[AutoSar]状态管理（一）单核 ECUM

关键词

嵌入式、C语言、autosar、EcuM、wakeup、flex

平台说明

一、ECUM在整体架构中的位置

二 、ECUM主要功能

  1. 负责整个ECU的初始化和反初始化，包括BSW，OS， ScheM以及自定义的CDD模块（DriverInitLists）。
  2. 负责处理ECU的状态（sleep，shutdown，startup，wakeup）。
  3. 负责处理所有唤醒事件和休眠事件（ComM，BswM）。
  4. 负责reset配置。
  5. 负责NvM部分读写操作。
  6. 负责RTE的启动和停止。

三、对其他模块的依赖

1. BswM
   在EcuM_StartupTwo()中对BswM进行初始化，将唤醒事件和状态转换通知到BswM。

2. MCU
   用于在ECUM_STATE_SLEEP and ECUM_STATE_OFF进入省电模式的配置和复位原因排查。

3. DEM
   用于当production errors 被激活的时候向DEM报告错误。例如：wake_up时RAM 校验错误

4. DET
   用于报告开发错误。

5. ComM
   用于将通讯相关唤醒事件通知到ComM。

6. Gpt
   用于定时唤醒事件。

7. NvM
   用于下电时候的NvM_WriteAll() 和NvM_CancelWriteAll().

四、状态机

4.1 flex 模式

4.2 fixed模式

4.3 fixed 与flex 区别

①flex模式兼容fixed模式
②fixed模式状态唯一，跳转目标状态也是固定的，而flex模式跳转状态不唯一，可自行设计。
③fixed模式只支持单核启动，flex模式兼容单核和多核启动。
④fixed模式不支持部分启动和快速启动，flex支持部分启动和快速启动。
由于Fixed模式在4.4中被移除，本文仅针对Flex模式。

五、各阶段介绍

5.1 Startup one

①EcuM_AL_SetProgrammableInterrupts()： 设置和关闭可编程中断，在start OS 前必须关闭否则会导致时序和堆栈错误。
②EcuM_AL_DriverInitZero() ：初始化无需OS支持的底层驱动，各个驱动有优先级后面会讲。该初始化在获取post build配置之前。
③EcuM_DeterminePbConfiguration()：获取post build 配置
④检查post build 配置有效性。
⑤EcuM_AL_DriverInitOne()：初始化无需OS支持的底层驱动和其他低优先级部分，在post build 之后。
⑥获取Mcu上一次复位原因，读取复位寄存器获取。根据不同的复位原因来进行后续操作，例如为wake复位时需要智行唤醒步骤。
⑦设置默认 Shutdown target，Shutdown有三种情况，分别为 SLEEP、RESET 和 OFF。
⑧EcuM_LoopDetection该接口每次startup时都会被调用，例如可以用来记录启动次数；
⑨StartOS（）：启动OS，进入在 EcuM 模块配置的 OS 的 AppMode。

5.2 Startup Two

①SchM_Init()：BSW调度初始化。
②BswM_Init()：BswM模块初始化, BswM 模块成功初始化后，后续的初始化任务由 BswM 模块完成，例如Nvm操作。
③启动RTE。

5.3 Initialization Block

  由于autosar要适配不同的芯片，不同的芯片对启动时序又有不同的需求，所以分为了EcuMDriverInitListZero、EcuMDriverInitListOne 和 EcuMDriverRestartList。

5.4 shutdown

OffPreOS阶段如下
① EcuM_OnGoOffOne() 用户自定义代码部分，用于根据芯片特性关闭一些特定功能。
② BswM_Deinit()：反初始化BswM模块。
③ SchM_Deinit():反初始化SchM模块。
④ 检查唤醒时间，如果在下电阶段发生挂起或者确认唤醒时间，需要执行唤醒流程，ECUM会将 shutdown target 由OFF改为RESET。
⑤ ShutdownOS()，最后调用ShutdownHook（）。
OffpostOS阶段如下
① EcuM_Shutdown（）
② EcuM_OnGoOffTwo()：用户自定义代码反初始化一些模块。
③ 根据前面设置的Shutdown Target选择EcuM_AL_Reset() 或EcuM_AL_SwitchOff()。

5.5 sleep（GoHalt）

①EcuM_SelectShutdownTarget(ECUM_STATE_SLEEP, resetSleepMode)由BSW触发。
②EcuM_ClearValidatedWakeupEvent(ECUM_WKSOURCE_ALL_SOURCES)清除唤醒通知。
③EcuM_GoHalt()。
④EcuM_EnableWakeupSources(wakeupSource)为即将休眠的状态使能唤醒源
⑤BswM_EcuM_CurrentWakeup(wakeupSource, ECUM_WKSTATUS_NONE)通知BwwM使能的唤醒源
⑥GetResource(ECUM_OS_RESOURCE)停止调度避免被其他task打断sleep流程，如果为多核则主核设置sleep等待从核通知。
⑦DisableAllInterrupts() 关闭中断。
⑧EcuM_InternalEnterHaltMode（）生成Hash值以保存RAM等信息。
⑨Mcu_SetMode(ECUM_SLEEPMODELIST[ECUM_CURRENTSLEEPMODE].mcuMode)设置当前sleep阶段的MCUMODE。
⑩EnableAllInterrupts()使能中断。
11. EcuM_CheckRamHash()检查hash值错误则调用EcuM_ErrorHook(ECUM_E_HOOK_RAM_CHECK_FAILED)

5.5.1Halt模式和Poll模式

Sleep分为两种模式，分别是Halt模式和Poll模式
Poll模式：
  Poll 模式下 CPU 仍然执行代码，但以较低主频运行。这时 EcuM 将循环调用 EcuM_SleepActivity()和调用 EcuM_CheckWakeup()。
  其中EcuM_SleepActivity()为用户自定义代码，用户可以在其中执行低功耗状态下运行的工作。
  EcuM_CheckWakeup()为用户自定义代码，用户在其中根据入参遍历唤醒源，调用唤醒源驱动接口检查是否发生唤醒事件。如果发生唤醒事件，唤醒源应当调用EcuM_SetWakeupEvent()通知 EcuM。EcuM 会在检查完成后发现唤醒事件，触发唤醒步骤。

Halt 模式
  Halt 模式下 CPU 不再执行任何代码。在此模式下，为了防止可能出现的 RAM 内容破坏，EcuM 会调用EcuM_GenerateRamHash()计算 RAM 的校验值。在EcuM_GenerateRamHash()中用户需要自行对关键内容计算检验并保存。

5.6 run ->reset

1. EcuM_SelectShutdownTarget(ECUM_STATE_RESET, resetMode)由BswM通知
2. EcuM_GoDown()
3. EcuM_OnGoOffOne()
4. BswM_Deinit()
5. SchM_Deinit()
6. ShutdownOS(E_OK)
7. EcuM_Shutdown()
8. EcuM_OnGoOffTwo()
9. EcuM_AL_Reset( EcuM_CurrentShutdownMode )

5.7 wakeup

（后续更新）