中国·金沙以诚为本(9001cc)赢在信誉-Chinese Brand

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AUTOSAR
—— AUTOSAR概述
AUTOSAR,全称为Automotive Open System Architecture,即汽车开放系统架构。它是由全球各家汽车制造商、零部件供应商以及各种研究、服务机构共同参与的一种汽车电子系统的合作开发框架,并建立了一个开放的汽车控制器(ECU)标准软件架构。

—— AUTOSAR的基本架构
AUTOSAR平台的软件架构。它可以分为以下几部分:
  • 微控制器(Microcontroller):即控制器硬件。
  • 基础软件层(Basic Software Layer,BSW):基础软件层,它包含了以下4个部分:
  • 微控制器抽象层(Microcontroller Abstraction Layer,MCAL):是与硬件直接相关的驱动软件,例如对存储器、通信寄存器、IO口的操作等等。
  • ECU抽象层(ECU Abstraction Layer,ECUAL):是对控制器的基础功能和接口进行统一,比如CAN报文内容的解析、网关报文的转发、存储器读写流程的控制等等。
  • 服务层(Services Layer):为应用层提供各种后台服务,比如网络管理、存储器管理、总线通信管理服务以及操作系统等。
  • 复杂设备驱动(Complex Device Drivers,CDD):为用户提供了一个可以自行编写特殊设备驱动软件的可能性。
  • 运行环境(Runtime Environment,RTE):是AUTOSAR的核心,它将应用软件层与基础软件层剥离开来,为应用层软件提供运行环境,如进程时间片调度、应用层模块之间以及应用层与基础软件层之间的数据交换等。
  • 应用软件层(Application Software Layer,ASW):即实现具体应用功能的软件。它可以包含多个软件组件(Software Component,SWC)。

—— AUTOSAR的开发方法
AUTOSAR遵循的是一种自上而下的开发方式。即先进行系统设计,再分别进行开发实现,最终进行系统集成。
下图便是AUTOSAR开发流程的一个简要概括。虚拟功能总线(Virtual Functional Bus,VFB)是为SWC之间的通信和对BSW服务的调用提供一个虚拟的中间层。这样整车厂在初期进行系统设计时,就可以专注于软件功能模块的设计,而无需考虑硬件的限制。SWC因而也可以重复利用,并在不同项目里自由组合。
  • 完成系统功能架构设计后,第2步便是将SWC分割到不同的ECU上。同一个ECU内不同SWC之间的信息交换可以在ECU内部完成,而如果不同ECU的SWC之间需要信息交换的话,那就需要通过物理总线了,比如CAN。通常来说,功能相近的SWC要放在一个ECU上,这样可以减少总线上传递的信号数量,减少总线负载,也减少传输延迟。这一步会把整个网络细节定义好,包括信号的长度、处在哪个CAN报文的哪个位置、CAN总线的比特率等等。最终生成一个AUTOSAR XML格式的系统描述文档(System Description)。
  • 完成系统设计之后,就可以为每个控制器单独生成一个控制器描述文档(ECU Extract of System Description),同样是AUTOSAR XML格式。它包含了系统里跟这个ECU有关的所有信息,例如拥有哪些总线,每个总线的参数(如CAN的比特率、LIN的Schedule Table等等),在每条总线上都收发哪些信号,是否带E2E校验,包含哪些SWC,分别都收发哪些信号,等等。
  • 接下来便是把这些控制器描述文档分发给各个控制器相应的供应商。供应商会从AUTOSAR基础软件提供商(如Vector、Elektrobit)购买相应的基础软件模块,并使用AUTOSAR开发工具导入控制器描述文档,就可以生成该控制器的大体框架。
  • 之后供应商便可以对控制器及相应的部件进行测试。各个供应商可以通过仿真工具建立起一个虚拟的系统环境,来测试他们的部件是否与系统兼容。这也就是硬件在环测试(Hardware in the loop,HIL)。
  • 各个部件开发完成后,就可以集成到一起进行测试了。由于各个部件是基于同一个系统设计开发出来的,它们集成到一起后便可以互相配合了。当然,实际当中会很多问题在单独开发测试阶段没有被发现,集成到一起之后才会被发现。之后还需要不停地进行修改、测试。但在AUTOSAR框架下,这个过程也是非常清晰的。当需要修改两个控制器之间的信号时,只要先在系统描述文档里进行修改,再生成更新后的控制器描述文档,相应地供应商再将它们导入AUTOSAR开发工具中,更新相应的信号路径、参数等,就可以很快地生成新的C代码。
 
 
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