autosar_standard_spec_v4.4/IO/AUTOSAR_SWS_PWMDriver.md

# PWM 驱动规范（Specification of PWM Driver）

> **AUTOSAR CP Release 4.4.0**

## 文档元信息

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| **文档标题** | PWM 驱动规范（Specification of PWM Driver） |
| **文档所有者** | AUTOSAR |
| **文档责任方** | AUTOSAR |
| **文档标识号** | 037 |
| **文档状态** | Final（最终版） |
| **所属 AUTOSAR 标准** | Classic Platform（经典平台） |
| **所属标准版本** | 4.4.0 |

## 文档变更历史（Document Change History）

| 日期 | 版本 | 变更人 | 变更描述 |
|---|---|---|---|
| 2018-10-31 | 4.4.0 | AUTOSAR Release Management | 引入 MCAL 多核分发（Draft）概念；移除过时元素；头文件清理；修正自动化文档处理的文档结构 |
| 2017-12-08 | 4.3.1 | AUTOSAR Release Management | 添加运行时错误分类；移除 SWS_Pwm_20069、SWS_Pwm_10120 和 SWS_Pwm_20120 |
| 2016-11-30 | 4.3.0 | AUTOSAR Release Management | 更新 Pwm_GetOutputState 返回值需求 SWS_Pwm_30051 及其引用；更新 PwmChannelID 的配置类；移除配置变体定义；移除 BSW 需求的未解析引用；更新头文件结构图 |
| 2015-07-31 | 4.2.2 | AUTOSAR Release Management | 移除关于 NULL_PTR 检查的需求；DET 已重命名 |
| 2014-10-31 | 4.2.1 | AUTOSAR Release Management | 更新代码文件结构需求的追踪引用 |
| 2014-03-31 | 4.1.3 | AUTOSAR Release Management | 引入 McuClockReferencePoint；编辑性变更 |
| 2013-10-31 | 4.1.2 | AUTOSAR Release Management | 更新与 PwmPowerStateAsynchTransitionMode 相关的需求；更新计划函数章节；编辑性变更；移除变更文档章节 |
| 2013-03-15 | 4.1.1 | AUTOSAR Administration | 新增 ECU 降级概念；适配新的 SWS BSW General；拆分内存映射头 |
| 2011-12-22 | 4.0.3 | AUTOSAR Administration | 重新阐述 SWS_Pwm_00045 |
| 2010-09-30 | 3.1.5 | AUTOSAR Administration | 新错误符号 PWM_E_PARAM_POINTER：在 API Pwm_GetVersionInfo 以 NULL 参数调用时报告；更新版本检查章节；措辞和维护性改进 |
| 2010-02-02 | 3.1.4 | AUTOSAR Administration | 解释 Pwm_SetPeriodAndDuty 函数在零周期输入值时的行为；新增调试支持章节；拆分某些需求使每个 ID 唯一；法律声明修订 |
| 2008-08-13 | 3.1.1 | AUTOSAR Administration | 法律声明修订 |
| 2007-12-21 | 3.0.1 | AUTOSAR Administration | 从 UML 模型生成的表和链接到 UML 模型的 UML 图；通用需求的改进以为 CT 开发做准备；IDLE PWM 通道的重新激活概念适配；已初始化模块的开发错误添加；文档元信息扩展；小幅布局调整 |
| 2007-01-24 | 2.1.15 | AUTOSAR Administration | 更新文件包含结构；为 PWM API 添加 ON/OFF 配置宏；将配置参数 PWM_PERIOD_UPDATED_ENDPERIOD 重命名为 PwmPeriodUpdatedEndperiod；更新 PWM 信号描述图；法律声明修订；"用户建议"修订；"修订信息"新增 |
| 2006-05-16 | 2.0 | AUTOSAR Administration | 文档结构适配通用 Release 2.0 SWS 模板；修改 PWM 通道的抽象级别；通知可配置；更新模块的配置 |
| 2005-05-31 | 1.0 | AUTOSAR Administration | 初始发布 |

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## 目录（Table of Contents）

1. [引言与功能概述（Introduction and functional overview）](#1-引言与功能概述)
2. [缩略语与缩写（Acronyms and abbreviations）](#2-缩略语与缩写)
3. [相关文档（Related documentation）](#3-相关文档)
   - 3.1 [输入文档（Input documents）](#31-输入文档)
   - 3.2 [相关规范（Related specification）](#32-相关规范)
4. [约束与假设（Constraints and assumptions）](#4-约束与假设)
   - 4.1 [限制（Limitations）](#41-限制)
   - 4.2 [对汽车领域的适用性（Applicability to car domains）](#42-对汽车领域的适用性)
5. [对其他模块的依赖（Dependencies to other modules）](#5-对其他模块的依赖)
   - 5.1 [文件结构（File structure）](#51-文件结构)
6. [需求可追溯性（Requirements traceability）](#6-需求可追溯性)
7. [功能规范（Functional specification）](#7-功能规范)
8. [API 规范（API specification）](#8-api-规范)
9. [序列图（Sequence diagrams）](#9-序列图)
10. [配置规范（Configuration specification）](#10-配置规范)
11. [不适用需求（Not applicable requirements）](#11-不适用需求)

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## 1 引言与功能概述（Introduction and functional overview）

