时间服务规范（Specification of Time Service）

1 介绍与功能概述

本规范规定了 AUTOSAR 基本软件模块"时间服务（Time Service）"的功能、API 与配置。

Time Service 模块属于服务层（Services Layer）。该模块提供基于时间的服务功能，主要使用场景包括：

• 时间测量（Time measurement）
• 基于时间的状态机（Time based state machine）
• 超时监督（Timeout supervision）
• 忙等待（Busy waiting）

Time Service 模块并不使用 GPT 驱动的全部特性，也不充当"定时器栈（Timer Stack）"的顶端。

若干"time type"——即"时间服务预定义定时器（Time Service Predef Timers）"——在硬件支持且被配置启用时可用。

每个预定义定时器（Predef Timer）拥有预定义的刻度时长（tick duration）（即物理时间单位）与位数（物理范围）。借此，可保证时间相关功能在所有支持所需预定义定时器的平台间的兼容性。

时间服务预定义定时器基于所谓的"GPT 预定义定时器（GPT Predef Timers）"，后者是由 GPT 驱动提供的自由运行的硬件定时器。

以下时间服务预定义定时器被定义（见 §7.1.2 表 3）：

• Tm_PredefTimer1us16bitType
• Tm_PredefTimer1us24bitType
• Tm_PredefTimer1us32bitType
• Tm_PredefTimer100us32bitType

若用户欲实现基于时间的功能，无需对 Time Service 模块进行任何用户特定的配置。用户可实例化任意数量的定时器（仅受可用内存限制），并可完全独立地使用这些定时器实例，从而复用硬件定时器。

提供以下基于时间的服务（"…"表示左侧的扩展，即定时器位宽后缀）：

• Tm_ResetTimer…
• Tm_GetTimeSpan…
• Tm_ShiftTimer…
• Tm_SyncTimer…
• Tm_BusyWait…

所有服务均以轮询模式（polling mode）由用户调用，不支持通知（notifications）。

时间服务可用于：

• 初始化阶段（Initialization phase）
• 任务（Tasks）
• Cat2 中断服务程序（Cat2 interrupt service routines）
• OS 钩子（OS hooks）

实现 Time Service 模块不需要任何中断。

1.1 使用场景

1.1.1 时间测量

通过使用 Time Service 模块，可测量代码的执行时间与周期时间，甚至以下对象的运行时间与周期时间：

• 任务（Tasks）
• Cat2 中断服务程序
• 函数（Functions）
• 软件片段（Pieces of software）

可生成时间戳（time stamps）。

Time Service 模块的服务可用于测量 CPU 负载与任务负载，因为该服务可在 OS 的 PreTaskHook（及 PostTaskHook）中被调用。

1.1.2 基于时间的状态机

"基于时间的状态机"指：状态转移取决于时间。

使用 Time Service 模块可实现基于时间的状态机，其执行几乎独立于调用任务的周期时间。

用户软件必须保证任务的周期时间相对期望的时序行为足够短（取决于对时间信息的轮询）。

1.1.3 超时监督与忙等待

通过使用 Time Service 模块并采用预定义定时器（Predef Timers）替代"循环（loops）"或"空操作指令（nop instructions）"实现超时监督或忙等待，可防止软件模块中的错误与歧义行为。

使用"循环"或"nop 指令"是糟糕且危险的设计，因为以此方式实现的时间区间依赖于：

• CPU 速度
• 流水线效应（Pipeline effects）
• 缓存效应（Cache effects）
• 内存访问时间（总线宽度、等待状态等）
• 中断服务程序的打断
• 编译器版本、编译选项、编译器优化

2 缩略语、缩写与术语

本章仅列出对理解本文档有帮助的少量缩略语与缩写，更全面信息见 AUTOSAR 官方术语表 [8]。

表 1 — 缩略语与缩写

下表所定义的术语在本文档中具有局部作用域：

表 2 — 术语

3 相关文档

3.1 输入文档

• [1] List of Basic Software Modules — AUTOSAR_TR_BSWModuleList.pdf
• [2] Layered Software Architecture — AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf
• [3] General Requirements on Basic Software Modules — AUTOSAR_SRS_BSWGeneral.pdf
• [4] Specification of Standard Types — AUTOSAR_SWS_StandardTypes.pdf
• [5] Specification of Default Error Tracer — AUTOSAR_SWS_DefaultErrorTracer.pdf
• [6] Specification of ECU Configuration — AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf
• [7] Requirements on Time Service — AUTOSAR_SRS_TimeService.pdf
• [8] Glossary — AUTOSAR_TR_Glossary.pdf
• [9] Basic Software Module Description Template — AUTOSAR_TPS_BSWModuleDescriptionTemplate.pdf
• [10] General Specification of Basic Software Modules — AUTOSAR_SWS_BSWGeneral.pdf
• [11] Specification of GPT Driver — AUTOSAR_SWS_GPTDriver.pdf

