汽車電子學習筆記—AutoSAR概述

• 1、概述

Automotive Open System ARchitecture，汽車開放系統架構

• 2、架構
  1）架構圖
  
  2）詳細描述

• 應用軟件層（AppL）
  由一個個SWC組成的，如車窗，鎖，車燈等，每個SWC咱們可以理解為一個.c文件
  

• 實時運行環境（RTE）
  1）可以理解成一個中間層，負責各模塊中轉調用和管理，將BSW和SWC做隔絕，使SWC與ECU的映射無關
  2）將一個SWC的信息通過RTE連接到其他SWC或者BSW上
  4）在Vector的工具鏈中，RTE是自動生成的
  5）作用：

  • 提供 跨ECU / ECU內部 的通信管理，實現SWC之間的通信
  • 提供 對runnable的管理功能（觸發、喚醒等，簡單說就是runnable需要映射到Task上運行嘛，而這個映射就是通過RTE具體實現的）
  • RTE就是VFB（虛擬功能總線）的具體實現
  • 配置OS的一部分(tasks, events, alarms)
  • 抽象了OS，防止SWC直接訪問OS和BSW

• 基礎軟件層（BSW）
  

  a）硬件抽象層（MCAL）
  硬件抽象層又叫MCAL，就是將芯片的寄存器操作都封裝成一個AutoSAR規定的統一的庫Api，或者說將芯片上的功能都封裝稱一個一個的AutoSAR規定定義的API函數，供上層調用。

  • 目的：使上層軟件與微處理器型號無關
  • 功能：包含MCU中內部外設的驅動和使用MCU內存映射的外部設備的驅動

  b）ECU抽象層
  對ECU上包括主芯片在內的所有設備的封裝，這些設備其實也是要通過主芯片控制的，如外置存儲，外置看門狗等，需要和主芯片相連接，由主芯片的接口去配置它。因此，其底層還是需要MCAL的支持

  • 目的：使上層軟件與ECU硬件設計無關
  • 功能：包含ECU板上外部設備的驅動和內部設備與外部設備的接口(I/O)

  c）服務層
  將所有與硬件相關的功能都抽象成一個具體應用服務，如通信，這里就將CAN、I2C和串口等一系列的通信統一抽象稱COM通信，應用層可以無需知道該通信具體是走哪種通信方式

  • 目的：提供給應用程序可用的服務
  • 功能：服務層里是包含操作系統的功能、車輛網絡通信管理服務、存儲器服務(NVRAM管理)、診斷服務(包括UDS通信、錯誤存儲和故障處理)、ECU狀態管理，模式管理、邏輯和時間程序流監控(Wdg管理器)、密碼服務(密碼服務管理)、調度管理（Schedule
    Manager） 功能劃分：系統服務、存儲器服務、通信服務

  d）復雜驅動
  又稱為CDD，主要工作是將AutoSAR未定義的一些功能封裝起來，給應用層提供接口來調用這些功能

  • 目的：提供復雜傳感器和執行器的驅動
  • 功能：重要的應用模塊可以直接訪問硬件資源，例如: 噴油量控制, 胎壓監測

3）詳細架構圖
4）工具
DaVinci Developer： 主要用來設計AppL的程序架構
DaVinci Configurator pro： 主要用來配置BSW和自動生成RTE的

5）接口類型

• Send/Receiver（S/R）接口：傳輸數據。通過RTE傳輸數據，并且通過RTE管理數據的傳輸，避免數據出問題

Std_ReturnType Rte_Read_<port>_<data> (<DataType> *data) Std_ReturnType Rte_Write_<port>_<data> (<DataType> data) Com_SendSignal() Com_ReceiveSignal()

• Client/Server（C/S）接口： 提供操作。就是Server提供函數供Client調用，可以同步或異步調用

FUNC(void, AppWindow_CODE) XXXX_XXXTrigSet(uint8 value) /* PRQA S 0624, 3206 */ /* MD_Rte_0624, MD_Rte_3206 */ { /*********************************************************************************************************************** DO NOT CHANGE THIS COMMENT! << Start of runnable implementation >> DO NOT CHANGE THIS COMMENT!* Symbol: PtWindowTrigSet_WindowTrigSet*********************************************************************************************************************/XXXAAATrigSetToBBB(value);/*********************************************************************************************************************** DO NOT CHANGE THIS COMMENT! << End of runnable implementation >> DO NOT CHANGE THIS COMMENT!*********************************************************************************************************************/ }

6）SWC
應用層的SWC：燈，門鎖，車窗…
BSW中的SWC：IO硬件抽象層（IoHwAb）、復雜驅動（Cdd)

7）Runnable

• Runnable就是SWC中的入口函數，DaVinci軟件生成的時候，Runnable是空函數，需要手動添加代碼來實現其實際的功能

FUNC(void, AppWindow_CODE) AppWindowRunnable(void) {... ... }

• Runnable實際是被task調用，具體可以在rte.c中查看到各個swc的runnable，被不同時間的task調用

TASK(Task10ms) {... ...AppEmsRunnable()AppLearnRunnable()... ... ｝TASK(Task1ms) {... ...CddAmdRunnable(); IohInputRunnable1ms();... ... }TASK(Task20ms) {... ...AppDefrosterRunnable();AppPwrModRunnable();... ... }

• 一個SWC可以配置多個不同時間的runnable
  不同SWC之間的通信，無論是ECU內部還是ECU之間，都不會遇到數據一致性問題，因為RTE會負責保證數據一致性。
  而同一個SWC，運行在不同task的runnable可能存在數據不一致性問題，解決辦法：
  a）專用區域(Exclusive Areas )
  
  b）內部變量(Inter-runnable variables)
  

• Runnables的觸發條件
  a）RTE給runnables提供觸發條件，也就是runnable在設計的時候，需要有觸發條件，不然無法運行
  b）AutoSAR中主要規定了以下一些觸發條件（DaVinci軟件中的配置）：

  初始化事件：初始化自動觸發
  定時器事件：給一個周期定時器，時間到了就觸發
  接收數據事件（S/R）：Receiver Port 一旦收到數據，就觸發
  接收數據錯誤事件（S/R）
  數據發送完成事件（S/R）：Send Port 發送完成，就觸發
  操作調用事件（C/S）：當調用到了該函數的時候
  異步服務返回事件（C/S）
  模式切換事件
  模式切換應答事件

  c）DaVinci軟件中的配置項
  

總結

以上是生活随笔為你收集整理的汽车电子学习笔记---AutoSAR概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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