詳解AUTOSAR：AUTOSAR方法論（理論篇—3）

AUTOSAR方法論是指AUTOSAR為汽車(chē)電子軟件系統開(kāi)發(fā)過(guò)程定義的一套通用技術(shù)方法。該方法論描述了從系統層配置到ECU可執行代碼產(chǎn)生過(guò)程的設計步驟，如下圖所示：

AUTOSAR設計和開(kāi)發(fā)流程分為三個(gè)階段：系統配置階段、ECU設計與配置階段、代碼生成階段。

• 系統配置階段：是系統設計者或架構師的任務(wù)。包括選擇硬件和軟件組件，定義整個(gè)系統的約束條件。AUTOSAR通過(guò)使用信息交換格式和模板描述文件來(lái)減少初始系統設計時(shí)的工作量。系統配置的輸入是XML類(lèi)型的文件，輸出是系統配置描述文件，系統配置的主要作用是把軟件組件的需求映射到ECU上。

• ECU設計與配置階段：根據系統配置描述文件提取單個(gè)ECU資源相關(guān)的信息，提取出來(lái)的信息生成ECU提取文件。根據這個(gè)提取文件對ECU進(jìn)行配置，例如操作系統任務(wù)調度，必要的BSW模塊及其配置，運行實(shí)體到任務(wù)的分配等，從而生成ECU配置描述文件。該描述文件包含了特定ECU的所有信息。

• 代碼生成階段：基于ECU配置描述文件指定的配置來(lái)產(chǎn)生代碼、編譯代碼，并把相關(guān)的代碼鏈接起來(lái)形成可執行文件。

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編寫(xiě)系統配置輸入描述文件

在A(yíng)UTOSAR中，所有的描述文件都是XML類(lèi)型的文件。系統配置輸入文件包含三部分內容：

1. 軟件組件描述：定義了每個(gè)涉及的軟件組件的接口內容，如數據類(lèi)型、端口、接口等。

2. ECU資源描述：定義了每個(gè)ECU的資源需求，如處理器、存儲器、外圍設備、傳感器和執行器等。

3. 系統約束描述：定義了總線(xiàn)信號，軟件組件間的拓撲結構和映射關(guān)系。

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系統配置

系統配置的功能主要是在資源和時(shí)序關(guān)系的前提下，把軟件組件映射到各個(gè)ECU上，然后借助系統配置生成器生成系統配置描述文件。這個(gè)描述文件包括總線(xiàn)映射之類(lèi)的所有系統信息以及軟件組件與某個(gè)ECU的映射關(guān)系。

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提取特定ECU的描述

從系統配置描述文件中提取出與各個(gè)ECU相關(guān)的系統配置描述信息，提取的信息包括ECU通信矩陣、拓撲結構、映射到該ECU上的所有軟件組件，并將這些信息放在各個(gè)ECU的提取文件中。

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ECU配置

ECU 配置主要是為該ECU添加必要的信息和數據，如任務(wù)調度、必要的基礎軟件模塊及其配置、運行實(shí)體及任務(wù)分配等，并將結果保存在ECU配置描述文件中，該文件包含了屬于特定 ECU的所有信息，換言之，ECU上運行的軟件可根據這些信息構造出來(lái)。

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生成可執行文件

根據ECU配置描述文件中的配置信息，生成RTE和基礎軟件配置的代碼，完成基礎軟件和軟件組件的集成，最終生成ECU的可執行代碼。

AUTOSAR 的各個(gè)設計階段都會(huì )產(chǎn)生一定的數據輸出，因此整個(gè)開(kāi)發(fā)流程工作量較大且復雜性高。如果沒(méi)有一套完整工具鏈的支持，軟件開(kāi)發(fā)周期和可靠性將難以得到保證。

Vector公司在A(yíng)UTOSAR的開(kāi)發(fā)過(guò)程中為用戶(hù)提供了一套完整的工具鏈，方便用戶(hù)高效地開(kāi)發(fā)基于A(yíng)UTOSAR的應用軟件，并最終生成符合AUTOSAR 規范的嵌入式代碼。下圖顯示了Vector公司在每個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)節所提供的相關(guān)工具。

Vector 公司提供的整套工具鏈可以讓客戶(hù)更加高效可靠地開(kāi)發(fā)基于A(yíng)UTOSAR的ECU 軟件。在系統級設計階段，Vector公司提供的 PREEvision 軟件用于架構設計，CANdela Studio 用于診斷文件的設計。在 ECU設計階段，Vector公司提供的Davinci工具可以方便客戶(hù)完成SWC和BSW的設計并生成相應的代碼。

本公眾號技術(shù)輸出的核心點(diǎn)就是：物聯(lián)網(wǎng)：全面感知（感知層）、可靠傳輸（網(wǎng)絡(luò )層）、智能處理（應用層），這個(gè)體系是非常龐大繁雜的，可以說(shuō)目前所有的技術(shù)都離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)三層架構。

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