3.2 相关标准与规范

• [12] IEC 7498-1 The Basic Model, IEC Norm, 1994

3.3 相关规范

AUTOSAR 提供了针对基本软件模块的通用规范 [10]（SWS BSW General），该规范同样适用于 Time Service。

因此，SWS BSW General 应被视为 Time Service 的附加且必需的规范。

4 约束与假设

4.1 假设

无假设。

4.2 限制

功能基于可能不可用的硬件定时器

Time Service 模块的功能基于由 GPT 驱动提供的硬件定时器（GPT Predef Timers）。

可启用的 GPT Predef Timer 取决于时钟与可用的硬件定时器（预分频器、定时器寄存器宽度）。建议启用所有 GPT Predef Timer，以确保各平台间基于时间的功能的兼容性。

无标准化的 AUTOSAR 接口

本规范未定义标准化的 AUTOSAR 接口。这意味着 Time Service 模块的服务不能被位于 RTE 之上的 AUTOSAR 软件组件（SW-C）所访问。在未来版本/修订中，可能会将标准化的 AUTOSAR 接口加入本规范。

多分区支持

由于 Time Service 模块使用 GPT 模块获取硬件定时器的当前时间，两个模块应运行在同一 BSW 分区上。若 Time Service 模块被用于分布式 BSW 系统（例如多核系统），建议在每个 BSW 分区中均具备含 Time Service 与 GPT 模块的功能簇，以避免跨分区通信。

采用主/从方式（GPT 与 Time Service 主机在同一 BSW 分区，Time Service 从机在另一分区）因性能原因并不合适。

4.3 在汽车领域的适用性

无限制。

5 与其他模块的依赖

本节描述 Time Service 与其他模块的关系。

Time Service 模块对以下 AUTOSAR 模块存在依赖：

5.1 GPT

Time Service 模块的功能基于所谓的"GPT 预定义定时器（GPT Predef Timers）"。GPT Predef Timer 是由 GPT 驱动提供的自由运行向上计数器，见 [11]（SWS GPT Driver）。

6 需求追溯

本章引用 SRS 文档（软件需求规范）所规定、适用于本软件模块的输入需求。

下表列出了 SWS 文档中满足输入需求的具体规范条目引用。仅功能需求被引用。

6.1 SRS_Tm_* 需求追溯

6.2 SRS_BSW_* 通用 BSW 需求追溯（汇总）

以下 SRS_BSW_* 通用 BSW 需求（共 57 条）由 Time Service 模块满足。除下列特殊条目外，均由 SWS_Tm_00059 集中满足：

其余 SRS_BSW_* 需求：SRS_BSW_00005, _00006, _00007, _00009, _00010, _00159, _00160, _00161, _00162, _00167, _00168, _00170, _00172, _00306, _00307, _00308, _00309, _00321, _00325, _00328, _00330, _00331, _00333, _00334, _00335, _00341, _00342, _00344, _00347, _00353, _00357, _00359, _00360, _00361, _00373, _00377, _00378, _00398, _00413, _00415, _00416, _00417, _00422, _00423, _00424, _00425, _00426, _00427, _00428, _00429, _00432, _00433, _00437, _00439, _00440 均由 SWS_Tm_00059 集中满足。

7 功能规范

7.1 通用行为

7.1.1 GPT 预定义定时器

Time Service 模块的功能基于所谓的"GPT 预定义定时器（GPT Predef Timers）"，见 [11]（SWS GPT Driver）。

7.1.2 时间服务预定义定时器

Time Service Predef Timer 基于相应的 GPT Predef Timer。

针对每个时间服务预定义定时器定义一种数据类型。

表 3 — 时间服务预定义定时器特性

定时器实例可通过定义"时间服务预定义定时器数据类型"的数据对象（RAM 数据）创建，例如：

Tm_PredefTimer1us32bitType Timer1;   /* 定义定时器实例 */

数据类型（以及定时器实例）包含所谓的"参考时间（reference time）"。该参考时间对部分 API 服务是必需的。

数据类型的详细定义不在本规范的范围内，因为其结构元素不应在 Time Service 模块之外被使用。

数据类型 Tm_PredefTimer1us32bitType 示例：

typedef struct
{
  uint32 ui32RefTime;   /* 定时器的参考时间 */
} Tm_PredefTimer1us32bitType;

