网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

AUTOSAR架构不得不看的深度解析

0
分享至

前面写了两篇关于AUTOSAR的文章,也是自己在学习相关AUTOSAR开发做的梳理。许多朋友在后台私信我,希望我就AUTOSAR 更为深度的分层体系做更详细细致的定义。
前两文都提到了 AUTOSAR architecture的分层式设计,用于支持完整的软件和硬件模块的独立性(Independence),中间 RTE(Runtime Environment)作为 虚拟功能总线VFB(Virtual Functional Bus)的实现,隔离了上层的 应用软件层(Application Layer)与下层的 基础软件(Basic Software),摆脱了以往ECU软件开发与验证时对硬件系统的依赖。
软硬件分离的分层设计,对于OEM及供应商来说,提高了 系统的整合能力,尤其标准化交互接口以及软件组件模型的定义提高了各层的 软件复用能力,从而降低了 开发成本,使得系统集成与产品推出的速度极大提升。
1 AUTOSAR分层结构及应用软件层功能
图中所示,算上 复杂驱动层(Complex Device Drivers),AUTOSAR架构中共分六层:

  1. 应用软件层(Application Layer)

  2. 运行环境RTE(Runtime Environment)

  3. 服务层(Services Layer)

  4. ECU抽象层(ECU Abstraction Layer)

  5. 微控制器抽象层(Microcontroller Abstraction Layer)

  6. 复杂驱动(Complex Device Drivers)


各层 更细致 的划分如上,自上而下逐层介绍:
应用软件层中,AUTOSAR的软件被组织在独立的单位 软件组件(software-component)中,其中封装了部分或全部汽车电子的功能与行为,包括对具体模块功能的实现以及对应描述,但是对外界仅仅开放了定义好的接口,称之为PortPrototypes,而所有ECU内部 组件之间的通信获取其他ECU资源的动作就都必须要通过接口来 访问RTE来完成了。
应用软件层内的 通信关系如下: 1.软件组件能和同一个ECU上其他软件组件通信 2.软件组件能和位于不同ECU上的其他软件组件通信 3.软件组件能和有端口并位于同一个ECU上的 基础软件(BSW)进行通信
2 虚拟功能总线VFB及运行环境RTE 虚拟功能总线 (VFB)是底层基础软件与网络拓扑结构的抽象,是AUTOSAR提供的所有通信机制的集合,在信息数据交互的过程中,应用程序被建模为组合组件。 当系统进行配置时,软件组件就会被映射到指定ECU上,而同时组件间的 虚拟连接也被 映射到了CAN, FlexRay,MOST等总线上。最后软件组件利用 预先定义好的端口,通过VFB来实现通信。
运行环境RTE即是具体单个ECU上对 VFB接口的实现,可以理解成是 面向对象的编程语言中 对象的创建。(小编没有对象,上海40°就只能在家写写文 T_T)
各软件组件之间不允许直接进行通信,由RTE封装好了下层如 OESK、COM等通信层BSW后,为上层提供数据通信所需的RTE API,再使用端口或者Sender-Receiver通信和Client-Server通信的方式进行交互。
案例来自虹科电子技术文档
软件组件「SWC1」的运行实体A通过端口「switch」向外发送名为a的数据元素,软件组件「SWC2」的运行实体B则通过端口「cmd」接收该数据。该过程中运行实体A调用的RTE API是Rte_Write_Switch_a, 运行实体B实现时调用的RTE_API是Rte_Read_cmd_a。可见软件组件在与其他软件进行通信时,并不依赖模块所处的网络环境及特定拓扑结构。有些ECU 内部的S/R通信API可以直接映射到赋值语句,而其他某些ECU内的C/S通信API则可以映射为调用服务运行实体的语句。
3 基础软件层(BSW)层内划分及其功能 服务层(Services Layer)被分为3个部分: 1、 通信服务(Communication Services) 将包括CAN、LIN、FlexRay在内的整车网络系统、ECU网络及软件组件内的访问进行了统一封装,模块则通过通信硬件抽象层进行通信:
  • 对上层的应用软件层隐藏了协议以及报文属性

  • 提供了统一的总线通信接口供应用软件层调用

  • 提供了统一的网络管理服务

  • 提供了统一的诊断通信接口

2、 内存服务(Memory Services)

