Figure 9.5: Large N-SDU Reception

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Diagrammtyp: UML-Sequenzdiagramm mit kombinierten Fragmenten (alt-Blöcke für Kontextaufteilung und Indikationspfade).
• Funktionale Einordnung: AUTOSAR Classic Platform, Schicht der Kommunikationsdienste (Communication Services / Transport Layer), Spezifikation AUTOSAR_CP_SWS_CANTransportLayer (ISO 15765-2).
• Technischer Zweck: Spezifikation des standardisierten Ablaufs für den segmentierten Empfang einer großen N-SDU (Large N-SDU Reception) via First Frame (FF), Flow Control (FC) und Consecutive Frames (CF) im Zusammenspiel zwischen Lower Layer (LSduR/CanIf), Transport Layer (CanTp) und Upper Layer (PduR).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Akteure / Module («module»):
  • LSduR (L-SDU Router, abstrahierte untere Schicht, de facto CanIf / CAN Interface): Treiberabstraktion für den L-PDU-Empfang und -Versand auf CAN-Ebene.
  • CanTp (CAN Transport Layer): Zustandsbehaftetes Modul für Reassembly, Timer-Überwachung (N_Ar, N_Br, N_Cr) und Flusssteuerung (Flow Control).
  • PduR (PDU Router): Obere Schicht zur Pufferbereitstellung, Weiterleitung an Zielmodule (Dcm, Com) und Empfangsabschlussmeldung.
• Schnittstellen & Callbacks:
  • Rx-Pfad (Empfang):
    • CanTp_RxIndication(): Benachrichtigung über empfangene L-PDU von LSduR an CanTp.
    • PduR_CanTpStartOfReception(): Initiale Pufferanforderung bei First Frame (Übergabe der Gesamtlänge TpSduLength, Rückgabe von Pufferstatus und verfügbarer Puffergröße via bufferSizePtr).
    • PduR_CanTpCopyRxData(): Synchroner Datenübertragungsaufruf zum Kopieren empfangener Nutzdaten (FF- oder CF-Payload) in den PduR-Puffer.
    • PduR_CanTpRxIndication(): Abschlussbenachrichtigung der N-SDU-Rezeption an PduR (Status E_OK oder Fehlercode).
  • Tx-Pfad (Flusssteuerung / Flow Control):
    • LSduR_CanTpTransmit(): Sendeauftrag für Flow Control Frames (FC) von CanTp an LSduR.
    • CanTp_TxConfirmation(): Sende-Quittierung für versendete FC-Frames von LSduR an CanTp.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

Phase 1: Empfang First Frame (FF)

1. Trigger: LSduR meldet via synchronem Callback CanTp_RxIndication() das Eintreffen eines First Frame.
2. Pufferallokation: CanTp fragt mit PduR_CanTpStartOfReception() einen Empfangspuffer an (TpSduLength).
3. Interne Zustandsprüfung: CanTp evaluiert die Verbindungsannahme („Check connection Acceptance and prepare FC“) und triggert den FC-Versand („Activate Tx task“).
4. Initialer Payload-Transfer: CanTp ruft PduR_CanTpCopyRxData() auf, um die ersten Nutzdatenbytes (FF-Data) direkt in den PduR-Zielpuffer zu übertragen.
5. Rückkehr: CanTp_RxIndication() kehrt synchron zu LSduR zurück.

Phase 2: Empfang Consecutive Frames (CF)

• Fragment alt CanTp task:
  • Pfad [interrupt] (ISR-Kontext):
    1. LSduR ruft pro eingetroffenem CF CanTp_RxIndication() auf.
    2. CanTp überträgt die CF-Nutzdaten synchron via PduR_CanTpCopyRxData() in den Zielpuffer („Copy CF data“).
    3. Sub-Fragment alt Indication:
       • [normal case]: Datenübernahme erfolgreich; Reassembly läuft fort.
       • [Buffer full]: Tritt Pufferengpass auf oder ist die Block Size (BS) erreicht, wird via LSduR_CanTpTransmit() ein FC(WAIT) abgesetzt („A Wait FC is sent if last CF on a block“).
       • [Last CF received]: Letztes CF-Fragment eingetroffen. CanTp schließt die Rezeption ab und signalisiert dem PDU Router das vollständige Vorliegen der N-SDU via PduR_CanTpRxIndication(E_OK).
  • Pfad [cyclic task] (Polling / MainFunction-Kontext):
    1. Entkoppelter oder zeitgesteuerter Versand von Flow-Control-PDUs via LSduR_CanTpTransmit().
    2. Nach erfolgreicher Aussendung auf dem Bus erfolgt der Callback CanTp_TxConfirmation() von LSduR an CanTp.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Ausführungskontext & Reentrancy:
  • CanTp_RxIndication() und die darin synchron aufgerufenen PduR-APIs (StartOfReception, CopyRxData) laufen oft im ISR-Kontext des CAN-Controllers/CanIf. Diese Callbacks müssen absolut non-blocking implementiert sein (keine langen Locks, keine dynamischen Heap-Allokationen, kein Warten auf OS-Ressourcen).
• Pufferzustände (BufReq_ReturnType):
  • Antwortet PduR_CanTpStartOfReception() mit BUFREQ_E_OVFL, muss CanTp einen FC(OVFLW) senden und die Verbindung abbrechen.
  • Antwortet PduR_CanTpCopyRxData() mit BUFREQ_E_BUSY, muss CanTp FC(WAIT) generieren; dies darf maximal CanTpMaxWaitCount mal erfolgen, andernfalls greift Timeout N_Br bzw. N_Cr mit Abbruch (PduR_CanTpRxIndication(E_NOT_OK)).
• Entkopplung Tx/Rx (Tasking Architecture):
  • Das Diagramm verdeutlicht die Entkopplung: Der Empfang der Frames (FF/CF) erfolgt ereignisgesteuert ([interrupt]), während die FC-Transmission entweder sofort oder im periodischen Task (CanTp_MainFunction(), [cyclic task]) abgewickelt wird.
• PduId-Mapping & Metadaten:
  • Entwickler müssen sicherstellen, dass die in PduR_CanTpStartOfReception() zurückgemeldete Puffergröße (bufferSizePtr) in nachfolgenden PduR_CanTpCopyRxData()-Aufrufen strikt eingehalten wird, um Pufferüberläufe im PduR-Zielmodul (z. B. Dcm-Rx-Buffer) auszuschließen.