每个时间服务预定义定时器拥有其专属的一组 API 服务，原因在于性能（特别是 1µs 定时器）。这些服务提供"简单"功能，类似秒表：

• ResetTimer（重置定时器）
• GetTimeSpan（获取时间跨度）
• ShiftTimer（平移参考时间）
• SyncTime（同步两个定时器）
• BusyWait（仅 1µs 定时器，忙等待）

每个服务至少有一个参数（如 TimerPtr），即用户软件层面所定义的定时器实例的指针。

服务名由两部分组成：

• 第 1 部分：动作，如 Tm_ResetTimer
• 第 2 部分：所使用的预定义定时器类型，如 1us32bit

服务名示例：Tm_ResetTimer1us32bit

[SWS_Tm_00001] ⌈ Time Service 模块应使用 GPT 驱动服务 Gpt_GetPredefTimerValue 获取所需预定义定时器的当前时间值。 ⌋（SRS_Tm_00002）

[SWS_Tm_00002] ⌈ "1us16bit" 函数在需要时基时应使用 GPT_PREDEF_TIMER_1US_16BIT 作为时基。 ⌋（SRS_Tm_00002）
"1us16bit" 函数示例：Tm_ResetTimer1us16bit

[SWS_Tm_00003] ⌈ "1us24bit" 函数在需要时基时应使用 GPT_PREDEF_TIMER_1US_24BIT 作为时基。 ⌋（SRS_Tm_00002）

[SWS_Tm_00004] ⌈ "1us32bit" 函数在需要时基时应使用 GPT_PREDEF_TIMER_1US_32BIT 作为时基。 ⌋（SRS_Tm_00002）

[SWS_Tm_00005] ⌈ "100us32bit" 函数在需要时基时应使用 GPT_PREDEF_TIMER_100US_32BIT 作为时基。 ⌋（SRS_Tm_00002）

7.1.3 最大可测量时间跨度

本章需在用户软件层面加以考虑。

可测量的时间跨度受限于相应 GPT 预定义定时器的最大值。定时器的环绕（wrap-around）由 GetTimeSpan 函数处理，见 SWS_Tm_00010。

下图所示的"自由运行向上计数器"展示了 GPT 驱动所提供的自由运行向上计数器的一般行为。服务 Tm_ResetTimer… 与 Tm_GetTimeSpan… 被用于示例测量三段时间跨度。

通过调用 Tm_ResetTimer…，相关 GPT 预定义定时器的当前时间被存储为参考时间。详见 §7.1.6。

通过调用 Tm_GetTimeSpan…，当前时间与参考时间之间的时间差被计算并输出。详见 §7.1.7。

对于：

• Tm_GetTimeSpan… 1
• Tm_GetTimeSpan… 2

时间跨度将被正确计算。

对于：

• Tm_GetTimeSpan… 3

由于超出了最大时间跨度，无法计算正确的时间跨度，亦无法检测到此超出。这并非本规范的缺陷，而是由技术原理导致的逻辑必然结果。另见 §7.1.10.1 "BusyWait 服务的非预期行为"。

为确保在所有可能情形下的正确行为，GetTimeSpan 服务的用户必须检查：

• 所需/足够的预定义定时器
• 任务调度
• 是否在用户软件层需要中断或资源锁
• 用户软件是否能容忍此类问题

7.1.4 时间量化误差

本章需在用户软件层面加以考虑。

在使用/解释 GetTimeSpan 函数所返回的值时，必须考虑量化误差理论。GetTimeSpan 函数所返回值的精度为 ±1 刻度。

例如：

依据 Tm_ResetTimer1us32bit 与 Tm_GetTimeSpan1us32bit 被调用的时间点，实际时间跨度可在约 0 µs 到约 2 µs 范围内。

若使用 GetTimeSpan 函数检查最小时间（如：超时监督、忙等待），用户软件必须观察 n+1 个刻度，以确保已过去至少 n 个刻度的时间区间。另见 SWS_Tm_00024。

