AUTOSAR架构简述

1、请选择 WebLayout浏览模式1.总体概述AUTOSAR(车开放系统架构)，整车软件系统可以通过AUTOSA裸构对车载网络、系统内存及总线诊断进行深度管理， 他的出现有利于整车电子系统软件的更新及交换，并改善系统的 可靠性和稳定性。目前支持AUTOSA射准的工具和软件供应商都 已经推出了相应的产品，提供需求管理，系统描述，软件构件算 法模型验证，软件构建算法建模，软件构件代码生成，RTE(RuntimeEnvironment )生成，ECU配置以及基础软件和操作系统等 服务，帮助OEM实现无缝的系统软件架构开发流程。AUTOSAR划目标主要有三个：1)建立独立于硬件的分层软件架构；2)为实

2、施应用提供方法论，包括制定无缝的软件架构堆叠流程并 将应用软件整合至ECU3)制定各种车辆应用接口规范，作为应用软件整合标准，以便软 件构件在不同汽车平台复用。2.分层概述AUTOSAR系架构分层标准1) 应用层(ApplicationLayer)应用层中的功能由各软件组件SWC(softwarecomponent疾现，组件中封装了部分或者全部汽车电子功能，包括对其功能的具体实现以及描述，比如控制汽车大灯、空调等部件的运作，但是与汽车硬件系统没有连接。1.1） 软件组件（softwarecomponent）软件组件 SWC（softwarecomponent是由 Atomiccomponent

3、（最小逻辑单元）组成。Atomiccomponent 最小逻辑单元有Application、Sensor/actuator（传感器/执行器）两种类型。其中Application是算法实现了类型，能在ECU中自由 映射；Sensor、 Actuator 是为 Application 提供的I/O端口类型，用于与ECUi5定，但不可像Application那样能在各ECU上自由映射。数个 SWC的逻辑集合组合成Composition。SWCS成实类1.2） 端口（ports）端口 Ports是用来和其他SWC通信的。通信内容分另U为 Dataelements （数据元） 与 operations

4、（操 作）。其中，Dataelements用 Sender/Receiver通 讯方式；operations 用 Client/Server 通讯方式。通讯方式发送 -接收端口（Sender/Receiver ）用来传输数据，具有一个通信端口可以包含多种数据类型特点。但如果一个数据类型要通过总线传输，那么它必须与一个信号对应起来，数据类型既可以是简单的数据类型(integer,float) ， 也可以是复杂类型(array,record) 。 通信方式:1:n 或 n:1 。客户端服务器端口( Client/Server ) 用来提供 Operation 服务， 具有一个客户端服务器端口可以包

5、含多种Operation 和同步或是异步通信特点，一个客户端服务器端口可以包含多种 Operations 操作， Operations 操作也可被单个调用。通信方式:1:n 或 n:1 。1.3） 可运行实体(Runablesentities)可运行实体简称Runnables。可运行实体包含实际实现的函数，可以是具体的逻辑算法或是实际操作。可运行实体由RTE周期性或是事件触发调用，如当接收到数据。2) Runtimeenvironment 层(RTE)中间件部分给应用层提供了通信手段，这里的通信是一种广义的通讯，可以理解成接口，应用层与其他软件体的信息交互有两种，第一种是应用层中的不同模块之间

6、的信息交互；第二种是应用层模块同基础软件之间的信息交互。而RTEM是这些交互使用的接口的集散地， 它汇总了所有需要和软件体外部交互的接口。从某种意义上来看，设计符合AUTOSAR系统其实就是设计RTE。SW-d间的通彳t是调用RTEAPI函数而非直接实现的，都在RTE的管理和控制之下。每个API遵循统一的命名规则且只和软件组件自身的描述有关。具体通信实现取决于系统设计和配置，都由工具供应商提供的RTEGenerator自动生成的。在设计开发阶段中，软件组件通信层面引入了一个新的概念，虚拟功能总线VF(B VirtualFunctionalBus ) 。它是对AUTOSAR有通信机制的抽象，利用

