Figure 7.1: LIN Transceiver Operation Modes

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: UML-Zustandsdiagramm (State Machine / Statechart) mit hierarchisch geschachtelten Zuständen (Composite States) und expliziter Trennung von Hardware-Power-Ebene und Software-Treiberzuständen.
• Architektur-Kontext:
  • Plattform: AUTOSAR Classic Platform (CP), Release R23-11.
  • Schicht: Basic Software (BSW), Microcontroller Abstraction Layer (MCAL) bzw. On-Board Device Abstraction.
  • Modul: LinTrcv (LIN Transceiver Driver, gemäß AUTOSAR_CP_SWS_LINTransceiverDriver).
  • Funktionaler Zweck: Deterministische Modellierung des Power- und Betriebsmodus-Managements der physikalischen LIN-Transceiver-Kanäle zur Entkopplung des oberen Kommunikations-Stacks (LinIf, BswM, EcuM) von der spezifischen Transceiver-Hardware (GPIO/SPI-Ansteuerung).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Hierarchische Zustände & Entitäten:
  • Power-Ebene:
    • Initialer Pseudozustand Power On (Spannungszufuhr aktiv).
    • Final State Power Off (vollständiger Spannungsverlust / Hardware-Reset).
    • Composite State POWER_ON: Repräsentiert das Anliegen von Versorgungsspannung (V_BAT / V_CC).
  • Treiber-Ebene (innerhalb POWER_ON):
    • Subzustand NOT_ACTIVE: Zustand nach Power-On vor Aufruf der BSW-Initialisierungsroutine (Treiberinstanz uninitialisiert).
    • Composite State ACTIVE: Vollständig initialisierter Treiber mit steuerbaren Betriebsmodi.
  • Transceiver-Betriebszustände (innerhalb ACTIVE, Datentyp LinTrcv_TrcvModeType):
    • LINTRCV_TRCV_MODE_SLEEP: Niedrigststrom-Modus. Bus-Transmitter und Empfänger-Ausgangsstufe sind deaktiviert; Bus-Wake-up-Erkennung (WUF / Wake-Up Frame Detection) ist hardwareseitig scharfgeschaltet.
    • LINTRCV_TRCV_MODE_NORMAL: Voll funktionsfähiger Sende- und Empfangsmodus. Transceiver treibt Rezessiv-/Dominant-Pegel und leitet Rx-Signale an den UART/LIN-Controller weiter.
    • LINTRCV_TRCV_MODE_STANDBY: Optionaler Zwischen- bzw. Low-Power-Zustand (hardwareabhängig; typisch bei lokalem Wake-up oder zur Vorbereitung eines geordneten Einschwingvorgangs; Tx inaktiv, Rx/Wake-up aktiv).
• Schnittstellen & APIs (SWS-Signaturen):
  • LinTrcv_Init(const LinTrcv_ConfigType* ConfigPtr): Synchroner Treibereinstieg.
  • LinTrcv_SetOpMode(uint8 LinNetwork, LinTrcv_TrcvModeType OpMode): Synchrone Modus-Umschaltung je Netzwerk-/Kanal-Index (im Diagramm parametrisiert notiert als LinTrcvSetOpMode(...)).
• Kollaborierende BSW-Module:
  • LinIf (LIN Interface): Exklusiver Aufrufer von LinTrcv_SetOpMode zur Laufzeit.
  • EcuM / BswM: Initialisierung via LinTrcv_Init und Koordination des Bus-Wakeup-Managements.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Kaltstart & Initialisierungssequenz:
   • Power-On: Übergang [Power On] → POWER_ON::NOT_ACTIVE.
   • Treiber-Initialisierung: LinTrcv_Init() triggert den Zustandsübergang von NOT_ACTIVE nach ACTIVE::LINTRCV_TRCV_MODE_SLEEP.
   • Normative Vorgabe (SWS_LinTrcv_00055, SRS_Lin_01566): Nach LinTrcv_Init() befindet sich jeder konfigurierte Kanal zwingend und deterministisch im Modus LINTRCV_TRCV_MODE_SLEEP (nicht in Normal oder Standby).
