关于CanTrcv模块的几点思考

lidenghui

前言

汽车工程师对CAN收发器应该都比较熟悉，但是最近在复盘AUTOSAR架构下的CanTrcv模块的时发现对CAN收发器及CanTrcv模块还有几个疑问：

（1）CanTrcv_SetOpMode被哪个模块调用，在什么场景下调用？

（2）CanTrcv和EcuM的关系，在什么场景下CanTrcv会调用？

（3）不同类型的Can收发器主要使用场景是？

本文我们来一起探索并回答这些问题。

正文

1. CanTrcv_SetOpMode被哪个模块调用，在什么场景下调用？

1.1 CanSM模块切换CanTrcv模块状态

CanTrcv模块在上电后的初始状态配置，一般配置初始状态为SLEEP状态。而后，CanTrcv模块的状态通过其他模块调用CanTrcv_SetOpMode来切换。如果没有BswM的参与（Action中切换CanTrcv状态），一般都是CanSM模块调用CanIf_SetTrcvMode --> CanTrcv_SetOpMode来切换CanTrcv模块的状态。



CanSM的CANSM_BSM_S_PRE_NOCOM和CANSM_BSM_S_PRE_FULLCOM两个状态会调用

CanIf_SetTrcvMode切换CanTrcv模块的状态。



CANSM_BSM_S_PRE_NOCOM的子状态CANSM_BSM_DeInitPnNotSupported会调用CanIf_SetTrcvMode将CanTrcv切换到Normal状态后又立马切换到StandBy状态（Note: 不知道为啥有这个操作？）。





在CANSM_BSM_S_NOCOM状态下如果检查到有来自COM模块的通信请求（T_FULL_COM_MODE_REQUEST）后会切换到CANSM_BSM_PRE_FULLCOM状态，然后调用CanIf_SetTrcvMode将CanTrcv模块状态切换到NORMAL状态。



1.2 BswM的Action切换CanTrcv模块的状态

如果CanSM对CanTrcv的模式状态管理不能满足项目实际的需求，我们可以通过BswM设计在满足特定条件下调用CanTrcv_SetOpMode来快速切换CanTcv模式状态。



1.3 EcuM的Callout函数中切换CanTrcv模块的状态

EcuM通过中断或轮询检测到来自CAN收发器或控制器的唤醒事件后，就可以对该唤醒事件进行验证。EcuM通过打开相应的CAN收发器和控制器来实现唤醒事件验证。EcuM模块调用集成代码EcuM_StartWakeupSource来打开相应的CAN收发器和控制器。

注意：虽然控制器和收发器已打开，但CAN接口模块（CanIf）不会将CAN消息转发到任何上层模块。只有当CanIf对应的PDU通道模式设置为“在线”时，才会转发CAN消息。

ECU状态管理器模块将通过通信管理器模块ComM继续正常启动CAN网络。否则，它将调用EcuM_StopWakeupSources关闭CAN控制器和收发器。



2.CanTrcv和EcuM的关系，在什么场景下CanTrcv会调用EcuM_SetWakeupEvent?

在回答这个问题前，先介绍一下ECU系统设计相关的一些知识。

ECU在设计时根据具体需求可以在硬件上添加SBC或无SBC。如果ECU有SBC，ECU就是一个断电系统。那么ECU在系统下电（Shutdown）流程的最后一步会调用SBC的服务接口断掉MCU的电，整个MCU在休眠中是处于断电状态的。在外部信号（Can Transceiver/Lin Transceiver的INH引脚，Dio唤醒引脚 ）唤醒MCU时，SBC重新给MCU供电，MCU重新冷启动。

如果ECU无SBC，ECU就是一个深度休眠系统。那么ECU在系统下电（Shutdown）流程的最后一步会调用MCU的服务进入到Deep Sleep深度休眠状态（MCU陷入深度休眠状态，程序不在运行，但是MCU还有电存在）。在外部信号（Can Transceiver/Lin Transceiver的INH引脚，Dio唤醒引脚 ）通过中断唤醒MCU，MCU被唤醒后，程序可以选择软件复位，整个软件重新运行，也可以选择从上次停止的地方接着运行。





如果是深度休眠系统且ECU被唤醒后接着跑的话，我们可以通过配置（EcuM中enable sleep support，EcuM实现EcuM_EnbaleWakeupSource集成代码，中断函数中调用EcuM_CheckWakeup）最后在CanTrcv_CheckWakeup函数中调用EcuM_SetWakeupEvent来实现唤醒源检测。





如果是断电系统或者深度休眠系统被唤醒后软件复位，那么上图的整个交互过程就不存在了。程序重启后需要在其他设计的模块（CDD_WKSM）开启唤醒源检测，如果检测到唤醒源就需要调用EcuM_SetWakeupEvent来设置唤醒源事件。

问题：CanTrcv和EcuM的关系，在什么场景下CanTrcv会调用EcuM_SetWakeupEvent?

