基於CAN的網路管理（network management） - 張丁的文章 - 知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/[email protected]TOC
車載網路匯流排管理的目的是使網路中的ECU節點有序地睡眠和喚醒，在沒有通訊需求的時候睡眠，可以節約電池的能量。

CAN總線上的網路管理，是一種無中心式的網路管理，網路中的每個節點都依賴於自己和別人的網路管理報文（NM PDU）來實現通訊的睡眠和喚醒，這個NM PDU是週期性傳送的，對於每個ECU來說，收到別的ECU傳送的NM PDU則意味著當前的網路有通訊需求，自己發出NM PDU則是告知別的ECU自己有通訊需求。如果某個ECU打算進入Bus-Sleep-Mode，它就會通止傳送NM PDU，在進入Bus-Sleep-Mode之前會有一段延時，如果在這段延時中沒有收到任何NM PDU，則它就會轉入Bus-Sleep-Mode狀態了。

AUTOSAR中定義的網路管理PDU
上圖定義了NM PDU的格式，byte 0標識ECU的節點地址，byte 1是控制資訊。

CAN NM為ECU的網路管理定義了三種模式（Mode）：

Bus-Sleep Mode
Prepare Bus-Sleep Mode
Network Mode
最後的Network Mode又分為三個狀態（state），

Repeat Message State
Normal Operation State
Ready Sleep State
CAN總線上的網路管理的核心，就是ECU在這3種模式和3個狀態之間的轉換的狀態機。

基於CAN的網路管理中ECU的NM狀態機
跟著狀態機走一遍，就會對這個過程有比較直觀的瞭解了。

ECU最初處於Bus-Sleep Mode中，當它有了通訊需求（比如接收其他ECU的NM報文，或者它的邏輯功能要求自己喚醒，比如車門控制器收到了遙控鑰匙的訊號），它就會進入Network Mode，Repeat Message狀態是Network Mode的入口狀態，到達這個狀態之後，ECU會啟動一個Repeat Message Timer，在這個Timer定義的時間內，ECU會一直處於Repeat Message狀態。當這個timer結束後，如果有通訊需求，ECU則進入Normal Operation狀態，如果沒有通訊需求，則進入Ready Sleep 狀態。Normal Operation狀態就是ECU正常執行的狀態，此時它的應用報文和NM報文都會正常收發。當ECU沒有通訊需求，它會瞬間進入Ready Sleep狀態，在Ready Sleep中，如果又出現了通訊需求，ECU則瞬間再回復到Normal Operation，如果在一個Timeout Timer中一直沒有通訊需求，ECU就進入Prepare Bus-Sleep Mode，在Prepare Bus-Sleep狀態中，也會啟動一個Timeout Timer，如果在這段時間內有了通訊需求，ECU又會立即回到Repeat Message狀態，如果過了這個timer還沒有通訊需求，則ECU會回到Bus-Sleep Mode中。

綜上所述，ECU網路管理的實現的核心就是實現這個狀態機，在AUTOSAR中，這些狀態之間的跳變就是由AUTOSAR定義的各種介面函式實現的。

釋出於 2018-09-24