html语言中文解释大全 | 网站建设 - 红黑联盟论坛,python如何开发小软件,宁波怎么建网站模板,网络系统安全原则依AutoSAR及经验辛苦整理#xff0c;原创保护#xff0c;禁止转载。 专栏 《深入浅出AutoSAR》 1. 整体架构 图片来源#xff1a; AutoSar 官网
从官往图中可以看出autosar作为汽车ECU软件架构#xff0c;是通过分层来实现软硬件隔离。就像大多数操作系统一样#xff… 依AutoSAR及经验辛苦整理原创保护禁止转载。 专栏 《深入浅出AutoSAR》 1. 整体架构 图片来源 AutoSar 官网
从官往图中可以看出autosar作为汽车ECU软件架构是通过分层来实现软硬件隔离。就像大多数操作系统一样通过分层实现软件架构的最通用化。 上面的框框有点零碎我们试着来归纳下抽象成下图。 可以更清晰看出它的层级关系。
为了实现应用程序和硬件模块之间的分离AUTOSAR被抽象成四层由上至下依次为应用层Application Layer、运行时环境Run Time EnvironmentRTE、基础软件层Basic SoftwareBSW以及微控制器Microcontroller。 其中应用程序、实时运行环境(RTE)和基本软件(BSW) 是架构中三个软件层。作为汽车人 因为有 AutoSar 我们可以不受硬件改动影响关注于软件层。 应用软件层逻辑代码基本上是与硬件无关的。实时运行环境应用程序的完整接口软件组件之间的通信和通过RTE访问BSW。基础软件层分为三个主要层次和复杂的驱动因素: 服务、ECU(电子控制单元)抽象和微控制器抽象。服务进一步划分为代表系统、内存和通信服务的基础设施的功能组。
后续仔细讲解每一个小的组件模块。 2. App应用层
ApplicationLayer实现具体的应用功能由软件组件SWC组成基于AutoSAR设计的SWC组件能够提高上层应用软件的复用性和灵活性。
每一个SWC相当于一个.c文件SWC和SWC之间的通信又会通过Port端口实现SWC内部又有多个runable运行实体组成。 3. RTE运行时环境
目的使SWC与ECU的映射无关隔离APP和BSW
功能提供跨ECU /ECU内部的通信管理
实现:
1. RTE对Runnables的运行支撑Runanable的触发条件
2. RTE对Ports支撑S/RC/S port的通信方式
3. 实现SWC之间的通信
4. RTE对数据一致性管理 4. BSW基础软件
4.1 BSW 分层 BSW被抽象划分为四部分微控制器抽象层ECU抽象层服务层以及复杂驱动。
ServiceLayer服务层
1. 提供给应用程序的服务例如网络服务、内存管理和总线通信服务等
2. 诊断非易失性内存管理操作系统OS通讯
3. 内存和ECU管理
特别注意CDD不属于BSW它是独立Autosar架构的一些复杂驱动直接通过CDD_SWC来操作硬件驱动。 ECUAbstraction LayerECU抽象层
提供统一的访问接口实现对通信、内存或者I/O的访问从而无须考虑这些资源由微处理器提供还是由外部设备提供。
1. 使上层软件与ECU硬件设计无关
2. 包含ECU板上外部设备的驱动
3. 内部设备与外部设备的接口I/O MCAL:Microcontroller Abstraction Layer 微控制器抽象层
1. 使上层软件与微控制器硬件无关实现软硬件隔离。
2. 实现MCU中外设的驱动可以用来访问内存、通信和I/O等 复杂驱动CCD
层跨越于微控制器硬件层和RTE之间其主要任务是整合具有特殊目的且不能用MCAL进行配置的非标准功能模块将该部分功能嵌入到AUTOSAR基础软件层中从而实现处理复杂传感器以及执行器的特定功能和时间要求。 4.1 BSW 组件
如下图所示 基础软件层的组件及其功能对应如下
1系统提供标准化的规定针对操作系统、定时器以及错误存储器、ECU特定的服务ECU状态管理、看门狗管理和库函数
2内存对内部和外部的内存非易失性存储器的访问入口进行标准化
3通信对汽车网络系统、ECU通信系统以及ECU内部软件的访问入口进行标准化