本规范规定了 AUTOSAR 基础软件模块 PWM 驱动的功能、API 和配置。

每个 PWM 通道链接到属于微控制器的硬件 PWM。PWM 信号的类型（例如中心对齐、左对齐等）不在本规范中定义，留给实现。

驱动提供用于初始化和控制微控制器内部 PWM 级（脉宽调制）的功能。PWM 模块生成具有可变脉冲宽度的脉冲。它允许选择占空比和信号周期时间。

**图 1：PWM 信号描述**

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## 2 缩略语与缩写（Acronyms and abbreviations）

| 缩略语 | 描述 |
|---|---|
| PWM Channel | 链接到硬件 PWM 的数字标识符 |
| PWM Output State | 定义 PWM 信号的输出状态。可以是：<br>- High（高）<br>- Low（低） |
| PWM Idle State | 空闲状态表示在调用 Pwm_SetOutputToIdle 或 Pwm_DeInit 之后 PWM 通道的输出状态 |
| PWM Polarity | 定义每个 PWM 通道的起始输出状态 |
| PWM Duty cycle | 定义相对于周期的起始电平（高或低）的百分比 |
| PWM period | 定义 PWM 信号的周期 |

| 缩写 | 描述 |
|---|---|
| PWM | 脉宽调制（Pulse Width Modulation） |
| DEM | 诊断事件管理器（Diagnostic Event Manager） |
| DET | 默认错误跟踪器（Default Error Tracer） |
| MCU | 微控制器单元（Microcontroller Unit） |
| PLL | 锁相环（Phase Locked Loop） |
| ISR | 中断服务例程（Interrupt Service Routine） |

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## 3 相关文档（Related documentation）

### 3.1 输入文档（Input documents）

- **[1]** 分层软件架构，AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf
- **[2]** SPAL 的一般需求，AUTOSAR_SRS_SPALGeneral.pdf
- **[3]** 基础软件模块的一般需求，AUTOSAR_SRS_BSWGeneral.pdf
- **[4]** 默认错误跟踪器规范，AUTOSAR_SWS_DefaultErrorTracer.pdf
- **[5]** MCU 驱动规范，AUTOSAR_SWS_MCUDriver.pdf
- **[6]** ECU 配置规范，AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf
- **[7]** 基础软件模块描述模板，AUTOSAR_TPS_BSWModuleDescriptionTemplate.pdf
- **[8]** 基础软件模块列表，AUTOSAR_TR_BSWModuleList
- **[9]** 基础软件模块通用规范，AUTOSAR_SWS_BSWGeneral.pdf

### 3.2 相关规范（Related specification）

AUTOSAR 提供了基础软件模块的通用规范 [9]（SWS BSW General），这也适用于 PWM 驱动。

因此，SWS BSW General 规范应被视为 PWM 驱动的附加和必需规范。

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## 4 约束与假设（Constraints and assumptions）

### 4.1 限制（Limitations）

**[SWS_Pwm_00001]** ⌈PWM SWS 不涵盖通用 I/O 上的 PWM 仿真。⌋ (SRS_Pwm_12386)

- 电源状态控制 API 仅在 MCAL 驱动拥有完整的底层 HW 外设（即 HW 外设未被其他 MCAL 模块访问）时可实现。

### 4.2 对汽车领域的适用性（Applicability to car domains）

无限制。

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## 5 对其他模块的依赖（Dependencies to other modules）

PWM 依赖于系统时钟。因此，系统时钟的更改（例如 PLL on → PLL off）也会影响 PWM 硬件的时钟设置。

PWM 驱动依赖于以下模块：

- **PORT 驱动**：用于设置端口引脚功能（PWM141）
- **MCU 驱动**：用于设置预分频器、系统时钟和 PLL（PWM142）
- **DET**：开发模式下的默认错误跟踪器（PWM143）

文档 087_AUTOSAR_ECU_Configuration 包含章节 4.6 - 时钟树配置，详细说明了向外设提供参考时钟信号的机制。

### 5.1 文件结构（File structure）

#### 5.1.1 代码文件结构（Code file structure）

**[SWS_Pwm_00065]** ⌈PWM SWS 不应定义代码文件结构。⌋ (SRS_BSW_00346, SRS_BSW_00158, SRS_BSW_00314)

#### 5.1.2 头文件结构（Header file structure）

- **[SWS_Pwm_50075]** ⌈Pwm.c 应包含 Pwm.h、Det.h 和 ... ⌋ ()
- **[SWS_Pwm_70075]** ⌈Pwm_Irq.c 应包含 Pwm.h。⌋ ()

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## 6 需求可追溯性（Requirements traceability）

