# UDP 网络管理规范 (Specification of UDP Network Management)

> **AUTOSAR CP Release 4.4.0**
> **文档 ID 446: AUTOSAR_SWS_UDPNetworkManagement**

## 元信息

| 项目 | 内容 |
| --- | --- |
| 文档标题 | UDP 网络管理规范 |
| 文档所有者 | AUTOSAR |
| 文档责任方 | AUTOSAR |
| 文档标识号 | 446 |
| 文档状态 | Final |
| 所属 AUTOSAR 标准 | Classic Platform |
| 所属标准版本 | 4.4.0 |

## 文档变更历史

| 日期 | 版本 | 变更方 | 变更说明 |
| --- | --- | --- | --- |
| 2018-10-31 | 4.4.0 | AUTOSAR Release Management | 协议扩展;细微更正 |
| 2017-12-08 | 4.3.1 | AUTOSAR Release Management | 修正/澄清 |
| 2016-11-30 | 4.3.0 | AUTOSAR Release Management | 增加 PNC 支持 |
| 2015-07-31 | 4.2.2 | AUTOSAR Release Management | 编辑修正 |
| 2014-10-31 | 4.2.1 | AUTOSAR Release Management | 初始正式版本 |

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## 目录

- [1. 介绍与功能概述](#1-介绍与功能概述)
- [2. 缩略语](#2-缩略语)
- [3. 相关文档](#3-相关文档)
- [4. 约束与假设](#4-约束与假设)
- [5. 与其他模块的依赖](#5-与其他模块的依赖)
- [6. 需求可追溯性](#6-需求可追溯性)
- [7. 功能规范](#7-功能规范)
- [8. API 规范](#8-api-规范)
- [9. 时序图](#9-时序图)
- [10. 配置规范](#10-配置规范)

---

## 1. 介绍与功能概述

本规范规定了 AUTOSAR 基础软件模块 **UDP 网络管理** (UdpNm) 的功能、API 和配置。

UdpNm 实现基于 UDP 的网络管理协议,功能上与 CanNm 类似,但运行在 IP/UDP 网络上。

### 1.1 主要功能

- 协调网络节点同步进入睡眠
- 通过周期 NM 消息维持网络状态
- 部分网络通信(PNC)支持
- 远程睡眠指示
- 主动/被动启动

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## 2. 缩略语

| 缩略语 | 描述 |
| --- | --- |
| BSW | Basic Software |
| CBV | Control Bit Vector |
| ComM | Communication Manager |
| DEM | Diagnostic Event Manager |
| DET | Default Error Tracer |
| EcuM | ECU State Manager |
| IP | Internet Protocol |
| ISR | Interrupt Service Routine |
| Nm | Network Management |
| PNC | Partial Network Cluster |
| SoAd | Socket Adaptor |
| UDP | User Datagram Protocol |
| UdpNm | UDP Network Management |

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## 3. 相关文档

### 3.1 输入文档

- [1] Layered Software Architecture
- [2] General Requirements on Basic Software Modules
- [3] Specification of Network Management Interface
- [4] Specification of CAN Network Management
- [5] Specification of Communication Stack Types
- [6] Specification of Socket Adaptor
- [7] Specification of ECU Configuration
- [8] Specification of Communication Manager
- [9] Specification of Default Error Tracer
- [10] General Specification of Basic Software Modules
- [11] Requirements on Network Management

### 3.2 相关规范

SWS BSW General [10] 适用。

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## 4. 约束与假设

### 4.1 限制

UdpNm 仅在 IP/UDP 网络上工作。

### 4.2 适用车域

适用于所有使用以太网通信的车域。

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## 5. 与其他模块的依赖

| 模块 | 依赖关系 |
| --- | --- |
| Nm | 上层 NM 接口 |
| SoAd | 下层 UDP 通信 |
| BswM | 模式管理 |
| EcuM | 唤醒源 |
| Det | 错误上报 |
| Dem | 生产错误 |

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## 6. 需求可追溯性

| 需求 ID | 描述 | 满足者 |
| --- | --- | --- |
| SRS_BSW_00101 | 初始化 | SWS_UdpNm_00009 |
| SRS_BSW_00407 | 版本信息 | SWS_UdpNm_00069 |
| SRS_Nm_00040 | 状态机 | SWS_UdpNm_00098 |
| SRS_Nm_00042 | 协调睡眠 | SWS_UdpNm_00104 |
| SRS_Nm_00045 | NM 消息 | SWS_UdpNm_00032 |
| SRS_Nm_00150 | PNC | SWS_UdpNm_00350 |

