汽車電子學習筆記—AutoSAR概述

• 1、概述

Automotive Open System ARchitecture，汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)

• 2、架構(gòu)
  1）架構(gòu)圖
  
  2）詳細描述

• 應(yīng)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(huán)境（RTE）
  1）可以理解成一個中間層，負責各模塊中轉(zhuǎn)調(diào)用和管理，將BSW和SWC做隔絕，使SWC與ECU的映射無關(guān)
  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(nèi)部 的通信管理，實現(xiàn)SWC之間的通信
  • 提供 對runnable的管理功能（觸發(fā)、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(xiàn)的）
  • RTE就是VFB（虛擬功能總線）的具體實現(xiàn)
  • 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(chǔ)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(guī)定的統(tǒng)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(guī)定定義的API函數(shù)，供上層調(diào)用。

  • 目的：使上層軟件與微處理器型號無關(guān)
  • 功能：包含MCU中內(nèi)部外設(shè)的驅(qū)動和使用MCU內(nèi)存映射的外部設(shè)備的驅(qū)動

  b）ECU抽象層
  對ECU上包括主芯片在內(nèi)的所有設(shè)備的封裝，這些設(shè)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(shè)計無關(guān)
  • 功能：包含ECU板上外部設(shè)備的驅(qū)動和內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備的接口(I/O)

  c）服務(wù)層
  將所有與硬件相關(guān)的功能都抽象成一個具體應(yīng)用服務(wù)，如通信，這里就將CAN、I2C和串口等一系列的通信統(tǒng)一抽象稱COM通信，應(yīng)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(yīng)用程序可用的服務(wù)
  • 功能：服務(wù)層里是包含操作系統(tǒng)的功能、車輛網(wǎng)絡(luò)通信管理服務(wù)、存儲器服務(wù)(NVRAM管理)、診斷服務(wù)(包括UDS通信、錯誤存儲和故障處理)、ECU狀態(tài)管理，模式管理、邏輯和時間程序流監(jiān)控(Wdg管理器)、密碼服務(wù)(密碼服務(wù)管理)、調(diào)度管理（Schedule
    Manager） 功能劃分：系統(tǒng)服務(wù)、存儲器服務(wù)、通信服務(wù)

  d）復雜驅(qū)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(yīng)用層提供接口來調(diào)用這些功能

  • 目的：提供復雜傳感器和執(zhí)行器的驅(qū)動
  • 功能：重要的應(yīng)用模塊可以直接訪問硬件資源，例如: 噴油量控制, 胎壓監(jiān)測

3）詳細架構(gòu)圖
4）工具
DaVinci Developer： 主要用來設(shè)計AppL的程序架構(gòu)
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(shù)據(jù)。通過RTE傳輸數(shù)據(jù)，并且通過RTE管理數(shù)據(jù)的傳輸，避免數(shù)據(jù)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(shù)供Client調(diào)用，可以同步或異步調(diào)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(yīng)用層的SWC：燈，門鎖，車窗…
BSW中的SWC：IO硬件抽象層（IoHwAb）、復雜驅(qū)動（Cdd)

7）Runnable

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

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

• Runnable實際是被task調(diào)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(diào)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(nèi)部還是ECU之間，都不會遇到數(shù)據(jù)一致性問題，因為RTE會負責保證數(shù)據(jù)一致性。
  而同一個SWC，運行在不同task的runnable可能存在數(shù)據(jù)不一致性問題，解決辦法：
  a）專用區(qū)域(Exclusive Areas )
  
  b）內(nèi)部變量(Inter-runnable variables)
  

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

  初始化事件：初始化自動觸發(fā)
  定時器事件：給一個周期定時器，時間到了就觸發(fā)
  接收數(shù)據(jù)事件（S/R）：Receiver Port 一旦收到數(shù)據(jù)，就觸發(fā)
  接收數(shù)據(jù)錯誤事件（S/R）
  數(shù)據(jù)發(fā)送完成事件（S/R）：Send Port 發(fā)送完成，就觸發(fā)
  操作調(diào)用事件（C/S）：當調(diào)用到了該函數(shù)的時候
  異步服務(wù)返回事件（C/S）
  模式切換事件
  模式切換應(yīng)答事件

  c）DaVinci軟件中的配置項
  

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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