对于忙等待，请使用 BusyWait 服务（见 §7.1.10）。

7.1.5 服务执行时间与短时间跨度测量

本章需在用户软件层面加以考虑。

若需要在用户软件层测量短时间跨度，则 Tm 服务及底层 GPT 驱动服务的执行时间必须相对于所测量的时间跨度足够短。

执行时间依赖于：

• 实现
• CPU 速度
• 相关 GPT 预定义定时器的实现（见 [11] SWS GPT Driver 中"GPT Predef Timer"章节）

用户必须检查执行时间是否足以满足其使用场景。

7.1.6 ResetTimer 服务

ResetTimer 服务从用户角度重置一个定时器实例。

ResetTimer 函数示例：Tm_ResetTimer1us32bit

[SWS_Tm_00006] ⌈ ResetTimer 函数应重置由参数 TimerPtr 所传递的定时器实例。这意味着定时器实例的参考时间应被设置为相关 GPT 预定义定时器的当前时间。 ⌋（SRS_Tm_00006）

[SWS_Tm_00007] ⌈ ResetTimer 函数应可重入，前提是并发调用中所使用的定时器实例不同。 ⌋（SRS_BSW_00312）

[SWS_Tm_00008] ⌈ 若 Time Service 模块的开发错误检测已启用：当指针参数为 null 指针时，ResetTimer 函数应报告错误 TM_E_PARAM_POINTER 并返回 E_NOT_OK。 ⌋（SRS_BSW_00369, SRS_BSW_00323）

7.1.7 GetTimeSpan 服务

GetTimeSpan 函数示例：Tm_GetTimeSpan1us32bit

[SWS_Tm_00009] ⌈ GetTimeSpan 函数应计算并返回当前时间与定时器实例参考时间之间的时间差。 ⌋（SRS_Tm_00005）

注：最大可测量时间跨度的限制必须在用户软件层加以考虑，见 §7.1.3。

注：由于 GetTimeSpan 函数以整数值返回时间差，在使用/解释这些值时必须考虑量化误差理论（见 §7.1.4）。

[SWS_Tm_00010] ⌈ GetTimeSpan 函数在执行减法（当前时间 - 参考时间）时，若当前时间值小于参考时间值，应正确处理环绕（wrap-around）。 ⌋（）

提示：可按以下 C 代码实现正确的环绕处理：

/* 16bit 定时器：*/
ui16TimeSpan = (uint16)(ui16CurrentTime
                     - TimerPtr->ui16RefTime);
/* 24bit 定时器：*/
ui32TimeSpan = (uint32)(ui32CurrentTime
                     - TimerPtr->ui32RefTime)
                     & (uint32)0x00FFFFFFu;
/* 32bit 定时器：*/
ui32TimeSpan = (uint32)(ui32CurrentTime
                     - TimerPtr->ui32RefTime);

[SWS_Tm_00011] ⌈ GetTimeSpan 函数应完全可重入，即即便对同一定时器实例也是如此。 ⌋（SRS_BSW_00312）

[SWS_Tm_00012] ⌈ 若 Time Service 模块的开发错误检测已启用：当任一指针参数为 null 指针时，GetTimeSpan 函数应报告错误 TM_E_PARAM_POINTER 并返回 E_NOT_OK。 ⌋（SRS_BSW_00369, SRS_BSW_00323）

[SWS_Tm_00065] ⌈ 当检测到错误且参数 TimeSpanPtr 非 null 指针时，GetTimeSpan 函数应返回时间跨度 "0"。 ⌋（）
注：这是为了在用户软件层获得明确的（可重复的）行为，即使未使用返回值（E_OK, E_NOT_OK）。

7.1.8 ShiftTimer 服务

ShiftTimer 函数示例：Tm_ShiftTimer1us32bit

[SWS_Tm_00013] ⌈ ShiftTimer 函数应平移定时器实例的参考时间。这意味着 TimeValue 值应被加到定时器实例的参考时间上。 ⌋（SRS_Tm_00006）

[SWS_Tm_00014] ⌈ ShiftTimer 函数在执行加法（参考时间 + TimeValue）时，若总和大于定时器的最大值，应正确处理环绕。 ⌋（）

提示：可按以下 C 代码实现正确的环绕处理：

/* 16bit 定时器：*/
TimerPtr->ui16RefTime = (uint16)(TimerPtr->ui16RefTime
                                + TimeValue);
/* 24bit 定时器：*/
TimerPtr->ui32RefTime = (uint32)(TimerPtr->ui32RefTime
                                + TimeValue) & (uint32)0x00FFFFFFu;
/* 32bit 定时器：*/
TimerPtr->ui32RefTime = (uint32)(TimerPtr->ui32RefTime
                                + TimeValue);