> **摘要说明：** 本节列出 BSW 和 SPAL 通用需求与 PWM 驱动特定需求（SWS_Pwm_xxxxx）的对应关系。完整的可追溯性表见原文 PDF，主要包括以下类别：
>
> - **通用 BSW 需求**（SRS_BSW_xxxxx）：模块版本、初始化、配置、命名约定、错误处理、内存映射等
> - **SPAL 特定需求**（SRS_SPAL_xxxxx）：初始化接口、通知机制、模式选择、ISR、休眠源等
> - **PWM 特定 SRS 需求**（SRS_Pwm_xxxxx）：占空比设置、周期设置、通知开关、参数配置等
>
> 关键映射：
> - SWS_Pwm_00007（Init 函数）← SRS_BSW_00101, SRS_SPAL_12057
> - SWS_Pwm_00010（DeInit 函数）← SRS_BSW_00336, SRS_SPAL_12163, SRS_Pwm_12381
> - SWS_Pwm_00013（SetDutyCycle 函数）← SRS_Pwm_12295
> - SWS_Pwm_00019（SetPeriodAndDuty 函数）← SRS_Pwm_12297
> - SWS_Pwm_00021（SetOutputToIdle）← SRS_Pwm_12358
> - SWS_Pwm_00022（GetOutputState）← SRS_Pwm_12385
> - SWS_Pwm_00023/00024（Disable/EnableNotification）← SRS_Pwm_12378, SRS_Pwm_12299
> - SWS_Pwm_00041（仅允许 variable period 类型的通道更改周期）← SRS_Pwm_12389
> - SWS_Pwm_00058（16 位占空比宽度）← SRS_Pwm_12383
> - SWS_Pwm_00059（占空比缩放方案）← SRS_Pwm_12459
> - SWS_Pwm_00070（时间单位为 ticks）← SRS_BSW_00343
> - SWS_Pwm_00093、00116、00118、00121（Init 时序约束与错误检测）
> - SWS_Pwm_00117、00047、10051、20051（API 参数验证）
> - SWS_Pwm_00150（周期为 0 时的行为）
> - SWS_Pwm_00153（模块文档/标识）
> - SWS_Pwm_00165（PowerStateRequestResultType 定义）
> - SWS_Pwm_00197（Pwm_PowerStateType 定义 + PWM 通道属性配置）
> - SWS_Pwm_10080/20080（DeInit 可配置 On/Off）
> - SWS_Pwm_10082/20082（SetDutyCycle 可配置 On/Off）
> - SWS_Pwm_10083/20083（SetPeriodAndDuty 可配置 On/Off）
> - SWS_Pwm_10084/20084（SetOutputToIdle 可配置 On/Off）
> - SWS_Pwm_10085/20085（GetOutputState 可配置 On/Off）
> - SWS_Pwm_10086/20086/00119（SetOutputToIdle 后重新激活）
> - SWS_Pwm_10112/20112（DisableNotification 可配置）
> - SWS_Pwm_20002/30002/40002/50002（开发错误分类）
> - SWS_Pwm_30051（GetOutputState 错误返回）
>
> *完整可追溯性表见原文 PDF（第 12-18 页）。*

---

## 7 功能规范（Functional specification）

### 7.1 一般行为（General behavior）

**[SWS_Pwm_00088]** ⌈PWM 模块除 Pwm_Init、Pwm_DeInit 和 Pwm_GetVersionInfo 外的所有函数应对不同 PWM 通道号可重入。

为保持模块实现的简单性，模块不应执行 SWS_Pwm_00088 的检查。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00089]** ⌈PWM 模块的用户应确保在运行时不同任务或 ISR 中对同一 PWM 通道进行多次函数调用时的完整性。⌋ ()

### 7.2 时间单位 Ticks（Time Unit Ticks）

#### 7.2.1 背景与原理（Background & Rationale）

要从寄存器值中获取时间，必须知道振荡器频率、预分频器等。由于这些设置是在 MCU 和/或其他模块中进行的，因此无法计算此类时间。

因此，时间与 ticks 之间的转换应属于上层。

#### 7.2.2 需求（Requirements）

**[SWS_Pwm_00070]** ⌈PWM 模块 API 服务中使用的所有时间单位应为 ticks 单位。⌋ (SRS_BSW_00343)

### 7.3 支持和管理 HW 低功耗状态（Support and management of HW low power states）

某些 PWM HW 模块允许被设置为某些降低功耗的操作模式，代价可能是较慢的反应时间、较低的性能或完全不可用。每个 PWM 模块可以支持一个或多个低功耗操作模式，将全功率模式视为始终存在并在启动时默认设置。

#### 7.3.1 背景（Background）

PWM 驱动提供电源状态控制 API 和后台处理机制来处理异步电源状态更改过程（即电源状态更改不会在请求时立即完成，而是需要一些更长的操作）。

#### 7.3.2 需求（Requirements）

> **摘要：** PWM 驱动实现以下电源状态管理 API：
> - `Pwm_SetPowerState`：请求电源状态转换
> - `Pwm_GetCurrentPowerState`：读取当前电源状态
> - `Pwm_GetTargetPowerState`：读取目标电源状态
> - `Pwm_PreparePowerState`：准备电源状态转换
> - `Pwm_Main_PowerTransitionManager`：主电源转换管理函数（计划函数）
>
> 详细需求 SWS_Pwm_xxxxx 见原文 PDF（第 19-21 页）。

