AUTOSAR汽车开放系统架构.docx

AUTOSAR，全称Automotive Open System Architecture，即汽车开放系统架构，是由全球汽车制造商、Tier1公司以及其他电子、半导体和软件系统公司联合创立的一种汽车电子系统的合作开发框架。它旨在打造一个开放、标准化的软件平台，以推动汽车工业的创新发展。以下是对AUTOSAR的详细介绍： 一、背景与目的 随着汽车电子应用需求的不断增多与硬件资源的丰富，软件系统也日趋复杂。为了充分发挥各个厂商的优势，分工合作共同完成复杂的ECU（电子控制单元）控制系统开发，AUTOSAR协会于2003年成立。其主要目的包括： 建立一个独立于硬件的分层软件架构，实现高内聚、低耦合。 为应用实施提供一套方法论，包括制定无缝的软件架构堆叠流程，并将应用软件无缝整合至ECU中。 制定统一的车辆应用接口规范，作为应用软件整合的通用标准，以便于软件构件在不同汽车平台之间的复用。 二、架构与组成 AUTOSAR架构主要分为三个层级：应用软件层（Application Layer）、实时运行环境层（Runtime Environment, RTE）和基础软件层（Basic Softw ### AUTOSAR汽车开放系统架构知识点详解 #### 一、AUTOSAR背景与目的 - **背景**：随着汽车电子技术的发展，ECU（电子控制单元）的数量与复杂度日益增加，传统汽车电子架构难以满足现代汽车对于软件的灵活性、可重用性和标准化的要求。为了应对这一挑战，AUTOSAR（Automotive Open System Architecture）应运而生。 - **目的**： - 建立独立于硬件的分层软件架构，确保软件的高内聚和低耦合性。 - 提供一套方法论，支持无缝的软件架构堆叠流程，使应用软件能够无缝集成到ECU中。 - 制定统一的车辆应用接口规范，作为软件复用的标准。 #### 二、AUTOSAR架构与组成 - **应用软件层（Application Layer）**：执行用户应用层代码的地方，包含多个软件组件（SWC），这些组件负责实现汽车电子的功能，如控制车灯、空调等。 - **实时运行环境层（Runtime Environment, RTE）**：位于应用软件层和基础软件层之间，为应用层提供必要的资源和支持，并实现AUTOSAR VFB（Virtual Functional Bus）的接口，确保应用层软件组件之间的通信。 - **基础软件层（Basic Software Layer, BSW）**：标准化的软件层，为AUTOSAR软件组件提供底层服务，包括硬件驱动、网络通信、实时任务调度等。进一步分为： - 服务层：提供高级别的服务接口。 - ECU抽象层：提供对ECU硬件的抽象。 - 微控制器抽象层（MCAL）：为微控制器提供硬件抽象。 - 复杂驱动（CDD）：管理复杂的设备驱动程序。 #### 三、关键概念与组件 - **软件组件（SWC）**：封装特定汽车电子功能的模块，如控制单元中的功能块。 - **运行时环境（RTE）**：AUTOSAR ECU架构的核心组成部分，实现AUTOSAR VFB的接口，为应用层软件组件提供运行环境。 - **虚拟功能总线（VFB）**：用于屏蔽应用层组件之间的通信差异，使应用组件的设计更加灵活。 - **端口**：定义了软件组件之间的交互接口，包括需型端口（RPort）、供型端口（PPort）以及供需端口（PRPort）。 #### 四、方法论与标准化 - **方法论**：AUTOSAR定义了一套通用的技术方法，为开发过程提供明确的指导和规范，确保软件系统的质量和可靠性。 - **标准化**：AUTOSAR不仅定义了功能和接口的标准，还包括了方法和流程的标准，从而促进了整个汽车行业的协同工作和技术进步。 #### 五、平台类型 - **Classic Platform（CP）**：适用于硬实时系统，配置固定在硬件上，适合离线情况，如制动系统、安全系统等。 - **Adaptive Platform（AP）**：适用于软实时系统，运行时环境采用动态链接服务层，适合实时性要求较低的应用，如车载信息系统、软件更新等。 #### 六、成员与影响 - **成员**：AUTOSAR联盟由宝马、博世、大陆、戴姆勒、福特、通用、PSA、丰田、大众等行业巨头发起，并吸引了众多全球主流整车厂、供应商、高校和研究机构加入。 - **影响**：AUTOSAR已成为汽车电子领域的事实标准，推动了软件复用和标准化进程，显著提高了开发效率和质量。许多中国厂商也成为AUTOSAR联盟的重要成员，积极参与到这一国际化的合作项目中。 #### 结论 AUTOSAR作为一种汽车开放系统架构，通过其独特的分层架构、标准化的方法论和接口规范，为汽车电子系统的开发提供了高效、标准化的解决方案，极大地促进了汽车行业的技术创新和发展。