[SWS_Tm_00015] ⌈ 范围 24bit 的 ShiftTimer 函数应将参数 TimeValue 的值限制为 0xFFFFFF。 ⌋（）

[SWS_Tm_00016] ⌈ 若 Time Service 模块的开发错误检测已启用：当参数 TimeValue 的值大于 0xFFFFFF 时，范围 24bit 的 ShiftTimer 函数应报告错误 TM_E_PARAM_VALUE。 ⌋（SRS_BSW_00323）

[SWS_Tm_00017] ⌈ ShiftTimer 函数应可重入，前提是并发调用中所使用的定时器实例不同。 ⌋（SRS_BSW_00312）

[SWS_Tm_00018] ⌈ 若 Time Service 模块的开发错误检测已启用：当指针参数为 null 指针时，ShiftTimer 函数应报告错误 TM_E_PARAM_POINTER。 ⌋（SRS_BSW_00323）

7.1.9 SyncTimer 服务

"SyncTimer" 函数示例：Tm_SyncTimer1us32bit

[SWS_Tm_00019] ⌈ SyncTimer 函数应同步两个定时器实例。这意味着目标定时器实例的参考时间应被设置为源定时器实例的参考时间。 ⌋（SRS_Tm_00007）

[SWS_Tm_00020] ⌈ SyncTimer 函数应可重入，前提是并发调用中所使用的目标定时器实例不同。 ⌋（SRS_BSW_00312）

[SWS_Tm_00021] ⌈ 若 Time Service 模块的开发错误检测已启用：当任一指针参数为 null 指针时，SyncTimer 函数应报告错误 TM_E_PARAM_POINTER。 ⌋（SRS_BSW_00323）

7.1.10 BusyWait 服务

BusyWait 服务通过轮询执行忙等待（active waiting），并保证最短等待时间。BusyWait 服务应被用以替代用户软件层自行实现的方案，以规避错误实现的风险。

风险可能包括：

• 最短等待时间未得到保证
• 使用"循环（loops）"或"nop 指令"代替硬件定时器（见 §1.1.3）

注：BusyWait 函数的规范考虑到了量化误差理论（见 §7.1.4）。

注：由于 BusyWait 服务基于轮询，BusyWait 服务的用户有责任避免非预期行为（见 §7.1.10.1）。

该服务仅对刻度时长为 1µs 的预定义定时器可用。等待时间被限制为 8 位（255 µs），以避免长时间阻塞代码执行。

BusyWait 函数示例：Tm_BusyWait1us32bit

[SWS_Tm_00022] ⌈ BusyWait 函数应按参数 WaitingTimeMin 所传递的最短时间执行忙等待。 ⌋（SRS_Tm_00008）

[SWS_Tm_00023] ⌈ BusyWait 函数不应关闭中断。这意味着实际等待时间可能大于期望等待时间。 ⌋（SRS_Tm_00008）

[SWS_Tm_00024] ⌈ BusyWait 函数应保证最短等待时间。这意味着必须观察 n+1 个刻度，以确保至少 n 个刻度的时间区间已过去。 ⌋（SRS_Tm_00008）

[SWS_Tm_00025] ⌈ BusyWait 函数应可重入。 ⌋（SRS_BSW_00312）

[SWS_Tm_00066] ⌈ 当检测到错误时，BusyWait 函数应返回 E_NOT_OK 并立即中止"等待"。 ⌋（SRS_BSW_00369）

7.1.10.1 BusyWait 服务的非预期行为

本章需在用户软件层面加以考虑。

由于 BusyWait 服务基于轮询，BusyWait 服务的用户有责任避免非预期行为。

非预期行为示例：

为确保在所有可能情形下的正确行为，BusyWait 服务的用户必须检查：

• 所需/足够的 BusyWait 服务（Tm_BusyWait1us16bit, Tm_BusyWait1us24bit, Tm_BusyWait1us32bit）
• 任务调度
• 是否在用户软件层需要中断或资源锁
• 用户软件是否能容忍此类问题

使用 Tm_BusyWait1us32bit 服务时，仅当调用 BusyWait 服务的任务被抢占（不再执行，处于 Ready 状态）超过 71 分钟时，才会出现上述问题。

