Figure 7: EthTSyn Egress Timestamping

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

UML-Sequenzdiagramm zur Darstellung des Egress-Timestamping-Ablaufs in der AUTOSAR Classic Platform (SWS TimeSyncOverEthernet). Das Diagramm spezifiziert die Interaktionen bei der Sendezeitstempelung (Hardware- und Software-basiert) im Rahmen der Ethernet-Zeitsynchronisation (gPTP / IEEE 802.1AS) entlang des Protokollstapels vom Ethernet-Treiber über das Ethernet-Interface und EthTSyn bis zur Synchronized Time-Base Manager (StbM).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Beteiligte Komponenten (Stereotyp «module»):

• StbM: Synchronized Time-Base Manager
• EthTSyn: Time Synchronization over Ethernet
• EthIf: Ethernet Interface
• Eth: Ethernet Driver / Controller

Schnittstellen & Funktionsaufrufe:

• EthIf_TxConfirmation(uint8, Eth_BufIdxType, Std_ReturnType): Callback von Eth an EthIf
• EthTSyn_TxConfirmation(uint8, Eth_BufIdxType): Callback von EthIf an EthTSyn
• EthIf_GetEgressTimeStamp(Std_ReturnType, uint8, Eth_BufIdxType, Eth_TimeStampQualType**, Eth_TimeStampType**): Abruf des Hardware-Sendezeitstempels durch EthTSyn bei EthIf
• Eth_GetEgressTimeStamp(Std_ReturnType, uint8, Eth_BufIdxType, Eth_TimeStampQualType**, Eth_TimeStampType**): Weiterleitung des Zeitstempelabrufs von EthIf an Eth
• EthIf_GetCurrentTime(Std_ReturnType, uint8, Eth_TimeStampQualType**, Eth_TimeStampType**): Abruf der aktuellen Treiber-/Hardware-Zeitbasis
• StbM_GetCurrentVirtualLocalTime(Std_ReturnType, StbM_SynchronizedTimeBaseType, StbM_VirtualLocalTimeType**): Abruf der virtuellen lokalen Zeit (VLT) aus dem StbM

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

Der Ablauf wird durch die Bestätigung einer vorangegangenen Nachrichtenübertragung initiiert:

1. Eth ruft EthIf_TxConfirmation auf, welches EthTSyn_TxConfirmation anstößt.
2. Übergeordneter Rahmen opt Message Type: Nur aktiv, falls der Nachrichtentyp Sync, Pdelay_Req oder Pdelay_Resp entspricht.
3. Fallunterscheidung alt EthTSynHardwareTimestampSupport:
   • Zweig [EthTSynHardwareTimestampSupport == TRUE]:
     • EthTSyn fragt über EthIf_GetEgressTimeStamp den Egress-Timestamp ab (EthIf leitet dies an Eth_GetEgressTimeStamp weiter).
     • Rückgabe liefert *timeStampEgress, Zuweisung T2vlt = *timeStampEgress.
     • Unterteilung nach Nachrichtentyp (alt Message Type):
       • [Type == Sync]:
         • Fallunterscheidung alt Time Source of StbM:
           • [Time Source of StbM == ETH freerunning]: Berechnung Follow_Up.preciseOriginTimestamp = T0 + (T2vlt - T0vlt).
           • [Time Source of StbM != ETH freerunning]: EthTSyn ruft EthIf_GetCurrentTime auf (ergibt T3vlt = *timeStampPtr) und danach StbM_GetCurrentVirtualLocalTime an StbM (ergibt T4vlt = *localTimePtr). Berechnung: Follow_Up.preciseOriginTimestamp = T0 + (T4vlt - T0vlt) - (T3vlt - T2vlt).
       • [Type == Pdelay_Req]: Lokale Zuweisung t1 = T2vlt.
       • [Type == Pdelay_Resp]: Zuweisung t3 = Pdelay_Resp_Follow_Up.responseOriginTimestamp = T2vlt.
   • Zweig [EthTSynHardwareTimestampSupport == FALSE]:
     • EthTSyn ruft direkt StbM_GetCurrentVirtualLocalTime auf.
     • Unterteilung nach Nachrichtentyp (alt Message Type):
       • [Type == Sync]: Zuweisung T4vlt = *localTimePtr und Berechnung Follow_Up.preciseOriginTimestamp = T0 + (T4vlt - T0vlt).
       • [Type == Pdelay_Req]: Zuweisung t1 = *localTimePtr.
       • [Type == Pdelay_Resp]: Zuweisung t3 = Pdelay_Resp_Follow_Up.responseOriginTimestamp = *localTimePtr.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

Kritische Timing- und Synchronisationsanforderungen:

• Für Type == Sync gilt: Die Referenzzeiten T0 und T0vlt werden vorab bei Aufruf von StbM_BusGetCurrentTime() gemeinsam mit EthIf_Transmit() im Kontext der EthTSyn_MainFunction() erfasst.
• Im Hardware-Timestamping-Zweig bei abweichender StbM-Zeitquelle (Time Source of StbM != ETH freerunning) müssen Interrupts ab dem Start von EthIf_GetCurrentTime() bis zur Rückkehr von StbM_GetCurrentVirtualLocalTime() gesperrt werden, um zeitliche Konsistenz sicherzustellen.
• Im Software-Timestamping-Zweig (EthTSynHardwareTimestampSupport == FALSE) muss StbM_GetCurrentVirtualLocalTime() (im Notiztext als StbM_GetCurrentVirtualTime() bezeichnet) so früh wie möglich in der TxConfirmation aufgerufen werden; Interrupts sind ab Eintritt in die TxConfirmation bis zur Rückkehr des Aufrufs zu sperren.