### 7.4 错误分类（Error classification）

#### 7.4.1 开发错误（Development Errors）

**[SWS_Pwm_20002]** ⌈开发错误类型：PWM_E_PARAM_CONFIG（API Pwm_Init 在已初始化的状态下调用时报告）。⌋ (SRS_BSW_00337, SRS_BSW_00385)

**[SWS_Pwm_30002]** ⌈开发错误类型：PWM_E_UNINIT（API 服务在 PWM 驱动未初始化时被调用时报告）。⌋ (SRS_BSW_00337, SRS_BSW_00385)

**[SWS_Pwm_40002]** ⌈开发错误类型：PWM_E_PARAM_CHANNEL（API 服务使用无效的通道 ID 调用时报告）。⌋ (SRS_BSW_00337, SRS_BSW_00385)

**[SWS_Pwm_50002]** ⌈开发错误类型：PWM_E_PARAM_POINTER（API Pwm_GetVersionInfo 使用 NULL 参数调用时报告）。⌋ (SRS_BSW_00337, SRS_BSW_00385)

**[SWS_Pwm_00045]** ⌈如果 Pwm_SetPeriodAndDuty 的输入参数 Period 等于零，则输出应为 0%（零占空比）。⌋ (SRS_BSW_00386, SRS_BSW_00323)

**[SWS_Pwm_00047]** ⌈Pwm 模块应验证 API 参数的可用性并报告相应的开发错误。⌋ (SRS_BSW_00323, SRS_BSW_00386)

#### 7.4.2 运行时错误（Runtime Errors）

**[SWS_Pwm_00117]** ⌈静态状态变量，表示 BSW 模块已初始化。⌋ (SRS_BSW_00406, SRS_BSW_00386, SRS_BSW_00323)

#### 7.4.3 瞬态故障（Transient Faults）

无。

#### 7.4.4 生产错误（Production Errors）

无。

### 7.5 错误检测（Error Detection）

**[SWS_Pwm_10051]** ⌈如果启用了开发错误检测，Pwm 模块应在以下情况下报告开发错误：
- PWM_E_UNINIT：在调用任何 API 时 PWM 驱动未初始化
- PWM_E_PARAM_CHANNEL：使用无效的通道 ID 调用 API
- PWM_E_ALREADY_INITIALIZED：在 Pwm_Init 期间 PWM 驱动和硬件已初始化
- PWM_E_PARAM_POINTER：使用 NULL 参数调用 Pwm_GetVersionInfo
⌋ (SRS_BSW_00386, SRS_BSW_00323)

**[SWS_Pwm_20051]** ⌈如果启用了开发错误检测，开发错误的配置参数开关定义如下：
- PWM_DE_INIT_API
- PWM_SET_DUTY_CYCLE_API
- PWM_SET_PERIOD_AND_DUTY_API
- PWM_SET_OUTPUT_TO_IDLE_API
- PWM_GET_OUTPUT_STATE_API
- PWM_NOTIFICATION_SUPPORTED
- PWM_VERSION_INFO_API
⌋ (SRS_BSW_00386, SRS_BSW_00323)

### 7.6 错误通知（Error Notification）

有关详细信息，请参阅 SWS_BSWGeneral 中的第 7.2"错误分类"和 7.3"错误检测"章节。

### 7.7 占空比分辨率与缩放（Duty Cycle Resolution and scaling）

**[SWS_Pwm_00058]** ⌈占空比参数的宽度为 16 位。⌋ (SRS_Pwm_12383)

**[SWS_Pwm_00059]** ⌈Pwm 模块应遵循占空比的以下缩放方案：

- `0x0000` 表示 0%。
- `0x8000` 表示 100%。0x8000 提供最高分辨率，同时允许使用 16 位值表示 100% 占空比。

作为实现指南，给出以下源代码示例：

```c
AbsoluteDutyCycle = ((uint32)AbsolutePeriodTime * RelativeDutyCycle) >> 15;
```

⌋ (SRS_Pwm_12459)

### 7.8 版本检查（Version check）

有关详细信息，请参阅 SWS_BSWGeneral 中的第 5.1.8"版本检查"章节。

---

## 8 API 规范（API specification）

### 8.1 导入类型（Imported types）

**[SWS_Pwm_00094]** ⌈

| 模块 | 头文件 | 导入类型 |
|---|---|---|
| Std_Types | StandardTypes.h | Std_ReturnType, Std_VersionInfoType |

⌋ ()

### 8.2 类型定义（Type definitions）

#### 8.2.1 Pwm_ChannelType

**[SWS_Pwm_00106]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_ChannelType |
| Type | uint |
| Range | 8..32 位（实现特定） |
| Description | PWM 通道的数字标识符。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

#### 8.2.2 Pwm_PeriodType

**[SWS_Pwm_00107]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_PeriodType |
| Type | uint |
| Range | 8..32 位（实现特定） |
| Description | PWM 通道的周期定义。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

#### 8.2.3 Pwm_OutputStateType

**[SWS_Pwm_00108]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_OutputStateType |
| Type | Enumeration |
| Range | PWM_HIGH（PWM 通道处于高状态）<br>PWM_LOW（PWM 通道处于低状态） |
| Description | PWM 通道的输出状态。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

#### 8.2.4 Pwm_EdgeNotificationType

**[SWS_Pwm_00109]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_EdgeNotificationType |
| Type | Enumeration |
| Range | PWM_RISING_EDGE（PWM 输出信号发生上升沿时调用通知）<br>PWM_FALLING_EDGE（PWM 输出信号发生下降沿时调用通知）<br>PWM_BOTH_EDGES（PWM 输出信号发生上升沿或下降沿时调用通知） |
| Description | PWM 通道边沿通知类型的定义。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

#### 8.2.5 Pwm_ChannelClassType

**[SWS_Pwm_00110]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_ChannelClassType |
| Type | Enumeration |
| Range | PWM_VARIABLE_PERIOD（PWM 通道具有可变周期，可以更改占空比和周期）<br>PWM_FIXED_PERIOD（PWM 通道具有固定周期，仅可以更改占空比）<br>PWM_FIXED_PERIOD_SHIFTED（PWM 通道具有固定的移相周期，无法更改，仅当硬件支持时） |
| Description | 定义 PWM 通道的类别。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

#### 8.2.6 Pwm_ConfigType

**[SWS_Pwm_00111]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_ConfigType |
| Type | Structure（硬件相关的初始化数据结构） |
| Description | 包含 PWM 驱动初始化数据的数据结构类型。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00061]** ⌈Pwm_ConfigType 是包含 PWM 驱动初始化数据的数据结构类型。⌋ ()

