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AUTOSAR介绍

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xbai921031
发布于 2022-05-25 06:53:41
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AUTOSAR的历史

AUTOSAR(AUTomotive Open System Architecture),即汽车开放系统架构,由全球汽车制造商、零部件供应商及其他电子、半导体和软件系统公司建立,目的是为了降低汽车控制软件的开发风险,提高软件复用度。AUTOSAR联盟自2003年成立以来,成员队伍不断壮大,基本上涵盖了世界各大著名整车厂、零部件供应商、半导体公司及软件工具开发商。近年来也有越来越多的中国企业例如华为、百度、长城汽车等加入联盟。

图1 AUTOSAR联盟成员

2

AUTOSAR架构分层

在AUTOSAR架构中,系统软件从上到下分层依次为:应用层(Application Software Layer),运行时环境(Runtime Environment,RTE),基础软件层(Basic Software Layer,BSW),微控制器(Microcontroller)。每层之间为保持独立性,每一层只能调用下一层的接口,并为其上一层提供接口。

图2 AUTOSAR架构分层

应用层(Application)

应用层包含若干软件组件(Software Component,SWC),SWC封装了需要实现的具体功能,独立于微控制器的类型,与底层硬件的独立性是通过虚拟功能总线(VFB)来实现。而VFB则提供了一种通信机制,具体由RTE和BSW来实现。

SWC由端口(Port)和运行实体(Runnable Entity,RE)组成。

端口(Port)是SWC之间进行通信的接口,通信内容包含数据元素(Data Element,DE)和操作(Operation,OP)。

两种常用端口:发送-接收端口(Sender-Receiver Interface,S/R)和客户端-服务器端口(Client-Server,C/S)。

S/R用于数据传递,发送方将数据元素(Data Element,DE)发送给一个或者几个接收方。C/S用于操作(Operation,OP),即函数调用,服务器提供函数,而客户端用来调用函数,一个函数可以被多个客户端调用,但是一个客户端不能调用多个函数。

运行实体(Runnable Entity,RE)是一段可执行代码,封装了具体算法。

运行时环境(RTE)

RTE是AUTOSAR中虚拟总线功能(VFB)接口的实现。

基础软件层(BSW)

基础软件层又分为4个小层,分别是:服务层(Services Layer),ECU抽象层(ECU Abstraction Layer),微控制器抽象层(Microcontroller Abstraction Layer),复杂驱动(Complex Drivers)。

图3 BSW基础软件层

每个小层又可以进行更具体的划分,如下图:

图4 BSW基础软件层详细划分

基础软件层包含如下类型的服务:

(1)输入/输出(I/O):对传感器、执行器和ECU外围设备的标准化访问

(2)内存(Memory):对内部/外部(非易失性存储器)的标准化访问

(3)加密(Crypto):对内部/外部加密原语的标准化访问

(4)通信(Communication):车辆网络系统、车载ECU通信系统和ECU内部软件的标准化访问

(5)非车载通信(Off-board Communication):V2X、车内无线网络系统和非车载ECU通信系统的标准化访问

(6)系统:提供标准化(包括操作系统,定时器,错误存储器)和ECU特定(ECU状态管理,看门狗管理)服务和库函数

服务层(Services Layer)

在BSW层最上层,提供以下服务:

(1)操作系统(OS)

(2)车辆网络通信和管理服务

(3)内存管理(NVRAM管理)

(4)诊断服务(包括UDS通信,错误存储器和故障处理)

(5)ECU状态管理,模式管理

(6)逻辑和程序流监控(Wdg管理)

复杂驱动(Complex Drivers)

提供集成特殊功能的可能性,例如设备的驱动,这些驱动有以下特点:

(1)在AUTOSAR中没有明确规定

(2)对时序要求比较高

(3)用于移植目的

ECU抽象层(ECU Abstraction Layer)

提供访问外围设备的API,使更上层的软件独立于ECU硬件。

微控制器抽象层(Microcontroller Abstraction Layer)

包含可以直接访问微控制器和外围设备的底层驱动。

参考文献:

AUTOSAR Technical Overview

AUTOSAR Layered Software Architecture

AUTOSAR官网:https://www.autosar.org/

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原始发表:2019-08-03,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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