> **[摘要]** 完整需求追溯表见原文 PDF 第 20-32 页。

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## 7. 功能规范

### 7.1 状态机

UdpNm 状态机:

| 状态 | 描述 |
| --- | --- |
| BUS_SLEEP | 总线睡眠 |
| PREPARE_BUS_SLEEP | 准备睡眠 |
| READY_SLEEP | 准备进入睡眠 |
| NORMAL_OPERATION | 正常运行 |
| REPEAT_MESSAGE | 重复消息(关闭后重新加入) |
| OFFLINE | 离线 |

### 7.2 状态转换

- 启动:BUS_SLEEP → NETWORK_MODE (REPEAT_MESSAGE)
- 收到 NM 消息:维持 NETWORK_MODE
- 静默超时:NORMAL_OPERATION → READY_SLEEP
- 准备睡眠超时:READY_SLEEP → PREPARE_BUS_SLEEP → BUS_SLEEP

### 7.3 NM 消息

NM 消息格式:
- Source Node ID (1 字节)
- Control Bit Vector (1 字节)
- User Data (可变,0-N 字节)

#### CBV 位
- Bit 0: Repeat Message Request
- Bit 4: PN Information Bit
- Bit 5: Active Wakeup Bit
- Bit 6-7: 保留

### 7.4 部分网络通信(PNC)

- **[SWS_UdpNm_00350]** ⌈UdpNm 应支持 PNC,使用 NM 消息中的 PN bit。⌋
- PNC 启用后,节点根据 PNC 状态保持网络或释放。

### 7.5 远程睡眠指示

监测远程节点是否准备睡眠。

### 7.6 主动/被动启动

- **主动启动**:本节点请求保持网络唤醒
- **被动启动**:其他节点请求,本节点跟随

### 7.7 错误分类

#### 7.7.1 开发错误

| 错误名 | 错误码 | 含义 |
| --- | --- | --- |
| UDPNM_E_NO_INIT | 0x01 | 未初始化 |
| UDPNM_E_INVALID_CHANNEL | 0x02 | 无效通道 |
| UDPNM_E_INVALID_PDUID | 0x03 | 无效 PDU ID |
| UDPNM_E_NET_START_IND | 0x04 | 启动指示错误 |
| UDPNM_E_NULL_POINTER | 0x12 | NULL 指针 |

#### 7.7.2 运行时错误

| 错误名 | 含义 |
| --- | --- |
| UDPNM_E_NETWORK_TIMEOUT | 网络超时 |

---

## 8. API 规范

### 8.1 导入类型

| 模块 | 头文件 | 导入类型 |
| --- | --- | --- |
| ComStack_Types | ComStack_Types.h | NetworkHandleType, PduInfoType, PduIdType |
| Nm | Nm.h | Nm_StateType, Nm_ModeType |
| Std_Types | Std_Types.h | Std_ReturnType, Std_VersionInfoType |

### 8.2 类型定义

#### 8.2.1 UdpNm_ConfigType
```c
typedef struct UdpNm_ConfigType UdpNm_ConfigType;
```

#### 8.2.2 UdpNm_StateType, UdpNm_ModeType
继承 Nm 模块定义。

### 8.3 函数定义

#### 8.3.1 UdpNm_Init
```c
void UdpNm_Init(const UdpNm_ConfigType* udpnmConfigPtr)
```
| Service ID | 0x01 |
| --- | --- |

