AUTOSAR

12北京科银京成技术有限公司2内容1、AUTOSAR简介2、AUTOSAR软件结构3、AUTOSAR方法、模型、工具和一致性测试3北京科银京成技术有限公司3AUTOSAR简介AUTomotiveOpenSystemARchitecture汽车开放系统结构4北京科银京成技术有限公司4AUTOSAR背景（1）随着车载控制系统日益先进和复杂化，每辆汽车投入的软件开发工数(时间及人力)2010年将达到2002年的5-10倍。汽车电子系统设计复杂化造成的可靠性隐患导致汽车因安全隐患被“招回”的现象频繁发生，一些国际顶级汽车制造商已经因此倍感痛苦。5北京科银京成技术有限公司5AUTOSAR背景（2）2003年9月德国的汽车制造商和汽车电子产品供应商成立AUTOSAR组织，旨在推动建立汽车电气/电子(E/E)架构的开放式标准，使其成为汽车嵌入式应用功能管理的基础架构，并规范汽车电子产品、软件和元器件的互通性6北京科银京成技术有限公司6AUTOSAR背景（3）包括汽车制造商：BMW、Bosch、Continental、DaimlerChrysler、Ford、PSAPeugotCitroen、SiemensVDO、Toyota和Volkswagen等半导体制造商：英飞凌科技、NEC、瑞萨科技、IBM等7北京科银京成技术有限公司7AUTOSAR的主要驱动力管理随着功能的不断提升，复杂不不断增加的E/E设备提高产品更改、升级和更新的灵活性提升生产线内或者跨生产线的可度量性提升E/E系统的质量和可靠性能够在早期设计阶段检测错误8北京科银京成技术有限公司8AUTOSAR采取的一些技术标准化的规范交换格式基础软件核微控制器抽象运行时环境接口标准化9北京科银京成技术有限公司9内容1、AUTOSAR简介2、AUTOSAR软件结构3、AUTOSAR方法、模型、工具和一致性测试10北京科银京成技术有限公司10AUTOSAR软件结构——内容2.1软件的组成与分层2.2RTE2.3系统服务2.4诊断服务2.5通信栈11北京科银京成技术有限公司11AUTOSAR软件组件12北京科银京成技术有限公司12软件分层ECU：ElectronicControlUnit13北京科银京成技术有限公司13例子——层的交互存储服务NVRAM管理器存储硬件抽象存储抽象接口EEPROM抽象FlashEEPROM抽象存储驱动内部Flash驱动μCFlashRTEApplicationFeeWrite(...)Fls_Write(...)Nvm_Write(...)MemIf_Write(...)Rte_Write(...)服务层ECU抽象层微控制器抽象层14北京科银京成技术有限公司14AUTOSAR软件结构——内容2.1软件的组成与分层2.2RTE2.3系统服务2.4诊断服务2.5通信栈15北京科银京成技术有限公司15RTE作用RTE是AUTOSARECU体系的核心使AUTOSAR软件组件能访问包括OS和通信服务在内基础软件模块实现了AUTOSAR软件组件之间的通信提供AUTOSAR软件组件间通信的基础服务AUTOSA软件组件RTEECU基础软件RTE实现了AUTOSAR虚拟功能总线(VFB)的接口16北京科银京成技术有限公司16AUROSAR软件组件应用软件概念上位于AUTOSARRTE之上-AUTOSAR应用软件组件-AUTOSAR传感器-致动器组件AUTOSAR软件组件在系统配置期间可以配置给任何可用的ECURTE确保组件可以通信AUTOSA软件组件RTEECU基础软件17北京科银京成技术有限公司17基础软件模块能直接访问ECU抽象层和其他基础软件模块AUTOSAR软件组件不能直接访问基础软件模块所有的通信都要通过AUTOSAR接口访问是由RTE控制的AUTOSA软件组件RTEECU基础软件18北京科银京成技术有限公司18可运行实体指一系列能由运行时环境（RTE）启动的组件中的一段指令及相关的数据集代表的就是组件的一个功能一个组件提供一个或几个可运行实体一个可运行实体有一个入口点RTE负责调用可运行实体，由RTE事件激活19北京科银京成技术有限公司19通信通信接口由一些端口组成AUTOSAR软件组件能和位于同一个ECU上的其他AUTOSAR软件组件通信AUTOSAR软件组件能和位于不同ECU上的其他AUTOSAR软件组件通信AUTOSAR软件组件能和有端口并位于同一个ECU上的基础软件模块通信通信是静态的端口分为发送-接收端口接口－提供消息传递客户-服务端口接口－提供功能调用20北京科银京成技术有限公司20通信模型（一）可运行实体1RTE可运行实体3可运行实体4可运行实体2OS任务A任务B发送-接收通信客户-服务通信发送-接收端口客户-服务端口ECU内软件组件间通信21北京科银京成技术有限公司21通信模型（二）SWCECUECUSWCECU间软件组件间通信发送-接收端口客户-服务端口发送-接收通信客户-服务通信22北京科银京成技术有限公司22通信模式针对接收-发送通信提供两种通信模式显式的－使用显式的RTEAPI调用来发送或接收数据元素隐式的－在可运行实体被调用前RTE自动的读一个特定中的数据元素集合，在可运行实体终止以后RTE自动的往另外的数据元素集合中写23北京科银京成技术有限公司23RTE产生器负责AUTOSAR软件组件API的创建连接AUROSAR软件组件和OS管理组件间的通信RTE订约阶段定义了组件与RTE之间的“契约”RTE产生阶段用组件相关的所有信息来生成RTE24北京科银京成技术有限公司24AUTOSAR软件结构——内容2.1软件的组成与分层2.2RTE2.3系统服务2.4诊断服务2.5通信栈25北京科银京成技术有限公司25系统服务系统服务为应用和基本软件模块提供基本服务。