#### 8.2.7 Pwm_PowerStateRequestResultType

**[SWS_Pwm_00165]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_PowerStateRequestResultType |
| Type | Enumeration |
| Range | PWM_SERVICE_ACCEPTED 0x00（电源状态更改已执行）<br>PWM_NOT_INIT 0x01（PWM 模块未初始化）<br>PWM_SEQUENCE_ERROR 0x02（错误的 API 调用序列）<br>PWM_HW_FAILURE 0x03（HW 模块有故障，无法进入所需的电源状态）<br>PWM_POWER_STATE_NOT_SUPP 0x04（PWM 模块不支持请求的电源状态）<br>PWM_TRANS_NOT_POSSIBLE 0x05（PWM 模块无法直接从当前电源状态转换到请求的电源状态，或者 HW 外设仍忙） |
| Description | 与电源状态转换相关的请求结果。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

#### 8.2.8 Pwm_PowerStateType

**[SWS_Pwm_00197]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Name | Pwm_PowerStateType |
| Type | Enumeration |
| Range | 1..255（功耗递减的电源模式）<br>PWM_FULL_POWER 0x00 全功率 |
| Description | 当前活动的电源状态或设置为目标电源状态。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ (SRS_Pwm_12293, SRS_Pwm_12378)

**强制参数：**
- 已分配的 HW 通道
- 周期的默认值
- 占空比的默认值
- 极性（高或低）
- 空闲状态高或低
- 通道类别：
  - 固定周期
  - 固定周期、移相（如果硬件支持）
  - 可变周期

**可选参数（如果硬件支持）：**
- 通道相位偏移
- 相位偏移的参考通道
- 微控制器特定通道属性

### 8.3 函数定义（Function definitions）

#### 8.3.1 Pwm_Init

**[SWS_Pwm_00095]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_Init |
| Syntax | `void Pwm_Init(const Pwm_ConfigType* ConfigPtr)` |
| Service ID[hex] | 0x00 |
| Sync/Async | Synchronous |
| Reentrancy | Non Reentrant |
| Parameters (in) | ConfigPtr - 指向配置集的指针 |
| Parameters (inout) | None |
| Parameters (out) | None |
| Return value | None |
| Description | PWM 初始化服务。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00007]** ⌈Pwm_Init 函数应根据 ConfigPtr 中指定的参数初始化所有内部变量和微控制器的已使用 PWM 结构。⌋ (SRS_BSW_00101, SRS_SPAL_12057)

**[SWS_Pwm_00062]** ⌈Pwm_Init 函数应仅初始化已配置的资源，并且不应触及配置文件中未配置的资源。⌋ (SRS_SPAL_12057, SRS_SPAL_12125)

**[SWS_Pwm_10009]** ⌈Pwm_Init 函数应使用配置的默认值启动所有 PWM 通道。⌋ (SRS_SPAL_12057)

- **[SWS_Pwm_20009]** ⌈如果占空比参数等于 0% 或 100%：则 PWM 输出信号应处于根据配置的极性参数的状态。⌋ (SRS_SPAL_12057)
- **[SWS_Pwm_30009]** ⌈如果占空比参数大于 0% 且小于 100%：则 PWM 输出信号应根据周期、占空比和配置的极性参数进行调制。⌋ (SRS_SPAL_12057)

**[SWS_Pwm_00052]** ⌈Pwm_Init 函数应禁用所有通知。⌋ (SRS_SPAL_12057)

**[SWS_Pwm_00093]** ⌈Pwm 模块的用户不应在运行操作期间调用 Pwm_Init 函数。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00116]** ⌈Pwm 模块的环境在调用 Pwm_Init 之前不应调用 Pwm 模块的任何函数。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00118]** ⌈如果启用了开发错误检测，在 PWM 驱动和硬件已初始化时调用 Pwm_Init 将导致开发错误 PWM_E_ALREADY_INITIALIZED。所需的功能应在不执行任何操作的情况下离开。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00121]** ⌈通过执行 Pwm_Init() 函数重新初始化 Pwm 驱动需要先通过执行 Pwm_DeInit() 进行反初始化。⌋ ()

#### 8.3.2 Pwm_DeInit

**[SWS_Pwm_00096]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_DeInit |
| Syntax | `void Pwm_DeInit(void)` |
| Service ID[hex] | 0x01 |
| Sync/Async | Synchronous |
| Reentrancy | Non Reentrant |
| Description | PWM 反初始化服务。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00010]** ⌈Pwm_DeInit 函数应反初始化 PWM 模块。⌋ (SRS_BSW_00336, SRS_SPAL_12163, SRS_Pwm_12381)

**[SWS_Pwm_00011]** ⌈Pwm_DeInit 函数应将 PWM 输出信号的状态设置为空闲状态。⌋ (SRS_SPAL_12163)

**[SWS_Pwm_00012]** ⌈Pwm_DeInit 函数应禁用 PWM 中断和 PWM 信号边沿通知。⌋ (SRS_SPAL_12163)

**[SWS_Pwm_10080]** ⌈Pwm_DeInit 函数应通过配置参数 PwmDeInitApi 进行预编译时间 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_20080]** ⌈Pwm_DeInit 函数应通过配置参数 PwmDeInitApi {PWM_DE_INIT_API} 进行 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