7.1.11 API 服务配置

Time Service 模块允许配置启用哪些预定义定时器，详见第 10 章的配置参数。

配置参数示例：TmEnablePredefTimer1us16bit。

[SWS_Tm_00026] ⌈ 对每个通过配置启用的预定义定时器，应提供以下 API 服务集合：ResetTimer, GetTimeSpan, ShiftTimer, SyncTimer。 ⌋（SRS_Tm_00003）

[SWS_Tm_00027] ⌈ 对每个通过配置启用的刻度时长为 1 µs 的预定义定时器，应提供 API 服务 BusyWait。 ⌋（SRS_Tm_00003）

7.2 模块初始化

本模块无 Tm_Init 函数的要求。

Time Service 模块不需要初始化任何变量（如状态）或硬件资源。Time Service 模块所需的所有 GPT 预定义定时器（假定已正确配置）在可能时由 GPT 驱动自动运行。这一点由 GPT 驱动保证，见 §7.1.1。

关于开发错误检测，请参阅 §7.6。

7.3 使用场景示例代码

本章给出 §1.1 描述的使用场景之外的额外示例代码。

7.3.1 时间测量

某些情况下需要测量代码的执行时间。示例代码：

#include "Os.h"
#include "Tm.h"

Tm_PredefTimer1us24bitType TimerIsr1;       /* 定义定时器实例 */
Tm_PredefTimer1us24bitType TimerTask100ms;  /* 定义定时器实例 */
uint32 RunTimeIsr1_us;        /* Isr1 的总运行时间 */
uint32 RunTimeTask100ms_us;   /* Task100ms 的总运行时间 */

ISR(Isr1)
{
  (void)Tm_ResetTimer1us24bit(&TimerIsr1);
  /* Code */
  (void)Tm_GetTimeSpan1us24bit(&TimerIsr1, &RunTimeIsr1_us);
}

TASK(Task100ms)
{
  (void)Tm_ResetTimer1us24bit(&TimerTask100ms);
  /* Code */
  (void)Tm_GetTimeSpan1us24bit(&TimerTask100ms, &RunTimeTask100ms_us);
  (void)TerminateTask();
}

7.3.2 基于时间的状态机

通过实现基于时间的状态机，可以使基于时间的功能几乎独立于调用任务的周期时间。示例代码：

#include "Os.h"
#include "Tm.h"

#define MY_INIT   0
#define MY_WAIT1  1
#define MY_WAIT2  2

uint8_least State = MY_INIT;

TASK(Task5ms)
{
  static Tm_PredefTimer1us24bitType Timer;  /* 定义定时器实例 */
  uint32 WaitingTime1_us = 500000u;          /* 500ms */
  uint32 WaitingTime2_us = 250000u;          /* 250ms */
  switch (State)
  {
    case MY_INIT:
    {
      (void)Tm_ResetTimer1us24bit(&Timer);
      State = MY_WAIT1;
      break;
    }
    case MY_WAIT1:
    {
      uint32 Time_us;
      (void)Tm_GetTimeSpan1us24bit(&Timer, &Time_us);
      if (Time_us >= WaitingTime1_us)
      {
        /* Action ... */
        Tm_ShiftTimer1us24bit(&Timer, WaitingTime1_us);
        State = MY_WAIT2;
      }
      break;
    }
    case MY_WAIT2:
    {
      uint32 Time_us;
      (void)Tm_GetTimeSpan1us24bit(&Timer, &Time_us);
      if (Time_us >= WaitingTime2_us)
      {
        /* Action ... */
        Tm_ShiftTimer1us24bit(&Timer, WaitingTime2_us);
        State = MY_WAIT1;
      }
      break;
    }
  }
  (void)TerminateTask();
}

7.3.3 超时监督

在硬件访问 MCAL 驱动时，有时需要在一定的短时间窗口内预期硬件的响应。示例代码：

#include "Register.h"
#include "Tm.h"

Tm_PredefTimer1us32bitType Timer1;   /* 定义定时器实例 */
uint16 StatusRegisterBit0;
uint32 TimeElapsed_us;

void SampleFunction(void)
{
  (void)Tm_ResetTimer1us32bit(&Timer1);
  do
  {
    StatusRegisterBit0 = HW_STATUS_REG & 0x0001u;
    (void)Tm_GetTimeSpan1us32bit(&Timer1, &TimeElapsed_us);
  } while ( (StatusRegisterBit0 != 0x0001u)   /* 等待 bit 0 被置位 */
         && (TimeElapsed_us <= 40) );         /* 超时 40 µs */
}

