AUTOSAR 网络管理详解

1、AUTOSAR 网络管理概述

AUTOSAR NM（Network Management）是分布式直接网络管理协议，目标是让同一个 NM 集群内所有 ECU同步唤醒、同步休眠，实现整车网络低功耗管理，避免部分 ECU 提前下电、部分还在工作，同时统一协调总线状态切换AUTOSAR。

核心逻辑：

（1） 在一个网络中，若节点对总线通信有需求，它就需要周期性地发送网络管理报文，否

则不发送网络管理报文。

（2）若节点对总线通信不再有需求，且在 CanNmTimeoutTime+CanNmWaitBusSleepTime

超时前监测不到网络管理报文，节点将进入总线睡眠模式。

2、运行模式

AUTOSAR NM 包含三大模式：总线睡眠模式BSM、网络模式NM、预睡眠模式PBSM。 网络模式内部又分为 3 个子状态：重复报文状态 RMS、正常运行状态 NOS、准备睡眠状态 RSS。AUTOSAR状态转换图如下：

其中各函数的意义如下
CanNm_Init（）：CanNm 模块初始化，初始化内部变量、定时器、状态，初始状态进入 Bus Sleep Mode（BSM 总线睡眠），上电只调用一次。

CanNm_PassiveStartUp（）：被动唤醒，本 ECU 在 BSM/PBM 下收到其他 ECU 的 NM 报文、硬件唤醒信号（不是自己主动要网络），从 BSM 或者 PBM 进入 Repeat Message State（RMS 重复报文状态）。注意：被动唤醒无法进入NOS状态，被动唤醒 ≠ 本节点需要网络，只是总线被唤醒了，本节点只是被顺带唤醒。测试时，可以通过发送网络唤醒报文给指定ECU，达到被动唤醒的目的。

CanNm_NetworkRequest（）：主动唤醒，本 ECU 自己需要使用总线通信。主动请求网络，从 BSM/PBM 进入 RMS；如果已经在 Network Mode，维持网络激活。测试时，可以给指定ECU的KL 15上电，达到主动唤醒的目的（本ECU带KL15引脚），也可以通过给指定ECU发送UDS 诊断请求，达到主动唤醒的目的（本ECU不带KL15引脚）。

CanNm_NetworkRelease（）：释放网络请求，本节点不再需要网络，停止周期性发 NM 报文。一般情况下，可以通过关闭KL15或者诊断会话退出的方式，达到释放网络请求的目的。

CanNm_RepeatMessageRequest（）：网络已经处于 Network Mode（NOS 或者 RSS），需要重新快发一轮 NM 报文同步全网，并进入RMS状态。属于本地上层主动调用同步，测试时一般无法触发。

Repeat Message bit received：当 CanNm 在网络模式（NOS/RSS）下，收到一帧 NM PDU，并且报文 CBV （控制向量比特位）里的 Repeat Message Bit（Bit0）= 1，就触发这个事件。测试时，可通过模拟发送网络唤醒报文到ECU，且网络唤醒报文中重复报文请求标志位置1，达到此目的。重复报文请求标志位会在下文中详细介绍。

T_REPEAT_MESSAGE：节点在重复报文状态中持续的时间CanNmRepeatMessageTime超时。

T_NM_TIMEOUT：在准备睡眠状态中，该定时器（CanNmTimeoutTime）溢出后，节点进入准备总线睡眠模式

T_WAIT_BUS_SLEEP：当节点进入 准备总线睡眠模式后，开启该定时（CanNmWaitBusSleepTime）， 当该定时器超时后，节点需进入总线睡眠模式

3、总线模式介绍

3.1 总线睡眠模式（BSM）

节点从总线睡眠、准备总线睡眠模式切入网络模式时，默认进入重复报文状态。 进入网络模式后，开启CanNmTimeoutTime定时器； 网络模式中，每成功发送或收到一帧 NM 报文，就重置该定时器CanNmTimeoutTime，表示总线还有活跃节点、网络还需要保持唤醒，暂时不往 PBSM 走。

当唤醒事件使节点从总线睡眠模式进入网络模式时，节点进入重复报文状态并发送首帧网络管理报文；整个过程需在唤醒时间阈值Wakeup内完成。

3.3.1 重复报文状态（RMS）

重复报文状态是网络模式下的子状态。当节点从总线睡眠模式、准备总线睡眠模式进入网络模式时，默认进入重复报文状态。

当节点进入重复报文状态后，需要开始（或重新开始）发送网络管理报文，此时重复报文标志位置位。

节点在进入重复报文状态后，需要保持一段时间，这段时间由参CanNmRepeatMessageTime

：

• 存在网络请求 → 切换至正常运行状态（NOS），RMS下 KL15 ON 或 诊断唤醒【RMS-NOS】；
• 无网络请求 → 切换至准备睡眠状态（RSS），RMS下无动作【RMS-RSS】

离开重复报文状态，重复报文标志位置0

注：通常情况下可以通过重复报文标志位判断当前是RMS状态还是NOS状态，且RMS状态只能维持CanNmRepeatMessageTime。

若节点处于总线睡眠模式或准备总线睡眠模式，由于成功地接收到网络管理报文而进入重复报文状态，或节点处于常规运行状态或准备睡眠状态，由于成功接收到重复报文状态请求标志位置位的网络管理报文而进入重复报文状态，需按参数 CanNmMsgCycleTime规定的周期发送网络管理报文。

此外，如需要快速唤醒总线，会在一定时间内执行快发动作：启用快发机制（如KL15 ON）。 节点由本地事件调用 CanNm_NetworkRequest()/ CanNm_RepeatMessageRequest()进入重复报文状态时，先以CanNmImmediateNmCycleTim作为发送周期发送 NM 报文；快发报文的总数量由CanNmImmediateNmTransmissions确定。 全部快发报文发送完毕后，再按照常规周期CanNmMsgCycleTime发送网络管理报文。其中CanNm_RepeatMessageRequest()测试时无法触发。

注：快发阶段所花费的时间包含在CanNmRepeatMessageTime 时间内。

当节点从准备总线睡眠模式、常规运行状态、准备睡眠状态进入重复报文状态后，需在

T_START_NM_TX 时间内发送出第一帧网络管理报文。而由总线睡眠模式进入重复报文状态并发出第一帧网络管理报文的最大允许时间间隔表示为T_Wakeup。