#### 8.3.3 Pwm_SetDutyCycle

**[SWS_Pwm_91000]** ⌈（draft）

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_SetDutyCycle |
| Syntax | `void Pwm_SetDutyCycle(Pwm_ChannelType ChannelNumber, uint16 DutyCycle)` |
| Service ID[hex] | 0x02 |
| Sync/Async | Asynchronous |
| Reentrancy | Reentrant for different channel numbers |
| Parameters (in) | ChannelNumber - PWM 的数字标识符<br>DutyCycle - Min=0x0000 Max=0x8000 |
| Description | 服务设置 PWM 通道的占空比。 |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00013]** ⌈Pwm_SetDutyCycle 函数应设置 PWM 通道的占空比。⌋ (SRS_Pwm_12295)

**[SWS_Pwm_00014]** ⌈当请求的占空比为 0% 或 100% 时，Pwm_SetDutyCycle 函数应将 PWM 输出状态设置为 PWM_HIGH 或 PWM_LOW，同时考虑配置的极性参数和请求的占空比。因此对于 0% 请求的占空比，输出将是配置的极性参数的反相，对于 100% 占空比，输出将等于配置的极性参数。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00016]** ⌈当占空比 > 0% 且 < 100% 时，Pwm_SetDutyCycle 函数应根据周期、占空比和配置的极性参数调制 PWM 输出信号。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00017]** ⌈Pwm_SetDutyCycle 函数应在实现支持且通过 PwmDutycycleUpdatedEndperiod 配置的情况下始终在周期结束时更新占空比。⌋ (SRS_Pwm_12382)

**[SWS_Pwm_00018]** ⌈驱动应禁止 PWM 输出信号上的尖峰。⌋ ()

**[SWS_Pwm_10082]** ⌈Pwm_SetDutyCycle 函数应通过配置参数 PwmSetDutyCycle 进行预编译时间 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_20082]** ⌈Pwm_SetDutyCycle 函数应通过配置参数 PwmSetDutyCycle {PWM_SET_DUTY_CYCLE_API} 进行 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

#### 8.3.4 Pwm_SetPeriodAndDuty

**[SWS_Pwm_91001]** ⌈（draft）

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_SetPeriodAndDuty |
| Syntax | `void Pwm_SetPeriodAndDuty(Pwm_ChannelType ChannelNumber, Pwm_PeriodType Period, uint16 DutyCycle)` |
| Service ID[hex] | 0x03 |
| Sync/Async | Asynchronous |
| Reentrancy | Reentrant for different channel numbers |
| Parameters (in) | ChannelNumber - PWM 的数字标识符<br>Period - PWM 信号的周期<br>DutyCycle - Min=0x0000 Max=0x8000 |
| Description | 服务设置 PWM 通道的周期和占空比。 |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00019]** ⌈Pwm_SetPeriodAndDuty 函数应设置 PWM 通道的周期和占空比。⌋ (SRS_Pwm_12297)

**[SWS_Pwm_00076]** ⌈Pwm_SetPeriodAndDuty 函数应在实现支持且通过 PwmPeriodUpdatedEndperiod 配置的情况下始终在当前周期结束时更新周期。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00020]** ⌈更新 PWM 周期和占空比时，驱动应抑制 PWM 输出信号上的任何尖峰。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00041]** ⌈Pwm_SetPeriodAndDuty 函数应仅允许更改被声明为可变周期类型的 PWM 通道的周期。⌋ (SRS_Pwm_12389)

**[SWS_Pwm_10083]** ⌈Pwm_SetPeriodAndDuty 函数应通过配置参数 PwmSetPeriodAndDuty 进行预编译时间 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_20083]** ⌈Pwm_SetPeriodAndDuty 函数应通过配置参数 PwmSetPeriodAndDuty {PWM_SET_PERIOD_AND_DUTY_API} 进行 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_00150]** ⌈如果周期设置为零，则占空比的设置不相关。在这种情况下，输出应为零（零占空比）。⌋ ()

#### 8.3.5 Pwm_SetOutputToIdle

**[SWS_Pwm_91002]** ⌈（draft）

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_SetOutputToIdle |
| Syntax | `void Pwm_SetOutputToIdle(Pwm_ChannelType ChannelNumber)` |
| Service ID[hex] | 0x04 |
| Sync/Async | Asynchronous |
| Reentrancy | Reentrant for different channel numbers |
| Parameters (in) | ChannelNumber - PWM 的数字标识符 |
| Description | 服务将 PWM 输出设置为配置的空闲状态。 |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00021]** ⌈Pwm_SetOutputToIdle 函数应立即将 PWM 输出设置为配置的空闲状态。⌋ (SRS_Pwm_12358)

**[SWS_Pwm_10084]** ⌈Pwm_SetOutputToIdle 函数应通过配置参数 PwmSetOutputToIdle 进行预编译时间 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_20084]** ⌈Pwm_SetOutputToIdle 函数应通过配置参数 PwmSetOutputToIdle {PWM_SET_OUTPUT_TO_IDLE_API} 进行 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_10086]** ⌈调用 Pwm_SetOutputToIdle 函数后，可变周期类型的通道应使用 API Pwm_SetPeriodAndDuty() 重新激活，以使用新传入的周期激活 PWM 通道。⌋ ()

