AUTOSAR 方法论

AUTOSAR 方法论(AUTOSAR Methodology)中车用控制器软件的开发涉及系统级、ECU 级和软件组件级。

  • 系统级主要考虑系统功能需求、硬件资源、系统约束,然后建立系统架构;
  • ECU 级根据抽象后的信息对 ECU 进行配置;
  • 系统级和 ECU 级设计的同时,伴随着软件组件级的开发。

上述每个环节都有良好的通信接口,并使用统一的 arxml(AUTOSAR Extensible Markup Language)描述文件,以此构建了 AUTOSAR 方法论。

下图展示了 AUTOSAR 方法论中“自顶向下”的软件组件设计和 VFB 实现方法。

在开发 AUTOSAR 之前,需要先编写系统配置描述文件,包括以下三部分内容:

  1. 软件组件描述(SW-Component Description):包含系统中所涉及的软件组件的接口信息,例如数据类型、端口接口、端口等;
  2. ECU 资源描述(ECU Resource Description – HW only):包含系统中每个 ECU 所需要的处理器及其外设、传感器、执行器等信息;
  3. 系统约束描述(System Constraint Description):包含总线信号、软件组件间的拓扑结构和一些映射关系等信息。

基于上述系统配置输入描述文件,系统配置根据 ECU 资源和时序要求,将软件组件映射到对应的 ECU 上,生成系统配置描述文件(System Configuration Description)。该文件包含了设计过程中非常重要的一个描述 —— 系统通信矩阵,其描述了网络中所有运行的数据帧及其对应的时序和内容。

从系统级到 ECU 级的过渡操作是指 ECU 信息抽取(ECU Extract)。在系统配置阶段已经将每个 ECU 所包含的所有软件组件、网络通信等信息封装好,ECU 信息抽取阶段只需将待配置 ECU 信息抽取出来即可,服务于之后的 ECU 配置。

ECU 配置过程主要是对 RTE 和 BSW 的配置。

  • 在 RTE 配置阶段,需要将软件组件的运行实体映射到相应的操作系统任务;
  • 在 BSW 配置阶段,需要详细配置 BSW 层中所需要用到的模块,一般有操作系统、通信服务、ECU 抽象层和微控制器抽象层等。

然后根据 ECU 配置信息生成 BSW 和 RTE 代码,再结合软件组件级实现的应用代码,最终进行代码集成,编译链接,生成单片机可执行文件。