7.3.4 忙等待

在硬件访问 MCAL 驱动时，有时需要经历一定的短时间窗口。示例代码片段：

#include "Tm.h"
Std_ReturnType CanTrcv_SetOpMode(uint8 Transceiver,
                                 CanIf_TrcvModeType OpMode)
{
  /* Code */
  switch (OpMode)
  {
    case CANIF_TRCV_MODE_NORMAL:
    {
      /* Code */
      break;
    }
    case CANIF_TRCV_MODE_SLEEP:
    {
      /* Code */
      SetPinEnableHigh();
      /* 忙等待：50 µs（TJA1054：至少 50 µs） */
      (void)Tm_BusyWait1us32bit(50);
      SetPinEnableLow();
      /* Code */
      break;
    }
    case CANIF_TRCV_MODE_STANDBY:
    {
      /* Code */
      break;
    }
  }
  /* Code */
}

7.4 版本检查

请参阅 SWS_BSWGeneral 中"Version Check"章节。

7.5 错误分类

7.5.1 开发错误

[SWS_Tm_00028] ⌈ Time Service 模块应按其构建版本（开发/生产）检测以下错误：

⌋（）

[SWS_Tm_00030] ⌈ 因具体实现而检测到的其他错误应在具体实现规范中补充。其分类与枚举应与所列错误兼容。 ⌋（SRS_BSW_00337）

7.5.2 运行时错误

[SWS_Tm_00067] ⌈

⌋（）

7.5.3 瞬态故障

无瞬态故障。

7.5.4 生产错误

Time Service 模块未定义生产错误。

7.5.5 扩展生产错误

无扩展生产错误。

7.6 错误检测

请参阅 SWS_BSWGeneral 中"Error detection"章节。

[SWS_Tm_00063] ⌈ 当发生错误时，对应的 Time Service 函数应不执行任何操作并直接返回，除非该函数有专门且更详细的规定。 ⌋（）

[SWS_Tm_00064] ⌈ 若底层 GPT 驱动服务返回 E_NOT_OK，则 ResetTimer, GetTimeSpan 和 BusyWait 函数应报告错误 TM_E_HARDWARE_TIMER。 ⌋（）

7.7 错误通知

请参阅 SWS_BSWGeneral 中"Error notification"章节。

8 API 规范

8.1 导入类型

本章列出从以下模块导入的所有类型：

[SWS_Tm_00031] ⌈

⌋（SRS_BSW_00348）

8.2 类型定义

8.2.1 Tm_PredefTimer1us16bitType

[SWS_Tm_00032] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001）

8.2.2 Tm_PredefTimer1us24bitType

[SWS_Tm_00033] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001）

8.2.3 Tm_PredefTimer1us32bitType

[SWS_Tm_00034] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001）

8.2.4 Tm_PredefTimer100us32bitType

[SWS_Tm_00035] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001）

8.3 函数定义

8.3.1 Tm_GetVersionInfo

[SWS_Tm_00036] ⌈

⌋（SRS_BSW_00407）

[SWS_Tm_00037] ⌈ 若 Time Service 模块的开发错误检测已启用：当参数 VersionInfoPtr 为 null 指针时，函数 Tm_GetVersionInfo 应报告错误 TM_E_PARAM_POINTER。 ⌋（SRS_BSW_00323）

8.3.2 Tm_ResetTimer1us16bit

[SWS_Tm_00038] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00004, SRS_BSW_00369）

8.3.3 Tm_GetTimeSpan1us16bit

[SWS_Tm_00039] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00005, SRS_BSW_00369）

8.3.4 Tm_ShiftTimer1us16bit

[SWS_Tm_00040] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00006）

8.3.5 Tm_SyncTimer1us16bit

[SWS_Tm_00041] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00007）

8.3.6 Tm_BusyWait1us16bit

[SWS_Tm_00042] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00008）

注：由于 BusyWait 服务基于轮询，BusyWait 服务的用户有责任避免非预期行为，见 §7.1.10。

8.3.7 Tm_ResetTimer1us24bit

[SWS_Tm_00043] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00004, SRS_BSW_00369）

8.3.8 Tm_GetTimeSpan1us24bit

[SWS_Tm_00044] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00005, SRS_BSW_00369）

