AUTOSAR软件架构

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目录

1. 架构概述
2. App应用层
3. RTE运行时环境
4. BSW基础软件
5. MCAL微控制器抽象层

架构概述

AUTOSAR软件总体结构如上图，对软件实现了：

1. 结构化

2. 标准化：软件接口，交换格式，方法论

3. 将汽车系统的基础软件标准化为一个跨OEM的“标准栈”

4. 集成不同供应商生成的功能模块

5. 适用于不同的车辆及不同的车型

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。

SWC的组成之一：Ports

1. 和其他SWC的通信端口

2. 通信内容：Dataelements（S/R）与operations（C/S）

SWC的组成之二：Runnable entities（简称Runnables，可运行实体）

1. 包含实际实现的函数（具体的逻辑算法或者操作）

2. Runnables 由RTE周期性或者事件触发调用（如，当数据接收时触发时执行）

RTE运行时环境

目的：使SWC与ECU的映射无关

功能：提供通信服务的中间层（ECU内部/间通信）

实现:

1. 配置（把Runnables对应到os的tasks中去）

2. 通过RTE的时间触发Runnables的运行

3. 生成调用Runnables的task代码

4. 配置OS的一部分（tasks，events，alarms）

5. 实现SWC之间的通信

6. 每个ECU的RTE因SWC的需求而异

7. RTE抽象OS,防止SWC直接访问OS和BSW

BSW基础软件

BSW被抽象划分为如下层面：

MCAL:Microcontroller Abstraction Layer 微控制器抽象层

1. 使上层软件与微控制器信号无关

2. 包含MCU中内部外设的驱动

3. 包含使用MCU内存映射的外部设备的驱动

ECUAbstraction Layer：ECU抽象层

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）

4. ServiceLayer：服务层

5. 提供给应用程序可以的服务

6. 诊断，非易失性内存管理，操作系统（OS），通讯

7. 内存和ECU管理

特别注意：复杂设备驱动不属于BSW，这里顺便提一笔

ComplexDevice Driver：复杂设备驱动

一般不好被BSW标准化的东西会被实现为一个复杂设备驱动

1. 提供复杂传感器和执行器的驱动

2. 重要的应用模块可以直接访问硬件资源

MCAL微控制器抽象层

MCAL也是属于BSW，跟底层硬件息息相关，一般是由芯片厂商提供，比如你要使用NXP的MCU，那么就需要向NXP购买MCAL，当然也有的芯片厂商为了推广自己的芯片，快速占领市场，标榜免费提供MCAL。

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。GPT驱动可以提供启动和停止硬件定时器、得到定时器数值、控制时间触发的中断、控制时间触发的中断唤醒等功能。GPT通道可以设置为连续模式(CONTINUOUS)或单次模式(ONESHOT)。
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（Deadline and Program Flow Monitoring），比如监控程序执行时间、执行顺序等。
   3.MCU：Microcontroller Unit Driver,芯片时钟、休眠、复位设置。
3. 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

比较简单理解，这里省略。

I/O驱动

1. Port：pinmux配置。
2. ADC：采样模拟信号，转成数字信号。
3. DIO：Digital Input/Output Driver，数字输入输出驱动，在AUTOSAR中，将一个单片机数字I/O引脚(Pin)定义为DIO通道(DIO Channe可把若干个DIO通道通过硬件分组成为一个DIO端口(DIO Port)，DIO端口中相邻几个DIO通道的逻辑组合则称为DIO通道组(DIO Channel Group)，在配置过程中可以设置寄存器位蔽值、位偏移量等，从而对多个数字I/O引脚同时进行读/写操作。
4. PWM：生成周期和频率可变的方波
5. ICU：Input 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. OCU：Output Compare Unit，输出比较单元，基于定时器单元的比较模块。

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