科普系列：AUTOSAR与OSEK网络管理比较（下）

汽车电子设计 2022-12-02 12:19

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作者：Ｙｏｕ

小编：吃不饱

在上篇中我们分别在状态机和报文格式方面对OSEK和AUTOSAR网络管理进行了简单介绍，感兴趣的小伙伴请移步至文章《科普系列：AUTOSAR与OSEK网络管理比较（上）》。

OSEK与AUTOSAR网络管理特点对比

本篇就是本文的重点了，接下来对比下这两种网络管理之间的共同点以及差别。

共同点

都是基于状态机的网络管理。

都是协调网络中的节点同时进入休眠以及唤醒。

都分配了特定的网络管理报文在网络中进行网络管理，属于直接网络管理。

通常情况每个节点都有独有的节点ID（如0x1），与基础ID(如0x400)共同构成网络管理报文的ID（0x401）。

图一通常情况网络管理报文ID组成

网络唤醒方式都相同，每个节点都可以由于自己需要通信而主动唤醒网络，也可以被网络中其它的节点唤醒。

不同点

唤醒行为不一样

OSEK网络管理唤醒后会发出一帧特殊网络管理报文，用来进行建环，建环完成后才根据逻辑环发送网络管理报文；以三个节点建立逻辑环简单举个例子：

1.通信启动

网络中所有节点发出Alive报文。

图二 OSEK网络管理建环示意图（1）

2.确认逻辑后继节点

所有节点根据总线上出现的Alive报文判断自身节点的逻辑后继节点。

图三 OSEK网络管理建环示意图（2）

3.发出Ring报文

某个节点发出Ring报文尝试建环。

图四 OSEK网络管理建环示意图（3）

4.令牌传递

节点收到指向自身的网络管理报文也就是收到令牌后，将数据更新后再次发出。

图五 OSEK网络管理建环示意图（4）

下一个节点收到指向自身的网络管理报文，也是将数据更新后再次发出。

图六 OSEK网络管理建环示意图（5）

5.建环完成

令牌再次传递到第一个发送Ring报文的节点，且令牌传递期间没有节点发出Alive报文。

图七 OSEK网络管理建环示意图（6）

而AUTOSAR网络管理唤醒后直接周期性发出自身的网络管理报文即可，无需发出特殊的网络管理报文。

休眠行为不一样

OSEK网络管理在总线睡眠之前，所有节点正常发送网络管理报文，待所有节点都准备好休眠并发送SleepInd后，最后一个节点发送SleepACK，网络中各节点再同时休眠，同样以三个节点简单举个例子：

A/B/C三个节点处于正常通信，节点B/C维持网络处于通信状态，A被维持通信。

1.节点B就绪休眠

就绪睡眠的节点在收到指向自身的网络管理报文时，将数据更新为携带睡眠指示信息的网络管理报文再次发出，此时仅C请求网络通信，A/B被维持通信。

图八 OSEK网络管理控制同时休眠示意图（1）

2.仅节点C主动维持网络通信

1️⃣Node B准备休眠发出携带睡眠指示的网络管理报文，被节点C维持通信。

2️⃣Node C依然需要请求网络，发出未携带睡眠指示的网络管理报文，维持节点A/B处于通信状态。

3️⃣Node A准备休眠发出携带睡眠指示的网络管理报文，被节点C维持通信。

图九 OSEK网络管理控制同时休眠示意图（2）

3.节点C也准备休眠

1️⃣Node B准备休眠发出携带睡眠指示的网络管理报文。

2️⃣Node C准备休眠发出携带睡眠指示的网络管理报文。

3️⃣Node A检测到所有节点都准备休眠，发出后继节点指向自身且携带睡眠应答信息的网络管理报文。

图十 OSEK网络管理控制同时休眠示意图（3）

此后所有节点停止网络管理报文的发送，并同时进入休眠。

而AUTOSAR网络管理在整个网络休眠之前，只要某个节点准备休眠，那么这个节点就不再发送网络管理报文，直到总线上不再发送网络管理报文，那么所有节点则自行判断已经可以休眠，无需确认休眠信息，如下以三个节点协调睡眠举例：

1.A/B/C三个节点都处于请求网络状态

所有节点都周期发送自身网络管理报文。

图十一 AUTOSAR网络管理控制同时休眠示意图（1）

2.节点A准备休眠，节点B/C依然维持通信

节点A停发自身网络管理报文，但被节点B/C维持通信。

图十二 AUTOSAR网络管理控制同时休眠示意图（2）

3.所有节点准备好睡眠

所有节点停发网络管理报文，等待NM-Timeout timer 超时并启动Wait Bus-Sleep Timer。

图十三 AUTOSAR网络管理控制同时休眠示意图（3）

每个节点Wait Bus-Sleep Timer超时后就各自进入睡眠模式，总线上不再有通信。

网络管理逻辑不同

1）OSEK网络管理需要建环，网络管理报文的发送必须按照逻辑环进行，只有得到“令牌”才能发送网络管理报文，因此需要一个稳定的逻辑环，网络管理才能正常进行，对网络的稳定性要求比较高。

2）AUTOSAR网络管理则不会受到其他节点状态的影响，节点状态的跳转只与自身需求和总线的状态有关，只需要监视总线状态即可，网络管理报文的发送是周期性的。

网络管理报文格式不一样

1）OSEK网络管理由于逻辑环的存在报文包含节点自身的ID和下一个发出网络管理报文的节点的ID，包含用于指示报文类型以及节点状态的数据，即操作码以及用户数据。

操作码（Opcode）：OSEK网络管理PDU中的byte1，置位这个字节中不同位置的位就表现为不同的报文类型，分别为Alive报文，Ring报文，LimpHome报文，但同一时刻只能发送一种类型；这个字节中还包含节点的状态信息，也就是节点是否准备好睡眠以及是否确认睡眠，各占一个位。这个字节中的其它位则是预留的。