答：如果是休眠系统且ECU被唤醒后继续跑，则CanTrcv需要进行唤醒源检测并调用EcuM_SetWakeupEvent设置唤醒源事件。如果是断电系统，或者休眠系统且ECU被唤醒后软件复位，则CanTrcv不用做唤醒源检测，也不会调用EcuM_SetWakeupEvent设置唤醒源事件，需要自定义起码模块是西安唤醒源检测。

3.不同类型的Can收发器主要使用场景是？

生产CAN收发器的厂商比较有名是NXP，Infineon，TI等，类型很多，收发器支持的功能也不近一样。这里介绍NXP的三种比较有代表性的收发器，TJA1044,TJA1043,TJA1145。

	是否有STB引脚	是否有EN引脚	是否有INH引脚	是否有SPI引脚	是否支持PN局部网络管理	使用场景
TJA1044	Y	N	N	N	N	休眠系统，任意CAN报文在CAN_RX引脚上产生中断唤醒
TJA1043	Y	Y	Y	N	N	断电系统，任意报文唤醒收发器，INH接到SBC
JTA1145	N	N	N	Y	Y	局部网络管管理，特定报文唤醒收发器，INH引脚接到SBC

TJA1044收发器相比基础版本增加了standby的低功耗模式，此模式的功耗在10uA左右。同时CAN收发器处在standby模式时会开启CAN总线唤醒功能，当CAN总线上有数据时，RXD会产生从高到低的跳变沿，此跳变沿可以被MCU用来做唤醒源。此种收发器一般用在KL30（长电）和KL15同时供电的产品上，如仪表，中控，导航等产品。

Standby模式下的功耗已经很低了，如果车厂要求功耗做的更低，或者要求支持本地唤醒，此时就需要使用带sleep模式，INH引脚和wake引脚的收发器了。以TJA1043为例，当MCU配置TJA1043进入sleep模式之后，INH引脚拉低，LDO关闭输出，MCU关闭不消耗电流。当CAN总线有唤醒信号，或者wake引脚有跳变沿，INH引脚被拉高，LDO打开输出，MCU启动并配置TJA1043进入Normal模式接收CAN报文。传统的VCU，BMS等产品就使用了此收发器。

像T-BOX这类应用，一般对低功耗的要求更严格，如果使用TJA1043这类收发器，一旦被和自己不相关的CAN报文唤醒之后，需要软件进行判断处理，尽快的再次进入休眠模式。此时就对CAN收发器提出了新的功能需求，既局部网络唤醒功能，相关标准为11898-6:2013。NXP支持该功能的收发器为TJA1145，可以通过SPI接口配置唤醒报文的速率，ID和数据，不满足条件的CAN报文无法唤醒TJA1145。

需要提醒的是，TJA1145不支持CAN FD的局部网络唤醒功能，如果TJA1145被用于CAN FD总线中，需要选用TJA1145T/FD and TJA1145TK/FD，其他型号接收到CAN FD的唤醒信号会识别为错误信号。

参考文献：

[1]Specification of ECU State ManagerAUTOSAR CP Release 4.3.1

[2]Specification of CAN Transceiver DriverAUTOSAR CP Release 4.3.1

[3] https://mp.weixin.qq.com/s/hTgPpdzrxpzZyyE7eI6QzQ

zy_wawj

针对您关于CanTrcv模块的疑问，以下是专业回复：

关于问题一，CanTrcvSetOpMode通常由CanSM（CAN通信管理模块）调用，当需要设置CAN收发器的操作模式时，例如从接收模式切换到发送模式。

问题二中，CanTrcv与EcuM（电子控制单元管理模块）紧密相关。在AUTOSAR架构中，EcuM负责对ECU内部的所有模块进行管理，包括CanTrcv。CanTrcv会在接收到来自网络或其他模块的通信请求时，由EcuM调度进行相应操作。

关于不同类型的Can收发器的主要使用场景，这取决于具体的车辆应用和网络需求。例如，高速CAN用于实时性要求高的场景，如发动机控制；低速CAN则用于信息传输要求不高的辅助系统。

针对您的具体问题，当CanSM模块需要切换CanTrcv模块的工作模式时（例如从接收切换到发送），会调用CanTrcvSetOpMode来设置。这是为了确保CAN通信能够按照需求正确地进行收发操作。

lihu35

针对上述问题，以下是专业的回复：

关于CanTrcvSetOpMode的思考：

1. CanTrcvSetOpMode通常由CanSM（CAN通信管理模块）调用。在需要设置CAN收发器的工作模式时，如初始化、休眠或唤醒等场景下，CanSM会根据需求调用此函数。
2. CanTrcv与EcuM（ECU管理模块）紧密相关。在ECU的CAN通信过程中，CanTrcv会负责具体的CAN通信收发操作。例如，当ECU需要与外部CAN设备进行通信时，EcuM会调度CanTrcv进行通信操作。
3. 不同类型的Can收发器的主要使用场景取决于其特性及应用需求。例如，高速Can收发器适用于需要高速通信的场景，如汽车底盘控制；低速Can收发器则适用于对通信速率要求不高的场景，如车身舒适系统。具体使用哪种类型的Can收发器，需要根据实际应用场景和需求进行选择。

后续我们将继续探讨这些问题，深入分析AUTOSAR架构下CanTrcv模块的运作机制。