OSEK網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

1、OSEK 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)運行機制分析2.1 OSEK 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) OSEK網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用于嵌入式汽車通信網(wǎng)絡(luò)，管理網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中各個ECU之間的通信，提高網(wǎng)絡(luò)的通信效率。該系統(tǒng)運行于OSEK操作系統(tǒng)平臺，并且兼容各符合類的OSEK操作系統(tǒng)2。OSEK網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)為用戶提供了標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用，它支持兩種接口來使用這些系統(tǒng)調(diào)用：應(yīng)用程序和站管理任務(wù)。 2.1.1 OSEK 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與其它 OSEK 組件關(guān)系 OSEK/VDX 技術(shù)委員會目前所制定的 OSEK 規(guī)范，主要是 OSEK 操作系統(tǒng)、OSEK COM 通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理。圖 2-1 描述了 OSEK 的結(jié)構(gòu)模型及 OSEK 網(wǎng)絡(luò)管

2、理組件與之交互接口。圖 2-1 網(wǎng)絡(luò)管理接口環(huán)境1.站管理 它通過依賴于系統(tǒng)的算法，應(yīng)用程序可以查詢NM組件當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和配置。一般情況下，用戶需要定義一個專門的站管理組件作為應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)管理之間的接口。如果一個NM標(biāo)識的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是無效的，那么站管理組件能夠提供一個缺省值消息給應(yīng)用程序，以便應(yīng)用程序能夠在縮減的功能的模式下能夠繼續(xù)工作。NM規(guī)范沒有定義特定的站管理組件。 2.網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用程序接口 NM組件提供了許多標(biāo)準(zhǔn)的API服務(wù)，站管理組件通過這些標(biāo)準(zhǔn)的API服務(wù)可以對NM組件狀態(tài)進行初始化、控制和查詢。標(biāo)準(zhǔn)的API服務(wù)分為通用服務(wù)、直接NM服務(wù)、間接NM服務(wù)。 3.交互層接口 這個接口

3、是由COM組件的交互層提供的，它只向間接網(wǎng)絡(luò)管理提供服務(wù)，并且對應(yīng)用程序來說是不可見的。 4.網(wǎng)絡(luò)管理特定協(xié)議算法 網(wǎng)絡(luò)管理可以應(yīng)用于基于CAN，VAN，J1850，K-BUS等的物理網(wǎng)絡(luò)，對每一種物理網(wǎng)絡(luò)都有一種特定協(xié)議算法與之對應(yīng)。 2.1.2 OSEK 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的分類 應(yīng)用程序功能需求的多樣化和具體系統(tǒng)通信能力要求的不同，要求網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)也呈現(xiàn)多樣性，來滿足不同系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信管理要求。根據(jù)OSEK網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)，把OSEK網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)分為兩個類型： （1）直接網(wǎng)絡(luò)管理，支持網(wǎng)絡(luò)配置管理，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理，網(wǎng)絡(luò)睡眠協(xié)商，數(shù)據(jù)管理，錯誤管理，操作模式管理等 （2）間接網(wǎng)絡(luò)管理，包括統(tǒng)一監(jiān)控周期

4、的間接網(wǎng)絡(luò)管理和非統(tǒng)一監(jiān)控周期的間接網(wǎng)絡(luò)管理，支持網(wǎng)絡(luò)配置管理，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理，錯誤管理，操作模式管理等，不支持網(wǎng)絡(luò)睡眠協(xié)商而采用主從方式廣播睡眠。兩者具有相同的網(wǎng)絡(luò)管理功能，都是基于對應(yīng)用程序消息的監(jiān)控，其區(qū)別在于，非統(tǒng)一周期的間接網(wǎng)絡(luò)管理在監(jiān)控應(yīng)用程序消息時，監(jiān)控周期采用各個應(yīng)用程序?qū)?yīng)OSEK COM里的IPDU的死限監(jiān)控周期3，而統(tǒng)一周期的間接網(wǎng)絡(luò)管理在一個周期內(nèi)對所有的應(yīng)用程序消息進行監(jiān)控。 一個ECU節(jié)點可以同時具有以上兩個版本的網(wǎng)絡(luò)管理或多個同一版本的網(wǎng)絡(luò)管理并存，用來管理多個網(wǎng)絡(luò)，而各個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相互獨立且互不影響。2.2.7 直接網(wǎng)絡(luò)管理的睡眠協(xié)商 一般情況下 ECU 有正常

5、操作和節(jié)電模式。為了保護電池的能量，NM必須決定何時關(guān)閉節(jié)點。直接 NM 提供一個協(xié)商機制負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)相連的所有節(jié)點在同一時刻進入睡眠，如圖 2-11 所示。切換到睡眠模式需發(fā)送睡眠請求消息和睡眠應(yīng)答消息來同步完成，但只需一個節(jié)點來發(fā)送睡眠應(yīng)答。 (1) 應(yīng)用程序調(diào)用 GotoMode(BusSleep)要求總線進入睡眠。節(jié)點下一次接收 ring 消息時，NM 組件將發(fā)送睡眠請求域為真的 ring 消息，進入NMNormalPreSleep 睡眠前準(zhǔn)備狀態(tài)。 (2) 如 果 在 LimpHome 模 式 下 接 收 ， 則 發(fā) 送 睡 眠 請 求 域 為 真 的limphome 消息,進入 NM

6、LimpHomePreSleep 睡眠前準(zhǔn)備狀態(tài)。 (3) 當(dāng)睡眠協(xié)商正在進行時，如果必須發(fā)送 alive 消息，那么發(fā)送的alive 消息的睡眠請求域置為真，進入睡眠前準(zhǔn)備狀態(tài) NMNormalPreSleep。 (4) 當(dāng) ring 消息已經(jīng)在邏輯環(huán)中完成一周傳輸，所有接收網(wǎng)絡(luò)管理消息的睡眠請求域都為真，并且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)允許睡眠時，發(fā)出睡眠請求的第一個節(jié)點開始發(fā)送睡眠請求和睡眠應(yīng)答都為真的 ring 消息，并設(shè)置睡眠等待報警，其余節(jié)點如果都進行了睡眠請求，當(dāng)收到睡眠應(yīng)答為真的消息時，也要設(shè)置睡眠等待報警。 (5) 當(dāng)各個節(jié)點的睡眠報警出現(xiàn)時則進入睡眠狀態(tài)。 (6) 當(dāng) 前 節(jié) 點 處 在 睡 眠 等 待 狀 態(tài) NMTwbsNormal