面向OEM的AUTOSAR解決方案

　　說(shuō)明：

　　雨刷管理構件（WiperWasherManager）有兩個(gè)接口，CmdWashing 和StaWasher,圖中WWManager表示為雨刷管理軟件構件的實(shí)例。針對CmdWashing接口定義了以下信息：

　　1) CmdWashing接口由WiperWasherManager構件提供，其數據內容為FrontWasher構件的Activation接口所使用。

　　2）CmdWashing包含一個(gè)“Command”的數據元素。

　　3）“Command”的數據類(lèi)型為“t_onoff”。

　　4）“t_onoff”屬于“RecordType”，該類(lèi)型描述一般的開(kāi)/關(guān)信息。

　　應用軟件開(kāi)發(fā)者應該意識到，面向AUTOSAR運行時(shí)環(huán)境（RTE）接口的應用軟件設計的重要性，及早地將AUTOSAR應用層接口引入到實(shí)際的項目中來(lái)，為實(shí)現應用軟件的可復用性做好準備，從而優(yōu)化整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)流程。

三、 設計應用與實(shí)施

　　仍以車(chē)身/舒適領(lǐng)域的外部車(chē)燈控制系統的設計為例，在本例中只涉及轉向燈的閃爍控制功能的實(shí)現。

　　在系統配置階段，第一步是收集系統配置輸入內容。首先收集實(shí)現該功能所需的軟件構件，如圖4右部邊框所示，在本系統中共使用了5個(gè)軟件構件，按照AUTOSAR提供的軟件構件模板編寫(xiě)每個(gè)軟件構件的描述文件；然后明確系統中所用到的ECU資源，形成ECU資源描述文件，如圖4左上部邊框所示，這里有3類(lèi)ECU；最后是系統約束條件的描述文件，描述系統的網(wǎng)絡(luò )拓撲關(guān)系。一般OEM需要提供軟件構件描述和系統約束描述文件，以供零部件供應商在ECU系統開(kāi)發(fā)時(shí)使用。

圖4：系統配置輸入內容。

　　以上描述文件的生成均有專(zhuān)門(mén)的工具（這類(lèi)工具統稱(chēng)為AUTOSAR描述文件編輯器）支持，用戶(hù)只需向工具中填充規定的內容即可。

　　軟件構件描述文件的生成，需要獲取每個(gè)軟件構件的關(guān)于接口，行為，直接的硬件接口（I/O），運行性能需求（內存，功耗，定時(shí)等）等方面的信息；而軟件構件描述文件本身將包含4部分內容：

* 一般特性：名稱(chēng)，生產(chǎn)商等

* 通信屬性：端口，接口

* 內部結構：子構件，連接關(guān)系

* 需要的硬件資源：處理時(shí)間，調度，內存大小和類(lèi)型等。

　　ECU資源描述文件生成之前，需要獲取每個(gè)ECU的關(guān)于傳感器和執行器，硬件接口，硬件屬性（內存，處理器，功耗），連接和帶寬等方面的信息；而ECU描述文件本身將包含7部分內容：

* 一般特性：名稱(chēng)，生產(chǎn)商等

* 溫度（自身，環(huán)境，冷卻/加熱）

* 可用的信號處理方法

* 可用的編程能力

* 可用的硬件：微控制器，架構（如多處理器）；內存，接口（CAN，LIN，MOST，FlexRay），外設（傳感器/執行器），連接（如引腳數目）。

* RTE之下針對微控制器的基礎軟件模塊

* 從引腳到ECU抽象層的信號

　　系統約束描述文件生成之前，需要關(guān)于整個(gè)系統的信息，如總線(xiàn)系統，協(xié)議，通信矩陣和屬性，功能集群，功能部署（向ECU的分布）；而系統約束描述文件本身將包含3部分內容：

* 網(wǎng)絡(luò )拓撲：總線(xiàn)（CAN，LIN，FlexRay），連接的ECU，網(wǎng)關(guān)，電源供應

* 通信（針對每個(gè)通道）：通信矩陣，網(wǎng)關(guān)表

* 軟件構件的映射

　　以上所描述的系統配置輸入內容收集完整后，使用系統配置工具導出系統配置文件，這一步?jīng)Q定哪個(gè)軟件構件運行在哪塊ECU上，它生成ECU配置描述；此外還生成該系統內的通信矩陣。如圖5所示。

圖5：系統配置結果。

　　以上工作完成后，接下來(lái)進(jìn)入ECU配置階段。將每個(gè)ECU的配置信息從系統配置文件中提取出來(lái)，其內容包括ECU通信矩陣、拓撲結構、頂級功能組合（即需映射到該ECU上的所有軟件構件的組合）。此外，還需要更具體的關(guān)于A(yíng)UTOSAR的基礎軟件各主要部分的配置，如RTE的配置，OS的配置，MCAL（微控制器抽象層）的配置和通信協(xié)議棧配置等。這些軟件部件的配置目前均有相應的工具支持，直接生成可編譯的頭文件以供ECU系統軟件的集成使用。在生成ECU可執行程序之前，需獲得相關(guān)軟件構件和基礎軟件的代碼，然后與上述基礎軟件的配置頭文件進(jìn)行連編，最后生成ECU的可執行程序。如圖6所示。

圖6：ECU的配置與可執行程序的生成。

　　綜上所述，整個(gè)系統設計和開(kāi)發(fā)流程可用圖7表示，這里要注意的是，該過(guò)程可能需要多次迭代修改，以達到最優(yōu)。

圖7：系統設計和開(kāi)發(fā)流程。

四、總結

　　AUTOSAR正在成為現實(shí)，建立這樣一個(gè)標準化平臺并貫徹標準化，將會(huì )縮短新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間和測試時(shí)間，從而幫助企業(yè)實(shí)現快速的市場(chǎng)反應。許多OEM都計劃在接下來(lái)的車(chē)型中采用AUTOSAR。在市場(chǎng)上不少工具和軟件供應商都已推出了符合AUTOSAR標準的工具或軟件支撐，可為AUTOSAR系統的設計和開(kāi)發(fā)提供完整的無(wú)縫的解決方案。

　　AUTOSAR是汽車(chē)電子軟件平臺標準化的歷程中的一個(gè)巨大飛躍，我們需要學(xué)習和理解它。但是也必須看到，在整個(gè)汽車(chē)行內打破傳統的軟件開(kāi)發(fā)平臺需要相當長(cháng)的一個(gè)過(guò)程。我們可以根據用戶(hù)的需求和目標，在初期搭建AUTOSAR與傳統軟件的混合平臺，這是是一個(gè)能夠實(shí)現向AUTOSAR平滑升級的可行的方法。在這個(gè)過(guò)程里，重點(diǎn)不是單純地使用，理解AUTOSAR的理念和思想才最重要，因為它對汽車(chē)電子軟件開(kāi)發(fā)的工作流程和商業(yè)模式都將帶來(lái)意義深遠的變革。