不使用部分网络（Non-PN）：总线所有节点 “同睡同醒”，是基础版状态机。

使用部分网络（Partial Network, PN）：支持 “子网独立唤醒”，只有对应功能域的节点被唤醒，其他节点保持休眠，进一步降低功耗。

一、基础概念与核心定时器

整个状态机由 3 个核心定时器驱动，是理解所有迁移的关键：

1. NM-Timeout Timer（NM 超时定时器）：监控总线 NM 报文活跃度，每次收到 NM 报文就重置；超时代表总线长期无管理报文。
2. Repeat Message Timer（重复报文定时器）：控制唤醒初期的快速发送窗口，确保所有节点可靠被唤醒。
3. Wait Bus-Sleep Timer（总线等待休眠定时器）：休眠前的最终确认定时器，防止瞬时干扰导致误休眠。

经典的 CAN NM 状态机，所有节点统一唤醒、统一休眠。整体分为 3 个顶层状态：Sleep Mode、Network Mode、Prepare Bus-Sleep Mode。

1. Sleep Mode（休眠模式）

• 状态含义：节点低功耗休眠，CAN 控制器与 NM 模块关闭，不参与总线通信。
• 进入条件：
  • NM_19：总线等待休眠定时器超时，确认总线无活动，从准备休眠态正式进入休眠。
  • NM_20：蓄电池断电（Bat Power Off），任意状态下直接掉电。
• 退出（唤醒）条件：
  • NM_02：远程唤醒（收到总线上其他节点的 NM 报文），同时启动 NM 超时定时器、重复报文定时器。
  • NM_03：本地事件唤醒（如点火、开关触发等节点自身事件），同样启动两个定时器。 唤醒后直接进入Network Mode下的立即发送态。

2. Network Mode（网络模式）

节点正常工作、参与总线网络管理的模式，内部包含两组并行的子状态机：NM 报文发送状态机（管控报文发送节奏）和节点运行状态机（管控节点是否允许休眠）。

（1）NM 报文发送状态机（3 个子状态）

控制节点发送 NM 报文的频率，保障唤醒可靠、运行稳定。

• Immediate Transmit State（立即发送态）

  • 触发场景：刚被唤醒、休眠中被重新唤醒、NM 报文发送失败重试。
  • 行为：立即发送一帧 NM 报文，快速通知总线 “节点已唤醒”。
  • 迁移：发送完成后（NM_04）进入重复报文态。

• Repeat Message State（重复报文态）

  • 触发场景：唤醒初期、有新事件需要主动通知总线。
  • 行为：以较高频率重复发送 NM 报文（通常连续发多帧），避免丢包导致部分节点未唤醒。
  • 迁移：重复报文定时器超时（NM_05）后，进入正常发送态。

• Normal Transmit State（正常发送态）

  • 触发场景：总线稳定唤醒后。
  • 行为：以低周期（通常 500ms~1s）周期性发送 NM 报文，作为 “心跳” 维持总线唤醒。
  • 迁移：若有新的本地 / 远程事件（NM_06），回到重复报文态，再次快速发报文通知总线。

（2）节点运行状态机（2 个子状态）

由节点自身的业务需求决定，控制节点是否允许休眠。

• Normal Operation State（正常运行态）

  • 触发场景：节点有本地业务需要处理（如发动机运行、功能激活）。
  • 行为：节点强制保持唤醒，不允许休眠，持续维持 NM 报文心跳。
  • 迁移：
    • NM_11：所有本地事件消失，节点无业务需求，进入准备休眠态。
    • NM_22：NM 超时定时器到期，但因存在本地事件不能休眠，因此重启定时器，继续发送心跳维持总线唤醒。
    • NM_21：NM 报文发送失败，回到立即发送态重试发送。

• Ready Sleep State（准备休眠态）

  • 触发场景：节点自身无本地业务，已做好休眠准备。
  • 行为：自身允许休眠，但仍监听总线；只要其他节点还在发 NM 报文，就继续保持唤醒，等待所有节点同步就绪。
  • 迁移：
    • NM_23：本地事件重新触发，回到正常运行态。
    • NM_16：NM 超时定时器到期，确认总线无节点发心跳、所有节点都准备休眠，进入Prepare Bus-Sleep Mode开启最终休眠倒计时。

3. Prepare Bus-Sleep Mode（准备总线休眠模式）

休眠前的 “最后确认阶段”，防止误休眠。

• 行为：启动 Wait Bus-Sleep 定时器，持续监听总线活动。
• 迁移：
  • NM_19：定时器到期，确认总线持续无活动，正式进入 Sleep Mode。
  • NM_17（收到远程 NM 报文）/ NM_18（触发本地事件）：取消休眠，重新回到网络模式的立即发送态，再次唤醒总线。
  • NM_20：蓄电池断电，直接掉电。

