Figure 3: CAN Transport Layer life cycle 7.1.2 Transmit request The transmit operation, CanTp_Transmit(), will allow upper layers to ask for data transfer using CAN transport protocol facilities (segmentation, extended addressing format and so on).

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

UML-Zustandsdiagramm (stm CanTp Life Cycle) zur Modellierung des Lebenszyklus und der Betriebsmodi des BSW-Moduls CAN Transport Layer (CanTp) innerhalb der AUTOSAR Classic Platform (Communication Stack / ComStack). Das Modul vermittelt zwischen der CAN-Treiberschicht (CanIf) und oberen Schichten (wie PduR und Dcm) und realisiert Transportprotokollmechanismen gemäß ISO 15765-2 (Segmentierung, Reassemblierung, Flusskontrolle). Das Diagramm spezifiziert die globalen Modulzustände sowie das nebenläufige Kanalzustandsmodell für parallele Übertragungsinstanzen.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Modulzustände (Hauptzustände):
  • CANTP_OFF: Deinitialisierter Ruhezustand des BSW-Moduls.
  • CANTP_ON: Aktiver Betriebszustand; hierarchischer Verbundzustand mit orthogonalen Regionen zur parallelen Kanalabwicklung.
• Kanal-Subzustände innerhalb von CANTP_ON:
  • [Rx Connection Channel]: Region für Empfangskanäle mit den Subzuständen CANTP_RX_WAIT (Warten auf Empfang) und CANTP_RX_PROCESSING (laufende Reassemblierung/Verarbeitung).
  • [Tx Connection Channel]: Region für Sendekanäle mit den Subzuständen CANTP_TX_WAIT (Warten auf Sendeauftrag) und CANTP_TX_PROCESSING (laufende Segmentierung/Übertragung).
  • [Other Connection Channel]: Region für weitere Verbindungskanäle nach identischem Verhaltensmuster (CANTP_Xx_WAIT und CANTP_Xx_PROCESSING).
• Pseudozustände: Initial-Pseudozustand (oberste Ebene), lokale Initial-Pseudozustände (Init) je orthogonaler Region sowie Endzustand (PowerDown).
• Schnittstellen und Ereignisse:
  • APIs des BSW-Moduls: CanTp_Init() (mit Guards [with error] und [without error]), CanTp_Shutdown().
  • Kommunikationsereignisse: Transmit N-SDU (ausgelöst durch CanTp_Transmit()), Receive N-PDU (ausgelöst durch CanTp_RxIndication()).
  • Systemereignisse: PowerUp, PowerDown (gesteuert durch ECU State Manager / EcuM bzw. BswM).

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

• Initialisierung:
  • Nach Systemstart (PowerUp) tritt das Modul in den Zustand CANTP_OFF ein.
  • Ein fehlerhafter Aufruf CanTp_Init() [with error] führt über eine Selbsttransition zurück nach CANTP_OFF.
  • Ein erfolgreicher Aufruf CanTp_Init() [without error] überführt das Modul von CANTP_OFF nach CANTP_ON.
  • CanTp_Shutdown() im Zustand CANTP_OFF verbleibt via Selbsttransition in CANTP_OFF.
• Betrieb innerhalb von CANTP_ON:
  • Beim Eintritt in CANTP_ON wechseln alle orthogonalen Regionen über ihre jeweiligen lokalen Init-Transitionen in den Wartezustand (CANTP_RX_WAIT bzw. CANTP_TX_WAIT).
  • Im Empfangskanal führt der Eingang einer N-PDU (Receive N-PDU) in CANTP_RX_PROCESSING. Sobald alle N-PDUs der Botschaft verarbeitet sind oder keine weiteren erwartet werden ([no more N-PDU expected]), erfolgt der Rücksprung nach CANTP_RX_WAIT.
  • Im Sendekanal bewirkt die Sendeanforderung (Transmit N-SDU) den Übergang nach CANTP_TX_PROCESSING. Nach vollständiger Übertragung aller Fragmente ([no more N-SDU to transmit]) kehrt der Kanal nach CANTP_TX_WAIT zurück.
  • Ein erneuter Aufruf von CanTp_Init() während CANTP_ON triggert eine externe Selbsttransition auf CANTP_ON, wodurch sämtliche Kanäle reinitialisiert und in ihre jeweiligen Wartezustände zurückgesetzt werden.
• Beendigung:
  • Der Aufruf CanTp_Shutdown() in CANTP_ON führt zurück in den Zustand CANTP_OFF.
  • Aus beiden Hauptzuständen (CANTP_OFF und CANTP_ON) terminiert das Systemereignis PowerDown direkt in den Endzustand.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Normative Vorbedingungen: Im Zustand CANTP_OFF ist das Modul uninitialisiert; alle Datenübertragungs- und Management-APIs (z. B. CanTp_Transmit(), CanTp_CancelTransmit(), CanTp_CancelReceive(), CanTp_ChangeParameter()) müssen mit Fehlercode (DET CANTP_E_UNINIT) abgewiesen werden.
• Nebenläufigkeit und Kanalisolation: Die orthogonalen Regionen spiegeln die geforderte Unabhängigkeit mehrerer logischer Übertragungskanäle (CanTpChannel) wider. Jeder Kanal verwaltet seine eigenen internen Protokollzeitgeber (N_Ar, N_As, N_Br, N_Bs, N_Cr, N_Cs gemäß ISO 15765-2) sowie Pufferreferenzen autark.
• Re-Initialisierungsverhalten: Die Selbsttransition an CANTP_ON via CanTp_Init() erzwingt den sofortigen Abbruch aller laufenden Empfangs- und Sendevorgänge über alle Kanäle hinweg. Puffer müssen freigegeben und betroffene obere Schichten über den Verbindungsabbruch informiert werden.
• Geordnetes Herunterfahren: Vor dem Auslösen von CanTp_Shutdown() muss sichergestellt werden, dass keine unvollständigen N-SDU-Transfers verbleiben, da der Moduswechsel nach CANTP_OFF laufende Reassemblierungen und Übertragungen hart abbricht.