4输入/输出对传感器、执行器以及ECU外设的访问入口进行标准化
同时基础软件层模块按照类型可以分为驱动模块、接口模块、处理模块以及管理器。
1、驱动模块
驱动模块包含了控制和使用内部或者外部器件的功能分为内部驱动和外部驱动。
1内部驱动
内部器件位于微控制器单片机的内部比如内部EEPROM、内部CAN控制器、内部ADC模块等。它主要是针对单片机内部器件资源的驱动程序这部分驱动程序属于微控制器抽象层MCAL。
2外部驱动
外部器件是指单片机外部的ECU硬件比如外部EEPROM、外部看门狗、外部Flash等。外部驱动程序就是针对单片机外部硬件资源的驱动程序属于ECU抽象层。外部驱动程序需要通过微控制器抽象层MCAL驱动程序来实现对外部器件的驱动。这种方法下AUTOSAR也支持嵌入在系统基础芯片SBCs中的组件像收发器以及看门狗等。例如使用SPI通信接口的外部EEPROM驱动程序是通过SPI总线处理程序来驱动外部EEPROM的。但是有一种例外对于和内存映射相关的外部器件如外部Flash存储器其驱动程序是可以直接对微控制器进行存取访问的所以这部分驱动程序属于微控制器抽象层MCAL。 2、接口模块
接口模块包含了对其次级模块进行抽象的功能比如对一个特定功能的硬件进行抽象。它提供一个通用的接口函数API来访问一种特定的器件类型且与该类型器件的数目无关同时也与器件的具体硬件实现无关。
接口模块不会改变数据的内容。一般来说接口属于ECU抽象层。例如CAN通信系统的接口模块提供一个通用的接口函数来访问CAN通信网络并且与ECU上CAN控制器的数目以及硬件实现无关。 3、处理模块
处理模块是一个专用的接口它控制一个或多个客户端对一个或多个驱动程序进行并行、多重以及异步地访问。也就是说它起着缓冲、队列、仲裁以及多路复用的功能。同时处理程序也不会改变数据本身的内容。处理模块通常会并入驱动程序或是接口模块中如SPIHandlerDriver、ADC Driver等。
4、管理器
管理器为多重的客户端提供特定的服务。当单纯的处理程序不能满足对多重的客户端进行抽象时就需要用到管理器来进行处理。除了处理功能外管理器还可以对数据内容进行评估、改变或是适应数据内容。
一般而言管理器属于服务层。例如非易失性随机存储器NVRAM的管理器负责对内部或是外部存储设备进行并行的访问如Flash、EEPROM存储器等。同时它也可以完成分布式并且可靠的数据存储、数据校验以及默认值的规定等。 5. MCAL微控制器抽象层
MCAL就是硬件驱动的封装比如CAN、ETH、SPI等外设驱动封装和芯片息息相关。一般都是购买芯片原厂MCAL的软件包。 主要分为4大模块
微控制器驱动
1) GPT:General Purpose Timer Driver通用定时器为操作系统或者其他基础软件模块提供计时功能
2) Watchdog看门狗驱动除防止程序跑飞基本功能外功能安全还使用看门狗进行程序流监控比如监控程序执行时间、执行顺序等。
3) MCUMicrocontroller Unit Driver,基本的MCU设置时钟、休眠、复位设置等。
4) Core Test芯片内核测试提供上电或者周期检测两种方式检测结果能触发中断。 存储器驱动
1) Flash Test Ram Test存储器测试驱动。
2) Flash/Eep Driver提供基本的存储器操作如初始化擦除写入读取等。 通信驱动
CAN、ETH、LIN、SPI等通讯外设的通信功能实现 I/O驱动
1) Port所有端口的统称包含了DIO和配置成特有功能的io口
2) ADC模拟/数字转换器采样模拟信号转成数字信号。
3) DIODigital Input/Output Driver数字输入输出驱动也就是配置成GPIO功能实现通用的输入输出功能。
4) PWM生成周期和频率可变的PWM方波
5) ICUInput Caputre Unit,输入捕获单元捕获方波周期或者捕获方波电平持续时间。
6) OCUOutput Compare Unit输出比较单元基于定时器单元的比较模块。 参考文献
面包板社区浅论汽车电子行业的汽车开放系统架构AUTOSAR-汽车汽车工程师谈技术AUTOSAR架构 - 知乎