将微控制器内外内存的访问进行统一封装,而NVRAM管理器提供了一个RAM镜像,来支持数据的快速读取。

  • 以统一的格式为上层的应用软件层传输非易失性数据

  • 抽象了内存地址以及属性

  • 为数据的保存、加载、校验保护、验证以及安全存储提供了统一的机制

3、 系统服务(System Services)

  • 提供RTOS服务,包括中断管理、资源管理、任务管理等

  • 提供功能禁止管理、通信管理、 ECU状态管理、看门狗管理、同步时钟管

理、基本软件模式管理等服务


ECU抽象层被分为4部分: 1、 I/O硬件抽象层(I/O Hardware Abstraction)

  • 通过I/O硬件抽象中的信号接口来访问不同的I/O设备

  • 对电流、电压、频率等I/O信号进行封装传输

  • 对上层的应用软件层隐藏下层的ECU硬件

2、 通信硬件抽象层(Communication Hardware Abstraction)

通信硬件抽象将微控制器及板上所有的通信信道都进行了封装,并对CAN、FlexRay、LIN、MOST等通信方式进行了抽象的定义

3、 内存硬件抽象层(Memory Hardware Abstraction)

将片内、板上的内存资源进行统一封装,如对片内EEPROM和片外的EEPROM都提供了统一的访问机制

4、 车载设备抽象层(On-board Hardware Abstraction)

对ECU上特殊的一些外设进行封装,如WatchDog以及时钟等
微控制器抽象层(Microcontroller Abstraction Layer)被划分为四部分: 1、 I/O驱动(I/O Drivers)

用于驱动模拟及数字I/O信号,如ADC, PWM,DIO

2、 通信驱动(Communication Drivers)

负责车辆各模块及整车通信,SPI、CAN等

3、 内存驱动(Memory Drivers)

控制设备芯片内存(如片内Flash、EEPROM)及外部映射设备(外置Flash)

4、 微处理器驱动(Microcontroller Drivers)

驱动如看门狗(Watchdog)、时钟模块(Clock Unit)并负责RAM测试及对微控制器抽象层内部设备和映射的微控制器抽象层外部设备的内存访问等功能。
复杂驱动(Complex Device Drivers)通过对复杂传感器评估,利用中断、TPU、PCP等来实现实时性高的传感器采样、执行器控制等功能。

AUTOSAR架构对软件组织结构的统一,使得当底层硬件配置升级时不需要更改整个系统,有利于未来整车系统软件的更新,而目前各OEM都在着力研发的智能汽车、自动驾驶等技术都对现有的汽车架构提出了较高的要求,因而AUTOSAR的推广也成为了汽车电子行业的趋势。

末离借学习机会整理了这三篇关于AUTOSAR的文章,文中若有纰漏,恳请朋友们能指出,感谢,欢迎转载关注。


参考资料 《 AUTOSAR_TechnicalOverview.pdf》
《 AUTOSAR_LayeredSoftwareArchitecture.pdf》
《 AUTOSAR_SWS_VFB.pdf》
《 AUTOSAR_SoftwareComponentTemplate.pdf》
《 AUTOSAR_TechnicalOverview.pdf》
《 AUTOSAR_LayeredSoftwareArchitecture.pdf》
《AUTOSAR –An open standardized software architecture for the automotive industry》

若您读完有所得 这是一种鼓励

赞赏

人赞赏

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
世界杯最大浪费!阿森纳王牌枯坐冷板凳,本可去英格兰当主力

世界杯最大浪费!阿森纳王牌枯坐冷板凳,本可去英格兰当主力

澜归序
2026-06-22 06:43:35
内塔尼亚胡:至暗时刻

内塔尼亚胡:至暗时刻

西楼饮月
2026-06-22 23:22:06
东南亚人口拐卖最新套路:20万一个人,落地就被卖进园区!

东南亚人口拐卖最新套路:20万一个人,落地就被卖进园区!

命运自认幽默
2026-06-22 01:28:36
美军能打赢解放军吗?俄媒:两军差距巨大,除兵员之外全是劣势

美军能打赢解放军吗?俄媒:两军差距巨大,除兵员之外全是劣势

启迪你的思维
2026-06-20 22:15:43
口交、肛交等进入式性服务是卖淫行为吗?最高院定调了!

口交、肛交等进入式性服务是卖淫行为吗?最高院定调了!