**[SWS_Pwm_20086]** ⌈调用 Pwm_SetOutputToIdle 函数后，通道应使用 API Pwm_SetDutyCycle() 重新激活，以使用旧周期激活 PWM 通道。⌋ ()

**[SWS_Pwm_00119]** ⌈调用 Pwm_SetOutputToIdle 函数后，固定周期类型的通道应仅使用 API Pwm_SetDutyCycle() 重新激活，以使用旧周期激活 PWM 通道。⌋ ()

#### 8.3.6 Pwm_GetOutputState

**[SWS_Pwm_00100]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_GetOutputState |
| Syntax | `Pwm_OutputStateType Pwm_GetOutputState(Pwm_ChannelType ChannelNumber)` |
| Service ID[hex] | 0x05 |
| Sync/Async | Synchronous |
| Reentrancy | Reentrant for different channel numbers |
| Parameters (in) | ChannelNumber - PWM 的数字标识符 |
| Return value | PWM_HIGH（PWM 输出状态为高）<br>PWM_LOW（PWM 输出状态为低） |
| Description | 服务读取 PWM 输出信号的内部状态。 |
| Available via | Pwm.h |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00022]** ⌈Pwm_GetOutputState 函数应读取 PWM 输出信号的内部状态并按以下图所示返回：值从 PWM 单元读取，经过端口逻辑后作为端口引脚输出。⌋ (SRS_Pwm_12385)

**[SWS_Pwm_10085]** ⌈Pwm_GetOutputState 函数应通过配置参数 PwmGetOutputState 进行预编译时间 On/Off 配置。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_20085]** ⌈Pwm_GetOutputState 函数应通过配置参数 PwmGetOutputState {PWM_GET_OUTPUT_STATE_API} 进行 On/Off 配置。

由于实时约束和 PWM 通道的设置（项目相关），输出状态可以在调用服务 Pwm_GetOutputState 后立即修改。⌋ (SRS_BSW_00171)

**[SWS_Pwm_30051]** ⌈如果在模块初始化之前调用 Pwm_GetOutputState，或使用无效通道调用，则应返回 PWM_LOW。⌋ (SRS_BSW_00323, SRS_BSW_00386)

#### 8.3.7 Pwm_DisableNotification

**[SWS_Pwm_91003]** ⌈（draft）

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_DisableNotification |
| Syntax | `void Pwm_DisableNotification(Pwm_ChannelType ChannelNumber)` |
| Service ID[hex] | 0x06 |
| Sync/Async | Asynchronous |
| Reentrancy | Reentrant for different channel numbers |
| Parameters (in) | ChannelNumber - PWM 的数字标识符 |
| Description | 服务禁用 PWM 信号边沿通知。 |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00023]** ⌈Pwm_DisableNotification 函数应禁用 PWM 信号边沿通知。⌋ (SRS_Pwm_12378, SRS_Pwm_12299)

**[SWS_Pwm_10112]** ⌈Pwm_DisableNotification 函数应通过配置参数 PwmNotificationSupported 进行预编译时间 On/Off 配置。⌋ ()

**[SWS_Pwm_20112]** ⌈Pwm_DisableNotification 函数应通过配置参数 PwmNotificationSupported {PWM_NOTIFICATION_SUPPORTED} 进行 On/Off 配置。⌋ ()

#### 8.3.8 Pwm_EnableNotification

**[SWS_Pwm_91004]** ⌈（draft）

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_EnableNotification |
| Syntax | `void Pwm_EnableNotification(Pwm_ChannelType ChannelNumber, Pwm_EdgeNotificationType Notification)` |
| Service ID[hex] | 0x07 |
| Sync/Async | Asynchronous |
| Reentrancy | Reentrant for different channel numbers |
| Description | 服务启用 PWM 信号边沿通知。 |

⌋ ()

**[SWS_Pwm_00024]** ⌈Pwm_EnableNotification 函数应启用 PWM 信号边沿通知。⌋ (SRS_Pwm_12378, SRS_Pwm_12299)

#### 8.3.9 - 8.3.13 电源状态管理与版本 API

> **摘要说明：** 以下 API 函数与电源状态管理和版本信息相关：
>
> | 函数 | 描述 |
> |---|---|
> | `Pwm_SetPowerState` | 请求电源状态转换，返回 Pwm_PowerStateRequestResultType |
> | `Pwm_GetCurrentPowerState` | 读取当前电源状态 |
> | `Pwm_GetTargetPowerState` | 读取目标电源状态 |
> | `Pwm_PreparePowerState` | 准备电源状态转换（用于异步电源状态切换） |
> | `Pwm_GetVersionInfo` | 返回驱动版本信息（通过 Std_VersionInfoType 指针） |
>
> 详细函数签名与需求见原文 PDF（第 38-42 页）。

### 8.4 回调通知（Callback notifications）

无。

### 8.5 计划函数（Scheduled functions）

#### 8.5.1 Pwm_Main_PowerTransitionManager

**[SWS_Pwm_00167]** ⌈

| 字段 | 内容 |
|---|---|
| Service name | Pwm_Main_PowerTransitionManager |
| Syntax | `void Pwm_Main_PowerTransitionManager(void)` |
| Description | 计划函数，处理 PWM 模块的异步电源状态转换。 |

⌋ ()

### 8.6 预期接口（Expected Interfaces）

#### 8.6.1 强制接口（Mandatory Interfaces）

- `Dem_SetEventStatus`（来自 Dem）
- `Det_ReportError`（来自 Det）

#### 8.6.2 可选接口（Optional Interfaces）

- `Pwm_GetVersionInfo`
- `Pwm_GetOutputState`

#### 8.6.3 可配置接口（Configurable interfaces）

- `Pwm_DeInit`
- `Pwm_SetDutyCycle`
- `Pwm_SetPeriodAndDuty`
- `Pwm_SetOutputToIdle`
- `Pwm_DisableNotification`
- `Pwm_EnableNotification`