7、 VFB开发工程师将软件组件的通信细节抽象，只需要通过AUTOSAR定义的接口进行描述，即能够实现软件组件与其他组件以及硬件之间的通信，甚至ECU3部或者是 与其他ECU1间的数据传输。从图中可以看到，有三种接口描述，我们先从定义的角度来看这三种接口有什么不同。2.1） ) StandardizedInterface (标准接口)：标准接口是在AUTOSAR准中被标准化的接口，但是并没有使用AUTOSAR 口技术，标准接口通常被用在某个 ECU3部的软件模块之间的通讯，不能用于网络通讯。2.2） StandardizedAUTOSARInterface (标准 AUTOSAR 接口)：标准AU

8、TOSAR口是在AUTOSAR准中使用AUTOSAR接口技术标准化的接口，这样的接口的语法和语义都被规定好了，这样的接口通常使用在 AUTOSAR务中，这样的 接口是基础软件服务提供给应用程序的。2.3） AUTOSARInterface (AUTOSARn) : AUTOSAR 口定义了软件模块和BSVWI块(仅仅是IO抽象和复杂驱动) 之间交互的方式，AUTOSAR口是以port的形式出现的， AUTOSAR ECU3部的通讯和网络通讯使用的接口进行了 统一。从上边的定义中我们可以看出不同的接口使用的场景不同，及不同的模块交互会使用到不同的接口。除了将接口归类以外，这样定义究竟有什么实际的

9、意义呢？从实际使用的角度来看，第一和第二类接口都是语法语义标准化的接口，即接口函数的数量、函数的名字、函数参数名字及数量、函数的功能、函数的返回值都已经在标准里边定义好了。不同的公司的软件在实施这些接口的时候虽然内容算法不同，但是它们长相和功能是一致的，接口定义在AUTOSAR范文档里边是可以查得到的。第三类接口呢， AUTOSAR仅规定了简单的命名规则，这类接口高度的和 应用相关，比如BCU空制大灯打开的接口可以是 Rte_Call_RPort_BeamLight_SetDigOut 也可以是 Rte_Call_RPort_HeaderLight_Output ，公司可以自己定义，又比如仪表

10、想要从 CAN总线上获得车速，改接口可以是 Rte_IRead_RE_Test_RPort_Speed_uint8 也可以是Rte_IRead_Test_RE_RPort_Spd_uint8 ， 这些接口必须通过RT或互。3) Basicsoftware 层(BSW)虽然汽车中有各种不同的ECU它们具有各种各样的功能， 但是实现这些功能所需要的基础服务是可以抽象出来的，比如IO操作，AD操作，诊断，CANS讯，操作系统等，无非就是 不同的ECU能，所操作的IO、AD代表不同的含义，所接收 发送的CAM肖息代表不同的含义，操作系统调度的任务周期优 先级不同。这些可以被抽象出来的基础服务被称为基础

11、软件。根据不同的功能对基础软件继续可以细分成四部分，分别为服务层(ServiceLayer ), ECUf由象层(ECUAbstractLayer),复 杂驱动(ComplexDriver )和 MCAL( MicrocontrollerAbstractionLayer ) ， 四部分之间的互相依 赖程度不尽相同。3.1） ) 服务层( ServiceLayer ) ，这一层基础软件提供了汽车EC14E应用相关的服务，包括 os网络通讯，内存管 理(NVRAM诊断(UDS故障管理等)，ECU犬态管理模 块等，它们对ECU1勺应用层功能提供辅助支持，这一层软 件在不同领域的ECU+也非常相似，例

12、如不同的 ECU的 OS的任务周期和优先级不同，不同的 ECU+的NVRAM)分 区不同，存储的内容不同。3.2） ) ECL#由象层(ECUAbstractLayer),这一层软件提 供了 ECUS用相关的服务，它是对一个 ECU勺抽象，它包 括了所有的ECUW输入输出，比如AD, DIO, PW晞，这一 层软件直接实现了 ECU勺应用层功能，可以读取传感器状 态，可以控制执行器输出，不同领域的ECU有很大的不同。3.3） ) MCA(L MicrocontrollerAbstractionLayer ) ，这 一层软件是对ECUf使用的主控芯片的抽象，它跟芯片的 实现紧密相关，是ECK件的最底层部分，直接和主控芯 片及外设芯片进行交互，它的作用是将芯片提供的功能抽象成接口，然后把这些接口提供给上边的服务层 /ECU抽象 层使用。3.4） )复杂驱动(ComplexDrivers