2. Betriebsmodus-Übergänge im Zustand ACTIVE:
   • Aktivierung (SLEEP → NORMAL):
     • Direkter Pfad: Aufruf LinTrcv_SetOpMode(LinNetwork, LINTRCV_TRCV_MODE_NORMAL).
     • Alternativer Pfad (sofern Hardware Standby unterstützt): Über LINTRCV_TRCV_MODE_STANDBY via LinTrcv_SetOpMode(LinNetwork, LINTRCV_TRCV_MODE_STANDBY) und anschließend LINTRCV_TRCV_MODE_NORMAL.
   • Deaktivierung (NORMAL → SLEEP):
     • Direkter Pfad: Aufruf LinTrcv_SetOpMode(LinNetwork, LINTRCV_TRCV_MODE_SLEEP).
     • Alternativer Pfad: Über LINTRCV_TRCV_MODE_STANDBY nach LINTRCV_TRCV_MODE_SLEEP.
   • Optionale Standby-Übergänge (SRS_Lin_01524, SRS_Can_01098):
     • Alle Transitionen mit Beteiligung von LINTRCV_TRCV_MODE_STANDBY sind mit optional annotiert. Sie sind nur dann zulässig und aktiv, wenn der zugrundeliegende Transceiver-Baustein einen dezidierten Standby-Pin oder Registermodus besitzt.
3. Power-Off / Spannungsabfall:
   • Tritt zu jedem Zeitpunkt bei Spannungsverlust aus dem Zustand POWER_ON über [Power Off] in den Endzustand Power Off auf.
4. Fehler- und Ausnahmepfade:
   • Wird LinTrcv_SetOpMode im Zustand NOT_ACTIVE aufgerufen, bricht der Treiber die Anfrage synchron ab (E_NOT_OK) und meldet einen Entwicklungsfehler an das DET (LINTRCV_E_UNINIT).
   • Die Anforderung eines nicht-unterstützten Modus (z. B. STANDBY bei 2-Pin-Transceivern ohne Standby-Funktionalität) wird synchron mit E_NOT_OK / LINTRCV_E_PARAM_POINTER bzw. ungültigem Modus-Parameter abgewiesen.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Start-up & Kommunikationsaufnahme: Da der Transceiver nach LinTrcv_Init() zwingend im Sleep-Zustand verbleibt, kann keine Übertragung erfolgen, bevor das LinIf die Umschaltung nach LINTRCV_TRCV_MODE_NORMAL via LinTrcv_SetOpMode() erfolgreich durchgeführt hat.
• Hardware-Einschwingzeiten (t_mode_change):
  • Umschaltungen zwischen SLEEP/STANDBY und NORMAL sind an hardwarebedingte Übergangs- und Stabilisierungszeiten gebunden (z. B. Hochlaufen der internen Ladungspumpe / Bias-Spannungen, typisch $10\,\mu\text{s}$ bis $100\,\mu\text{s}$).
  • Treiber-Entwickler müssen sicherstellen, dass die Pegelstabilisierung entweder synchron blockierend (nur bei Kleinstzeiten zulässig) oder über den Verifikationsaufruf LinTrcv_GetOpMode() abgesichert wird, bevor das LIN-Interface Bits auf den Bus treibt.
• Wake-up Validierung & Routing:
  • Im Zustand LINTRCV_TRCV_MODE_SLEEP fungiert der Transceiver als Wake-up-Quelle (EcuM-Wakeup-Source). Der Treiber muss Interrupt- bzw. Pin-Ereignisse an EcuM_SetWakeupEvent() propagieren.
• Architektur-Isolation:
  • Software Components (SWCs) dürfen LinTrcv-APIs unter keinen Umständen direkt aufrufen. Die Mode-Transitions-Kette verläuft streng hierarchisch: SWC / Applikation → BswM → LinIf → LinTrcv.