AUTOSAR软件架构_方法论_解决方案.pdf

AUTOSAR（AUTomotive Open System ARchitecture）是一种开放且标准化的汽车软件架构，由汽车制造商、供应商和工具开发者共同开发。这个架构的主要目标是为了应对汽车系统中软件复杂性的日益增长，解决缺乏统一标准软件架构的问题。AUTOSAR联盟成立于2003年，最初的成员包括宝马、戴姆勒克莱斯勒、博世、大陆、大众和西门子VDI，后来福特、通用汽车、丰田以及标致雪铁龙也加入了核心成员行列。 汽车行业的快速发展使得车辆中的电子和电气（E/E）系统变得越来越复杂。在2000年，一个汽车中平均有200个控制单元，每个单元包含约340万个晶体管和19MB的存储空间。到了2008年，这一数字增长到6040个控制单元，每个单元的晶体管数量增加到115045万个，存储容量也大幅提高。这种增长带来了管理难度的增加，同时也对软件的更新、升级和维护提出了更高要求。 AUTOSAR的主要驱动力在于管理与功能范围扩展相关的E/E复杂性，提高产品修改、升级和更新的灵活性，以及在产品线内部和之间的解决方案可扩展性。此外，它还旨在提升E/E系统的质量和可靠性，促进“商用现成”（COTS）软件和硬件组件在不同产品中的广泛应用。 AUTOSAR软件架构分为几个关键部分： 1. **基础软件（BSW）**：这是AUTOSAR的核心部分，包括操作系统、通信服务、诊断服务、内存管理等基本功能模块。BSW为应用软件提供了一个标准化的接口，使其可以独立于硬件运行。 2. **微控制器软件接口（MC-SWI）**：定义了软件组件与微控制器硬件之间的接口，确保软件组件的移植性。 3. **虚拟功能总线（VFB）**：在ECU（电子控制单元）之间提供逻辑通信，使不同ECU上的软件组件能够相互通信，而无需直接访问物理总线。 4. **运行时环境（RTE）**：作为应用软件和基础软件之间的桥梁，它处理软件组件之间的通信，实现数据交换。 5. **软件组件（SWC）**：这些是AUTOSAR的基本构建块，是可重用的功能模块，具有明确的接口定义，可以独立开发和测试，然后集成到整个系统中。 6. **配置工具**：用于定义和配置软件组件及其相互关系，以及ECU和网络的配置。 AUTOSAR的方法论强调模块化和分层设计，允许开发人员将复杂的任务分解为更小、更易于管理和测试的组件。这种方法促进了软件的复用，降低了开发成本，并提高了软件质量。 为了实现这些目标，AUTOSAR引入了一套完整的开发流程，包括需求分析、设计、实现、验证和确认等阶段。此外，AUTOSAR还提供了标准化的接口定义语言（ARXML）来描述软件组件和系统配置，以促进不同工具和供应商之间的互操作性。 AUTOSAR的出现是为了应对汽车行业软件发展的挑战，通过标准化和模块化的设计，它促进了软件的复用，提高了开发效率，降低了成本，同时增强了汽车电子系统的安全性和可靠性。随着自动驾驶和车联网技术的发展，AUTOSAR在未来的汽车行业中将继续发挥关键作用。