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详解 AUTOSAR:AUTOSAR 方法论(理论篇—3)

  • 2022 年 9 月 05 日
    河南
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详解AUTOSAR:AUTOSAR方法论(理论篇—3)

AUTOSAR 方法论是指 AUTOSAR 为汽车电子软件系统开发过程定义的一套通用技术方法。该方法论描述了从系统层配置到 ECU 可执行代码产生过程的设计步骤,如下图所示:

​AUTOSAR 设计和开发流程分为三个阶段:系统配置阶段、ECU 设计与配置阶段、代码生成阶段。

  • 系统配置阶段:是系统设计者或架构师的任务。包括选择硬件和软件组件,定义整个系统的约束条件。AUTOSAR 通过使用信息交换格式和模板描述文件来减少初始系统设计时的工作量。系统配置的输入是 XML 类型的文件,输出是系统配置描述文件,系统配置的主要作用是把软件组件的需求映射到 ECU 上。

  • ECU 设计与配置阶段:根据系统配置描述文件提取单个 ECU 资源相关的信息,提取出来的信息生成 ECU 提取文件。根据这个提取文件对 ECU 进行配置,例如操作系统任务调度,必要的 BSW 模块及其配置,运行实体到任务的分配等,从而生成 ECU 配置描述文件。该描述文件包含了特定 ECU 的所有信息。

  • 代码生成阶段:基于 ECU 配置描述文件指定的配置来产生代码、编译代码,并把相关的代码链接起来形成可执行文件。

1、编写系统配置输入描述文件

在 AUTOSAR 中,所有的描述文件都是 XML 类型的文件。系统配置输入文件包含三部分内容:

  1. 软件组件描述:定义了每个涉及的软件组件的接口内容,如数据类型、端口、接口等。

  2. ECU 资源描述:定义了每个 ECU 的资源需求,如处理器、存储器、外围设备、传感器和执行器等。

  3. 系统约束描述:定义了总线信号,软件组件间的拓扑结构和映射关系。

2、系统配置

系统配置的功能主要是在资源和时序关系的前提下,把软件组件映射到各个 ECU 上,然后借助系统配置生成器生成系统配置描述文件。这个描述文件包括总线映射之类的所有系统信息以及软件组件与某个 ECU 的映射关系。

3、提取特定 ECU 的描述

从系统配置描述文件中提取出与各个 ECU 相关的系统配置描述信息,提取的信息包括 ECU 通信矩阵、拓扑结构、映射到该 ECU 上的所有软件组件,并将这些信息放在各个 ECU 的提取文件中。

4、ECU 配置

ECU 配置主要是为该 ECU 添加必要的信息和数据,如任务调度、必要的基础软件模块及其配置、运行实体及任务分配等,并将结果保存在 ECU 配置描述文件中,该文件包含了属于特定 ECU 的所有信息,换言之,ECU 上运行的软件可根据这些信息构造出来。

5、生成可执行文件

根据 ECU 配置描述文件中的配置信息,生成 RTE 和基础软件配置的代码,完成基础软件和软件组件的集成,最终生成 ECU 的可执行代码。

AUTOSAR 的各个设计阶段都会产生一定的数据输出,因此整个开发流程工作量较大且复杂性高。如果没有一套完整工具链的支持,软件开发周期和可靠性将难以得到保证。

Vector 公司在 AUTOSAR 的开发过程中为用户提供了一套完整的工具链,方便用户高效地开发基于 AUTOSAR 的应用软件,并最终生成符合 AUTOSAR 规范的嵌入式代码。下图显示了 Vector 公司在每个开发环节所提供的相关工具。

Vector官网工具介绍:应用领域 | Vector

Vector 公司提供的整套工具链可以让客户更加高效可靠地开发基于 AUTOSAR 的 ECU 软件。在系统级设计阶段,Vector 公司提供的 PREEvision 软件用于架构设计,CANdela Studio 用于诊断文件的设计。在 ECU 设计阶段,Vector 公司提供的 Davinci 工具可以方便客户完成 SWC 和 BSW 的设计并生成相应的代码。

VectorDavinci官方帮助配置手册(AutoSAR)

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【研究方向】物联网、嵌入式、AI、Python 2018.02.09 加入

嵌入式工程师,创客爱好者,公众号:美男子玩编程,全网粉丝10万+。 CSDN博客专家、微软MVP、华为云云享专家、阿里云专家博主、知乎认证科学技术领域答主。

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