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news 2025/10/26 9:48:58

哈尔滨速成网站建设,中山网站建设文化教程,北京网络营销方案,濮阳网站建设公司01.AUTOSAR简介汽车是现代人类实现“千里江陵一日还”的交通工具#xff0c;而计算机则是使人脱离繁杂重复脑力劳动的生产技术#xff0c;两者的结合催生了汽车电子产业的蓬勃发展。 21世纪初#xff0c;随着汽车电子应用需求的不断增多与硬件资源不断丰富#xff0c;软… 01.AUTOSAR简介汽车是现代人类实现“千里江陵一日还”的交通工具而计算机则是使人脱离繁杂重复脑力劳动的生产技术两者的结合催生了汽车电子产业的蓬勃发展。 21世纪初随着汽车电子应用需求的不断增多与硬件资源不断丰富软件系统也随之变得日趋复杂。汽车电子的主要任务本应是实现新的功能然而越来越多的资源却被花费到【将现有解决方案移植到不同的环境中】。同时互联组件数量的增加也使汽车电子的复杂性指数级提高传统开发方法难以处理。为了充分发挥各个厂商的优势分工合作共同完成复杂的ECU控制系统开发越来越多的汽车整车与零部件厂商开始重视软件标准化。为了处理汽车电子领域软件功能剧增的问题通过工业范围内的标准化软件设施来大大减少结构上的复杂性AUTOSAR协会于2003年夏天正式成立并于次年启动了主要工作。AUTOSAR关注的范围覆盖了半导体工业、工具、软件厂商甚至汽车制造商本身不仅可以给软件系统及车辆电子提供一个高效管理平台也促进了两者之间的更新与交换。 AUTOSAR是AUTomotive Open System Architecture即汽车开放系统架构的简称定义了一套支持分布式的、功能驱动的汽车电子软件开发方法和电子控制单元上的软件架构标准化方案以便应用于不同的汽车和平台提高软件复用、降低开发成本。 AUTOSAR提倡在汽车电子领域创造出一个标准既是功能上、接口上的标准也是方法上、流程上的标准使得各个厂商可以在一个开放的平台下提供符合标准的不同实现。也就是说在同样的标准下谁实现得好谁就可以赢得竞争。具体来说AUTOSAR的目的有解决汽车功能可用性和安全性需求保持汽车电子系统一定的冗余方便移植到不同的汽车和平台实现标准的基本系统功能作为汽车供应商的标准软件模块通过网络共享软件功能集成多个开发商提供的软件模块贯穿整个产品生命期的软件维护更充分地利用硬件平台的处理能力进行汽车电子软件的更新和升级。 02.AUTOSAR架构分析 AUTOSAR架构是AUTOSAR协会为了降低ECU软件开发的复杂度而提出的一套经过实践验证的软件架构是汽车嵌入式应用功能管理的基础架构也是开发可重用应用程序的基础。为了实现基本系统功能及功能接口的标准化使得功能易于继承和修改切实提高软件的更新和升级能力AUTOSAR将汽车电子软件架构的整体框架进行分层式设计以中间件RTE(Runtime Environment为界隔离上层的应用层Application Layer与下层的基础软件Basic Software。 2.1 应用软件层应用软件层包含若干个软件组件Software ComponentSWC包括应用软件组件、传感器和执行器软件组件。软件组件间通过端口进行交互再根据底层软件功能合理地拆分为不同抽象层这样每个抽象层都有不同的功能模块。每个软件组件可以包含一个或者多个运行实体Runnable EntityRE运行实体中封装了相关控制算法其可由RTE事件RTE Event触发。从方法论上来说应用层软件架构的基本框架为输入--设定控制目标--执行器控制--输出--RTE 应用层中的功能由各软件组件SWC实现组件中封装了部分或者全部汽车电子功能包括对其具体功能的实现以及对应描述如控制大灯空调等部件的运作但与汽车硬件系统没有连接。 2.2 运行时环境运行时环境Runtime EnvironmentRTE为应用层软件组件提供通讯服务抽象了ECU之间的通信是单个ECU内部或者多个ECU之间信息交换的通讯中心作为应用软件层与基础软件层交互的桥梁为软硬件分离提供了可能。 RTE可以实现软件组件间、基础软件间以及软件组件与基础软件之间的通信封装了基础软件层的通信和服务为应用层软件组件提供了标准化的基础软件和通信接口使得应用层可以通过RTE接口函数调用基础软件的服务实现了对I/O、存储和其他基本服务的访问使AUTOSAR软件组件独立于特定的ECU开发人员得以屏蔽底层硬件的实现细节进行应用软件的开发并将应用软件应用在任何符合AUTOSAR标准的ECU中。 2.3 基础软件层基础软件层Basic Software LayerBSW是标准化的软件层向AUTOSAR软件组件提供必要的服务主要提供硬件驱动、网络通信、实时任务调度等底层服务。BSW本身又可分为四层即服务层Services Layer、ECU抽象层ECU Abstraction Layer、微控制器抽象层Microcontroller Abstraction LayerMCAL和跨越三个层次的复杂驱动Complex Drivers详见下图服务层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。 ECU抽象层ECU Abstraction LayerECUAL在ECU相关硬件的基础上为ECU提供外围设备的驱动程序使应用层不用关心外设的位置主要关心ECU硬件的布局和属性与微控制器无关。ECU抽象层封装了微控制器层及外围设备的驱动并对微控制器内外设的访问进行了统一实现了软件应用层与硬件系统的分离比如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。微控制器抽象层Microcontroller Abstraction LayerMCAL定义了内存接口、I/O驱动接口和通信接口其实现与微控制器高度相关是与硬件直接相关的驱动软件。复杂设备驱动Complex Device DriversCDD可以直接访问微控制器以实现一些复杂的传感器和控制器操作如喷油控制、曲轴信号采集等有计时需求的特定操作。CDD为用户提供可以自行编写特殊设备驱动软件的可能由于复杂驱动可能涉及严格的时序所以应用层通过RTE直接访问硬件。复杂驱动层具有重要的意义首先它可以用于实现AUTOSAR不支持或者未标准化的硬件驱动其次它可以作为已经存在的应用程序向AUTOSAR过渡的接口。详细内容见下图所示 03.总结 AUTOSAR概念的提出为汽车电子系统开发模式从ECU驱动向功能驱动和架构集成的转变奠定了技术和方法学的基础。随着AUTOSAR的进一步完善和推广应用不仅能够实现底层软件的解耦、模块化、可重用等功能还能通过复杂驱动来实现特殊化的需求保持一定的灵活性实现一套代码适用多个项目加快研发进程降低研发成本。
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