8.3.9 Tm_ShiftTimer1us24bit

[SWS_Tm_00045] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00006）

8.3.10 Tm_SyncTimer1us24bit

[SWS_Tm_00046] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00007）

8.3.11 Tm_BusyWait1us24bit

[SWS_Tm_00047] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00008）

注：由于 BusyWait 服务基于轮询，BusyWait 服务的用户有责任避免非预期行为，见 §7.1.10。

8.3.12 Tm_ResetTimer1us32bit

[SWS_Tm_00048] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00004, SRS_BSW_00369）

8.3.13 Tm_GetTimeSpan1us32bit

[SWS_Tm_00049] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00005, SRS_BSW_00369）

8.3.14 Tm_ShiftTimer1us32bit

[SWS_Tm_00050] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00006）

8.3.15 Tm_SyncTimer1us32bit

[SWS_Tm_00051] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00007）

8.3.16 Tm_BusyWait1us32bit

[SWS_Tm_00052] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00008）

注：由于 BusyWait 服务基于轮询，BusyWait 服务的用户有责任避免非预期行为，见 §7.1.10。

8.3.17 Tm_ResetTimer100us32bit

[SWS_Tm_00053] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00004, SRS_BSW_00369）

8.3.18 Tm_GetTimeSpan100us32bit

[SWS_Tm_00054] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00005, SRS_BSW_00369）

8.3.19 Tm_ShiftTimer100us32bit

[SWS_Tm_00055] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00006）

8.3.20 Tm_SyncTimer100us32bit

[SWS_Tm_00056] ⌈

⌋（SRS_Tm_00001, SRS_Tm_00007）

8.4 回调通知

无。

8.5 调度函数

无。

8.6 期望接口

本章列出从其他模块请求的所有接口。

8.6.1 强制接口

本章定义实现本模块核心功能所需的所有接口。

[SWS_Tm_00057] ⌈

⌋（SRS_Tm_00002）

8.6.2 可选接口

本章定义实现本模块可选功能所需的所有接口。

[SWS_Tm_00060] ⌈

⌋（）

8.6.3 可配置接口

本章列出所有可配置目标函数（通常为回调函数）的接口。这些接口的名称通常不固定，因可配置而异。

无。

9 序列图

9.1 Tm 正常运行

10 配置规范

本章定义配置参数及其到容器的分组。10.1 节描述了基础规范，10.2 节规定了模块 GPT 的结构（容器）和参数，10.3 节规定了模块的发布信息。

注：原文中 "Chapter 10.2 specifies the structure (containers) and the parameters of the module GPT" 为 AUTOSAR 模板的笔误，Time Service 模块的参数（而非 GPT 的）见下。

10.1 如何阅读本章

详情参阅 SWS_BSWGeneral 中"10.1 Introduction to configuration specification"章节。

10.2 容器与配置参数

以下各章汇总所有配置参数。参数的具体含义在第 7 章与第 8 章描述。

10.2.1 Tm

SWS Item: ECUC_Tm_00008

包含的容器：

10.2.2 TmGeneral

SWS Item: ECUC_Tm_00001

配置参数

SWS Item: ECUC_Tm_00002 — TmDevErrorDetect

SWS Item: ECUC_Tm_00003 — TmEnablePredefTimer1us16bit

SWS Item: ECUC_Tm_00004 — TmEnablePredefTimer1us24bit

SWS Item: ECUC_Tm_00005 — TmEnablePredefTimer1us32bit

SWS Item: ECUC_Tm_00006 — TmEnablePredefTimer100us32bit

SWS Item: ECUC_Tm_00007 — TmVersionInfoApi

包含的容器：无。

10.3 发布信息

详情参阅 SWS_BSWGeneral 中"10.3 Published Information"章节。

11 不适用的需求

[SWS_Tm_00059] ⌈ 这些需求不适用于本规范。 ⌋

具体涉及 57 条 SRS_BSW_* 需求：SRS_BSW_00344, _00159, _00167, _00170, _00398, _00416, _00437, _00168, _00423, _00424, _00425, _00426, _00427, _00428, _00429, _00432, _00433, _00422, _00417, _00161, _00162, _00005, _00415, _00325, _00342, _00160, _00007, _00413, _00347, _00307, _00373, _00335, _00353, _00361, _00328, _00006, _00439, _00357, _00377, _00378, _00306, _00308, _00309, _00359, _00360, _00440, _00330, _00331, _00009, _00172, _00010, _00333, _00321, _00341, _00334。