#### 8.3.2 UdpNm_DeInit
```c
void UdpNm_DeInit(void)
```

#### 8.3.3 UdpNm_PassiveStartUp
```c
Std_ReturnType UdpNm_PassiveStartUp(NetworkHandleType nmChannelHandle)
```

#### 8.3.4 UdpNm_NetworkRequest
```c
Std_ReturnType UdpNm_NetworkRequest(NetworkHandleType nmChannelHandle)
```

#### 8.3.5 UdpNm_NetworkRelease
```c
Std_ReturnType UdpNm_NetworkRelease(NetworkHandleType nmChannelHandle)
```

#### 8.3.6 UdpNm_DisableCommunication
禁用 NM 通信。

#### 8.3.7 UdpNm_EnableCommunication
启用 NM 通信。

#### 8.3.8 UdpNm_SetUserData / UdpNm_GetUserData
设置/获取用户数据。

#### 8.3.9 UdpNm_GetPduData
获取最新 NM PDU 数据。

#### 8.3.10 UdpNm_RepeatMessageRequest
请求重复消息。

#### 8.3.11 UdpNm_GetNodeIdentifier / UdpNm_GetLocalNodeIdentifier
获取节点标识符。

#### 8.3.12 UdpNm_CheckRemoteSleepIndication
检查远程睡眠指示。

#### 8.3.13 UdpNm_GetState
获取状态。

#### 8.3.14 UdpNm_GetVersionInfo
获取版本信息。

#### 8.3.15 UdpNm_RequestBusSynchronization
请求总线同步。

#### 8.3.16 UdpNm_CheckRemoteSleepIndication
检查远程睡眠指示。

### 8.4 回调通知

#### 8.4.1 UdpNm_SoAdIfRxIndication
SoAd RX 通知 UdpNm。

#### 8.4.2 UdpNm_SoAdIfTxConfirmation
SoAd TX 确认。

#### 8.4.3 UdpNm_TriggerTransmit
PduR 触发 UdpNm 提供数据。

### 8.5 调度函数

#### 8.5.1 UdpNm_MainFunction
```c
void UdpNm_MainFunction(void)
```

### 8.6 期望接口

#### 8.6.1 强制接口
- Nm_NetworkStartIndication
- Nm_NetworkMode
- Nm_BusSleepMode
- Nm_PrepareBusSleepMode
- SoAd_IfTransmit
- Det_ReportError

#### 8.6.2 可选接口
- Nm_RemoteSleepIndication
- Nm_RemoteSleepCancellation
- Nm_RepeatMessageIndication
- Nm_StateChangeNotification
- Det_ReportRuntimeError

---

## 9. 时序图

> **[摘要]** 详细时序图见原文 PDF 第 56-75 页。

主要场景:
- Init → PassiveStartUp
- NetworkRequest → NORMAL_OPERATION
- 静默超时 → READY_SLEEP → PREPARE_BUS_SLEEP → BUS_SLEEP
- RX 指示 → 维持 NORMAL_OPERATION
- 远程睡眠指示

---

## 10. 配置规范

### 10.1 容器与配置参数

#### 10.1.1 UdpNm
根容器。

#### 10.1.2 UdpNmGlobalConfig
| 参数 | 类型 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| UdpNmDevErrorDetect | bool | DET 启用 |
| UdpNmVersionInfoApi | bool | 版本信息 API |
| UdpNmComControlEnabled | bool | 启用通信控制 |
| UdpNmComUserDataSupport | bool | 启用用户数据 |
| UdpNmPnEnabled | bool | 启用 PNC |
| UdpNmMainFunctionPeriod | float | main 周期 |

#### 10.1.3 UdpNmChannelConfig
| 参数 | 类型 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| UdpNmChannelId | int | 通道 ID |
| UdpNmMsgCycleTime | float | NM 消息周期(s) |
| UdpNmMsgTimeoutTime | float | 超时(s) |
| UdpNmTimeoutTime | float | NM 超时 |
| UdpNmReadySleepCount | int | Ready Sleep 计数 |
| UdpNmWaitBusSleepTime | float | 等待 Bus Sleep 时间 |
| UdpNmNodeId | int | 节点 ID |
| UdpNmRepeatMessageTime | float | 重复消息时间 |

#### 10.1.4 UdpNmRxPdu, UdpNmTxPdu
RX/TX PDU 配置。

#### 10.1.5 UdpNmUserDataTxPdu
用户数据 TX PDU。

#### 10.1.6 UdpNmPnInfo
PNC 信息配置。

> **[摘要]** 完整配置详见原文 PDF 第 76-90 页。

### 10.2 已发布信息
按 BSW General。

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## 翻译说明

- 本译本基于 AUTOSAR CP 4.4.0 的 UDP 网络管理规范 (Document ID 446,共 91 页)
- 摘要标记位置:第 6 章需求追溯、第 9 章时序图、第 10 章配置