黯泉
2026-06-02 11:54:54
嫁李铁不后悔!张泉灵卸下伪装,自曝在央视受排挤,她没法说谎

嫁李铁不后悔!张泉灵卸下伪装,自曝在央视受排挤,她没法说谎

麦芽是个小趴菜
2026-06-21 10:37:56
8分钟豪赌400万美元,2小时狂赚900万:世界杯爆出“最离谱神单”

8分钟豪赌400万美元,2小时狂赚900万:世界杯爆出“最离谱神单”

复转这些年
2026-06-22 11:18:10
600540,被证监会立案!

600540,被证监会立案!

中国基金报
2026-06-23 02:46:07
没有奇迹了!蔡磊发布倒计时演讲,病症已濒临末期,仅靠眼球互动

没有奇迹了!蔡磊发布倒计时演讲,病症已濒临末期,仅靠眼球互动

北纬的咖啡豆
2026-06-21 16:43:10
没想到!马宁世界杯主哨首秀仅1天,竟在海外实现口碑逆转

没想到!马宁世界杯主哨首秀仅1天,竟在海外实现口碑逆转

法老不说教
2026-06-22 17:43:44
快灭国了却执意和中国断交,“抱大腿”无望又求援,中方:不惯着

快灭国了却执意和中国断交,“抱大腿”无望又求援,中方:不惯着

一簌月光
2026-06-23 01:53:26
沈阳户外大咖冰峰去世,年仅55岁

沈阳户外大咖冰峰去世,年仅55岁

极目新闻
2026-06-22 16:04:00
把政绩刻在群众心坎上(树立和践行正确政绩观)

把政绩刻在群众心坎上(树立和践行正确政绩观)

海外网
2026-06-22 09:44:04
美国的大门已经彻底关上了

美国的大门已经彻底关上了

魅力乌克兰
2026-06-23 02:06:17
189美元拿下32寸165Hz曲面电竞屏,三星G55C跌到这价真可冲

189美元拿下32寸165Hz曲面电竞屏,三星G55C跌到这价真可冲

报错免疫体
2026-06-22 00:31:44
低密度脂蛋白高于这个数,必须立刻重视,你的血管已经严重失控

低密度脂蛋白高于这个数,必须立刻重视,你的血管已经严重失控

垚垚分享健康
2026-06-22 20:15:11
沉默1日,大陆居然公布统一后安排,台学者:台军就该灭了台独

沉默1日,大陆居然公布统一后安排,台学者:台军就该灭了台独

零洛浮华
2026-06-22 11:26:07
年纪大了,性生活时“力不从心”怎么办?多数老夫妻可能都做错了

年纪大了,性生活时“力不从心”怎么办?多数老夫妻可能都做错了

开心美食白科
2026-06-23 02:06:15
英国首相斯塔默宣布辞职

英国首相斯塔默宣布辞职

财联社
2026-06-22 17:06:08
梅西双响+独享世界杯射手王,率阿根廷2-0提前晋级世界杯淘汰赛

梅西双响+独享世界杯射手王,率阿根廷2-0提前晋级世界杯淘汰赛

侧身凌空斩
2026-06-23 03:02:22
2026-06-23 04:36:49
末离说
末离说
汽车电子及其前瞻技术研究
20文章数 15关注度
往期回顾 全部

头条要闻

阿根廷2-0奥地利 卫冕冠军2连胜提前晋级32强

头条要闻

阿根廷2-0奥地利 卫冕冠军2连胜提前晋级32强

体育要闻

法国球星祝中国队下届世界杯取得好成绩

娱乐要闻

陪睡陪玩是皮毛,向佐揭内娱暗规则

财经要闻

前美联储主席格林斯潘去世 享年100岁

科技要闻

马云与阿里巴巴众高管下田插秧

汽车要闻

华为智驾ADS限时优惠月底结束 7月1日前下订立省3000元

态度原创

旅游
时尚
教育
健康
手机

旅游要闻

“茶和天下”端午游园会在悉尼举行

羞辱妈妈的烂梗,越来越歹毒了

教育要闻

重要提醒!2026南京中考模拟志愿填报今日开启

粽子还没吃完?专家教你“清库存”

手机要闻

1999 荣耀X80ProMax发布丨11000mAh电池+10000nits高亮屏

无障碍浏览 进入关怀版