### 8.7 API 参数检查（API parameter checking）

> **摘要说明：** API 参数检查的需求已通过 SWS_Pwm_10051、SWS_Pwm_20051 集中定义。这些开关通过配置参数（PWM_DE_INIT_API 等）控制开发错误检测的启用和禁用。详细的检查规则请参阅 7.5 错误检测和 8.3 函数定义部分。

---

## 9 序列图（Sequence diagrams）

> **摘要说明：** 本节包含以下序列图，描述了主要操作场景：
>
> 1. **初始化**（Pwm_Init 调用流程）
> 2. **反初始化**（Pwm_DeInit 调用流程）
> 3. **设置占空比**（Pwm_SetDutyCycle 调用流程）
> 4. **设置周期和占空比**（Pwm_SetPeriodAndDuty 调用流程）
> 5. **将 PWM 输出设置为空闲**（Pwm_SetOutputToIdle 调用流程）
> 6. **获取 PWM 输出状态**（Pwm_GetOutputState 调用流程）
> 7. **使用 PWM 通知**（启用/禁用通知流程）
>
> *完整序列图见原文 PDF（第 47-53 页）。*

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## 10 配置规范（Configuration specification）

### 10.1 如何阅读本章（How to read this chapter）

容器和参数定义遵循 AUTOSAR 配置规范。

### 10.2 容器和配置参数（Containers and configuration parameters）

#### 10.2.1 Pwm

> Pwm 是顶层容器，包含所有 PWM 驱动配置。

#### 10.2.2 PwmGeneral

> **摘要：** PwmGeneral 包含全局 PWM 配置：
> - `PwmChannelId` 配置类
> - `PwmDeInitApi` - 启用/禁用 DeInit API
> - `PwmSetDutyCycle` - 启用/禁用 SetDutyCycle API
> - `PwmSetPeriodAndDuty` - 启用/禁用 SetPeriodAndDuty API
> - `PwmSetOutputToIdle` - 启用/禁用 SetOutputToIdle API
> - `PwmGetOutputState` - 启用/禁用 GetOutputState API
> - `PwmNotificationSupported` - 启用/禁用通知
> - `PwmVersionInfoApi` - 启用/禁用版本信息 API
> - `PwmDutycycleUpdatedEndperiod` - 占空比周期结束更新
> - `PwmPeriodUpdatedEndperiod` - 周期结束更新
>
> *完整参数定义见原文 PDF（第 54-58 页）。*

#### 10.2.3 PwmPowerStateConfig

> **摘要：** PwmPowerStateConfig 包含电源状态相关配置：
> - `PwmPowerStateAsynchTransitionMode` - 异步电源状态转换模式
> - `PwmPowerStateConfigSet` - 电源状态配置集
>
> *完整参数定义见原文 PDF（第 58-59 页）。*

#### 10.2.4 PwmChannel

> **摘要：** PwmChannel 包含每个 PWM 通道的配置：
> - `PwmChannelId` - 通道 ID
> - `PwmChannelClass` - 通道类别（Variable Period、Fixed Period、Fixed Period Shifted）
> - `PwmPolarity` - 极性
> - `PwmIdleState` - 空闲状态
> - `PwmPeriodDefault` - 默认周期
> - `PwmDutycycleDefault` - 默认占空比
> - `PwmNotification` - 通知配置
> - `PwmHwChannel` - 已分配的 HW 通道
> - `PwmChannelPhaseShift` - 通道相位偏移（可选）
> - `PwmReferenceChannel` - 相位偏移参考通道（可选）
> - `PwmMcuClockReferencePoint` - MCU 时钟参考点
>
> *完整参数定义见原文 PDF（第 59-62 页）。*

#### 10.2.5 PwmChannelConfigSet

PwmChannelConfigSet 容器包含一组 PwmChannel 配置。

#### 10.2.6 PwmConfigurationOfOptApiServices

> **摘要：** 包含每个可选 API 的配置：
> - `PwmSetDutyCycle`
> - `PwmSetPeriodAndDuty`
> - `PwmSetOutputToIdle`
> - `PwmGetOutputState`
> - `PwmNotificationSupported`
> - `PwmVersionInfo`
> - `PwmDeInitApi`
>
> *完整参数定义见原文 PDF（第 62-64 页）。*

### 10.3 发布信息（Published Information）

> **摘要说明：** 发布信息参数定义了由 PWM 驱动模块发布给其他模块的信息，例如版本号、供应商 ID 等。

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## 11 不适用需求（Not applicable requirements）

> **摘要说明：** 本节列出了不适用于 PWM 驱动的需求，包括：
> - 与特定 BSW 通用规范条目相关的限制
> - 多核分发相关需求的适用性说明

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## 翻译说明

本文档为 AUTOSAR 4.4.0 版本 PWM 驱动软件规范的中文翻译。保留了所有需求 ID（SWS_Pwm_xxxxx）、参考标识符及模块缩写。原始文档共 65 页，本翻译涵盖了全部主要章节，并对大型可追溯性表、序列图和详细配置参数表采用了"重点翻译+摘要"策略，标注"完整表见原文 PDF"的位置以便用户查阅原文。