Komposition via +container von Pwm.
  • Eigenschaft: multipleConfigurationContainer = true. Definiert den Container als Basis für Post-Build-Varianten (PB/PC-Switching über Konfigurationssets).
• PwmChannel : ParamConfContainerDef:
  • Beziehung: Komposition via +subContainer von PwmChannelConfigSet.
  • Multiplizität: lowerMultiplicity = 1, upperMultiplicity = * (mindestens ein Kanal muss konfiguriert sein). Repräsentiert die logische Kanalinstanz.

Parameterdefinitionen (Komposition via +parameter an PwmChannel)

• PwmChannelId : IntegerParamDef:
  • Eigenschaften: symbolicNameValue = true, min = 0.
  • Semantik: Eindeutige numerische Kanal-ID. Generiert symbolische C-Makros (z. B. PwmConf_PwmChannel_<Name>) für API-Zugriffe (Pwm_ChannelType).
• PwmPeriodDefault : FloatParamDef:
  • Eigenschaft: min = 0.
  • Semantik: Standard-Periodendauer in Sekunden (s) beim Treiberstart (Pwm_Init).
• PwmDutycycleDefault : IntegerParamDef:
  • Eigenschaften: min = 0, max = 0x8000.
  • Semantik: Standard-Tastverhältnis (0x0000 = 0 %, 0x8000 = 100 % gemäß AUTOSAR-Normierung auf 15-Bit-Basis / 0x8000 == 32768).
• PwmNotification : FunctionNameDef:
  • Eigenschaft: defaultValue = "NULL".
  • Semantik: Bezeichner der Callback-Funktion bei Erreichen der Flanke/Periode (void (*)(void)).
• PwmChannelClass : EnumerationParamDef:
  • Literale (via +literal):
    • PwmFixedPeriod: Feste Periode, nur Tastverhältnis via Pwm_SetDutyCycle() änderbar.
    • PwmFixedPeriodShifted: Feste Periode mit konfigurierter Phasenverschiebung zu anderen Kanälen.
    • PwmVariablePeriod: Variable Periode, änderbar zur Laufzeit via Pwm_SetPeriodAndDuty().
• PwmIdleState : EnumerationParamDef:
  • Literale (via +literal): PwmIdleStateHigh, PwmIdleStateLow.
  • Semantik: Elektrischer Ausgangspegel im deaktivierten oder Idle-Zustand (nach Pwm_Init bzw. Pwm_SetOutputToIdle()).
• PwmPolarity : EnumerationParamDef:
  • Literale (via +literal): PwmPolarityHigh, PwmPolarityLow.
  • Semantik: Startpegel zu Beginn der PWM-Periode (High: Tastverhältnis definiert High-Phase; Low: Tastverhältnis definiert Low-Phase).

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

Da es sich um ein statisches Konfigurationsmetamodell handelt, leitet sich das dynamische Verhalten aus den parametrierten Eigenschaften ab:

1. Initialisierungsphase (Pwm_Init):
   • Treiber lädt das über PwmChannelConfigSet selektierte Post-Build-Set.
   • Jeder Kanal wird mit PwmPolarity, PwmDutycycleDefault, PwmPeriodDefault und PwmIdleState initialisiert.
2. Laufzeit-Modulation:
   • PwmVariablePeriod: Erlaubt synchrone Aufrufe von Pwm_SetPeriodAndDuty(). Bei Kanälen vom Typ PwmFixedPeriod führt dieser Aufruf zu einem DET-Fehler (PWM_E_PERIOD_UNCHANGEABLE).
   • PwmFixedPeriod / PwmFixedPeriodShifted: Erlauben nur Pwm_SetDutyCycle().
3. Asynchrone Callbacks & Notifications:
   • Ist PwmNotification != "NULL" und die Benachrichtigung via Pwm_EnableNotification() scharfgeschaltet, ruft die ISR des Hardware-Timers bei Flankenwechsel den konfigurierten Funktionspointer im Interrupt-Kontext auf.
4. Abschaltung:
   • Aufruf von Pwm_SetOutputToIdle() forciert den physikalischen Pin sofort auf den Pegel von PwmIdleState.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Duty-Cycle-Skalierung (0x8000-Konvention): Das Tastverhältnis wird in AUTOSAR strikt mit 0x0000 (0 %) bis 0x8000 (100 %) parametriert und übergeben. Übergaben > 0x8000 an APIs wie Pwm_SetDutyCycle() müssen vom Treiber mit dem DET-Fehler PWM_E_PARAM_DUTYCYCLE abgewiesen werden.
• Kanal-Klassifizierung & Codegrößen-Optimierung: Hardware-Timer, die keine variablen Prescaler/Perioden-Register unterstützen, müssen als PwmFixedPeriod definiert werden. Dies ermöglicht es dem BSW-Generator, API-Funktionen wie Pwm_SetPeriodAndDuty() per Präprozessor-Switch (PWM_SET_PERIOD_AND_DUTY_API == STD_OFF) vollständig zu entfernen.
• ISR-Restriktionen bei PwmNotification: Der Callback läuft direkt im ISR-Kontext des Timers. Entwickler dürfen darin keine blockierenden Operationen, OS-Wait-Events oder langwierige Berechnungen ausführen.
• Post-Build-Variantenbildung: Da multipleConfigurationContainer = true gesetzt ist, können verschiedene Parametersätze für unterschiedliche Fahrzeugderivate zur Linkzeit oder Post-Build-Ladezeit vorgehalten werden, ohne den Binärcode des MCAL-Treibers neu kompilieren zu müssen.