有限状态机及在Autosar ComM的应用
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一枝沈荼
2023-12-12 04:53:04
有限状态机（FSM）是一个表示有限个状态以及在这些状态间的转移和动作等行为的数学计算模型。它通常用于描述系统的行为，特别是那些具有明确状态转换的系统。例如，LED控制可以通过三个状态：打开、关闭和错误，来表示。设计FSM时需要考虑状态转换的条件和执行的动作。默认初始状态通常为系统的起始状态，并且状态机的实现方式可以是C语言或使用Simulink/Stateflow。
2 AUTOSAR ComM模块
ComM（Communication Manager）是BSW（Basic Software）组件之一，负责通信控制，提供统一的通信控制接口，以简化物理介质如LIN、CAN、ETH等的通信控制。当用户请求使能通信时，ComM通常会进入COMM_FULL_COMMUNICATION状态并使能通信功能。ComM的状态转换图包括五个状态：COMM_NO_COM_PENDING_REQUEST、COMM_NO_COM_REQUEST_PENDING、COMM_FULL_COM_NETWORK_REQUESTED、COMM_FULL_COM_READY_SLEEP和COMM_SILENT_COMMUNICATION，其默认状态为COMM_NO_COM_NO_PENDING_REQUEST。状态间的切换基于特定条件。
3 基于C语言的有限状态机实现ComM
实现FSM的方法有很多，考虑到可移植性和易读性，选择C语言手写代码。C语言中实现状态机的框架通常包括switch/case、if/else和包含函数（指针成员的结构体）数组。其中，函数数组对于状态机的实现是一种不错的选择，因为它具有较好的可移植性和维护性。首先定义一个函数指针类型：
typedef void (*ComM_TransitionFunctionType)(uint16 NetWorkChannel);
对于ComM状态转换的实现，以COMM_FULL_COM_NETWORK_REQUESTED状态为例，当请求状态从COMM_NO_COM_PENDING_REQUEST变化时，需要先进入COMM_FULL_COM_READY_SLEEP状态，因此对应的动作是ComM_TF_NetReq_ReadySleep。对于其他请求状态的变化，如COMM_NO_COM_REQUEST_PENDING、COMM_FULL_COM_NETWORK_REQUESTED本身以及COMM_FULL_COM_READY_SLEEP，对应的动作分别是ComM_TF_No_Transition。完整实现需要进一步完成。
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