26北京科银京成技术有限公司26系统服务OSECU状态管理器BSW调度器看门狗管理器27北京科银京成技术有限公司27OSAUTOSAROS的基本特征包括：静态配置能够推断实时系统性能提供基于优先级的调度策略提供运行时保护功能（存储、计时等）可驻留在低端控制器上，并且不需要其他资源对于特殊的应用，操作系统可以配置为只包含该应用需要的服务。因此操作系统的资源需求会尽可能的少。28北京科银京成技术有限公司28OS如果AUTOSAR组件需要在某些专用OS上运行，例如WindowsCE、VxWorks、QNX等，应该使用AUTOSAROS中定义的接口作为操作系统抽象层（OSAL）。那些不使用AUTOSAROS的系统可以通过操作系统抽象层（OSAL）提供AUTOSAR软件组件执行的平台。AUTOSAROS严格定义了连接到OSAL的接口。29北京科银京成技术有限公司29OSAUTOSAROS的核心功能基于OSEKOS。这意味着应用程序是向后兼容的，为OSEKOS编写的应用程序可以在AUTOSAROS上运行。使用AUTOSAROS引入的一些新特性需要对已存在的OSEKOS特性的使用有所限制。AUTOSAROS扩展了一些已存在的特性。30北京科银京成技术有限公司30OS一些扩展的APIGetApplicationIDNextScheduleTableGetISRIDIncrementCounterCallTrustedFunctionSyncScheduleTableCheckISRMemoryAccessSetScheduleTableAsyncCheckTaskMemoryAccessGetScheduleTableStatusCheckObjectAccessTerminateApplicationCheckObjectOwnershipDisableInterruptSourceStartScheduleTableRelEnableInterruptSourceStartScheduleTableAbsProtectionHookStopScheduleTable31北京科银京成技术有限公司31ECU状态管理器ECU状态管理器：负责初始化和关闭所有基本软件模块，包括OS和RTE。关闭ECU。管理所有唤醒事件，并在被要求时配置ECU为SLEEP状态。32北京科银京成技术有限公司32BSW调度器BSW调度器的功能是：把BSW模块的实现嵌入AUTOSAROS上下文触发BSW模块的主要处理函数应用BSW模块的数据一致性机制BSW调度器建立AUTOSAROS任务体，安排OS任务体内对主处理函数的调用。33北京科银京成技术有限公司33看门狗管理器看门狗管理器在触发看门狗硬件的同时提供了对一些独立应用的生存监控。34北京科银京成技术有限公司34AUTOSAR软件结构——内容2.1软件的组成与分层2.2RTE2.3系统服务2.4诊断服务2.5通信栈35北京科银京成技术有限公司35诊断服务诊断事件管理器功能禁止管理器开发错误跟踪器诊断通信管理器36北京科银京成技术有限公司36诊断事件管理器诊断事件管理器负责处理和存储诊断事件（错误）和相关FreezeFrame数据。37北京科银京成技术有限公司37功能禁止管理器功能禁止管理器（FunctionInhibitionManager）负责提供软件组件和软件组件功能的控制机制。38北京科银京成技术有限公司38开发错误跟踪器开发错误跟踪器(DevelopmentErrorTracer)主要用于在开发期间跟踪和记录错误。API参数给出了追踪源和错误类型：错误所在的模块错误所在的功能错误类型39北京科银京成技术有限公司39诊断通信管理器DCM在AUTOSAR体系结构中的位置40北京科银京成技术有限公司40诊断通信管理器诊断通信管理器（DCM）处在通信服务中（服务层）。DCM与PDU路由器之间有一个接口。在通信过程中，DCM从PDU（ProtocolDataUnit）路由器接收诊断消息。DCM在其内部处理、检查诊断消息，并把消息传送到AUTOSARSW组件进一步处理。41北京科银京成技术有限公司41AUTOSAR软件结构——内容2.1软件的组成与分层2.2RTE2.3系统服务2.4诊断服务2.5通信栈42北京科银京成技术有限公司42AUTOSAR通信栈CAN（控制器局域网）COM（通信）FlexRayLIN（局部互联网络）43北京科银京成技术有限公司43AUTOSAR通信栈44北京科银京成技术有限公司44•AUTOSARCAN•CAN驱动•CAN接口•CAN传输层•CAN收发器驱动CAN——控制器局域网45北京科银京成技术有限公司45AUTOSARCAN分层体系结构AUTOSARCAN46北京科银京成技术有限公司46•CAN驱动为上层使用者提供统一的接口——CAN接口。•CAN驱动尽可能合理地隐藏了相关CAN控制器的硬件专用性。•CAN驱动是最底层的一部分，为上层执行对硬件的访问和提供硬件无关的API。CAN驱动47北京科银京成技术有限公司47•CAN接口提供标准化的接口，通过ECU的CAN总线系统来支持通信。•CAN接口能够通过统一的接口访问一个或多个CAN驱动。•CAN接口仅能用于CAN通信。CAN接口48北京科银京成技术有限公司48CAN传输层是位于PDU路由和CAN接口模块之间的模块。其主要作用是分割和合并大于8字节的CANI-PDU（交互层协议数据单元）。CAN传输层提供的服务有：•发送方向的数据分割；•接收方向的数据合并；•数据流控制；•分割期间内的错误检测。CAN传输层49北京科银京成技术有限公司49•CAN收发器驱动负责处理ECU上的CAN收发器，根据是与整个ECU当前状态相关的总线专用NM的状态。•CAN收发设备驱动的目标：CAN收发设备驱动抽象使用CAN收发设备硬件芯片，向更高层提供硬件无关接口。CAN收发