使用部分网络（PN 版）状态机详解

部分网络（Partial Network）是进阶功能：总线被划分为多个逻辑子网（PN 域），只有对应域的节点会被唤醒，其余节点保持休眠（比如解锁只唤醒车身域，动力 / 娱乐域继续休眠）。

和基础版相比，核心差异在于所有远程唤醒都增加了 PN 域校验，并新增了多 PN 域并行管理的迁移逻辑。

核心差异点

1. 远程唤醒帧升级为 PNMF普通 NM 报文升级为部分网络管理帧（PNMF），报文中携带 PN 域标识；节点只会被自身所属 PN 域的 PNMF 唤醒，不响应其他域的唤醒。

2. 新增多 PN 域并行管理节点可同时属于多个 PN 域，支持多子网叠加唤醒：

   • NM_07：收到其他 PN 域的唤醒请求，节点打开对应应用层 PDU 组，新增对应业务功能。
   • NM_10：正常运行态下，收到另一个 PN 域的 PNMF，打开新的 PDU 组，继续保持唤醒。
   • NM_14：准备休眠态下，收到另一个 PN 域的 PNMF，打开新 PDU 组，取消休眠。
   • NM_13：收到当前 PN 域的维持帧，当前域继续保持唤醒，节点继续在准备休眠态等待。

3. 本地事件与 PN 域绑定本地事件不再是全局唤醒，而是对应到具体 PN 域；触发本地事件时，节点发送对应域的 PNMF，只唤醒同域节点。

4. 发送状态机逻辑完全复用立即发送、重复报文、正常发送三个子状态的逻辑和基础版完全一致，仅报文中增加了 PN 域标识字段。

四、完整工作流程举例（基础版）

以 “上电→唤醒→工作→休眠” 为例，串起整个状态机：

1. 蓄电池上电，NM 模块初始化，进入Sleep Mode。
2. 点火触发本地事件（NM_03），节点唤醒，进入Immediate Transmit State，立即发送 NM 报文。
3. 进入Repeat Message State，快速连发多帧 NM 报文，确保总线上所有节点被唤醒。
4. 重复报文定时器超时，进入Normal Transmit State慢周期发心跳；同时因存在本地点火事件，进入Normal Operation State保持唤醒。
5. 熄火后本地事件消失（NM_11），节点进入Ready Sleep State，自身允许休眠，等待其他节点同步。
6. 所有节点都进入准备休眠态，总线无 NM 心跳，NM 超时定时器到期（NM_16），进入Prepare Bus-Sleep Mode开启休眠倒计时。
7. Wait Bus-Sleep 定时器到期（NM_19），确认总线无活动，正式进入Sleep Mode，完成全流程休眠。

在 CAN 网络管理（NM）的语境里，本地事件（Local Event）是节点自身产生的、要求节点保持唤醒状态（或主动唤醒总线）的内部业务需求。简单说就是：节点自己有事情要做，不能睡觉。

它和「远程事件 / 远程唤醒（Remote Wakeup）」是一对核心对应概念：远程事件是 “别的节点喊我醒”，本地事件是 “我自己有事不能睡”。

一、核心本质：休眠的第一道闸门

整个 CAN NM 状态机的同步休眠逻辑，本质是两道独立闸门：

1. 自身闸门（本地事件）：节点自己有没有未完成的业务 → 决定 “我自己想不想睡”
2. 总线闸门（远程 NM 报文）：总线上其他节点还活不活跃 → 决定 “别人睡没睡”

只有两道闸门同时满足（自己没事、总线也无活跃节点），节点才会最终进入低功耗休眠。本地事件就是优先级更高的第一道闸门 —— 只要有本地事件存在，无论总线是否活跃，节点都绝对不允许休眠。

二、汽车 ECU 中典型的本地事件

本地事件都来自节点自身的硬件 / 软件状态，和总线通信无关，常见场景包括：

• 电源类：点火开关打到 ON/ACC 档、蓄电池充电管理激活、硬线唤醒脚被触发
• 功能类：BCM 检测到车门解锁 / 大灯开启 / 雨刮工作、发动机 ECU 检测到发动机运行、仪表检测到背光开启
• 诊断类：诊断仪直连本节点、本节点触发了需上报的故障码、Bootloader 升级中
• 硬线触发类：物理按键按下、传感器信号触发、IO 口电平变化

本地事件 vs 远程事件 核心对比