Разбиране на autosar и неговата архитектура

AUTOSAR (Automotive Open System Architecture) може да се определи като обща платформа за цялата автомобилна индустрия, която е предназначена да разшири обхвата на приложение за функционалността на превозното средство, без да се засяга настоящият оперативен модел. AUTOSAR е основно отворена и стандартна софтуерна архитектура, която е разработена съвместно от автомобилни производители, доставчици и разработчици на инструменти. В тази статия ще научим какво е AUTOSAR и за различните слоеве в неговата архитектура.

Основното мото на AUTOSAR е „Да си сътрудничим по стандартите, да се конкурираме по изпълнението“. Тази уникална архитектура е разработена, за да се установи и поддържа общ стандарт между производителите, доставчиците на софтуер и разработчиците на инструменти, така че резултатът от процеса може да бъде доставен без нужда от каквито и да било промени.

AUTOSAR - Как всичко започна?

През 2003 г. партньорството AUTOSAR се формира като съюз на производители на OEM (производител на оригинално оборудване), автомобилни доставчици от гума 1, производители на полупроводници, софтуер, доставчици на инструменти и други. Те установиха AUTOSAR като отворен индустриален стандарт за архитектура на автомобилния софтуер, като разгледаха различните автомобилни E / E архитектури, които присъстваха и които се свързват и ще се формират в бъдеще.

На 10 Основни партньори на AUTOSAR са BMW Group, Bosch, Continental, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General Motors, PSA Peugeot Citroen, SiemensVDO, Toyota Motor Corporation, и Volkswagen.

Значение на AUTOSAR

Инфраструктурата на AUTOSAR не е проста, но защо е необходимо да се въвежда такава сложна инфраструктура в автомобилната индустрия? От първа ръка Защо се нуждаем от AUTOSAR?

Тъй като търсенето на интелигентен, по-безопасен и по-интелигентен автомобил увеличава конкуренцията в автомобилната индустрия също ще се увеличи. Цялата тази интелигентност и функционалност на превозното средство не може да бъде приложена от един орган.

Например, автомобилът има въздушни възглавници, GPS система, интелигентна интеграция и др. Всички тези функции са внедрени в различните ECU (електронни контролни блокове) от различни автомобилни индустрии, така че всички различни автомобилни единици трябва да могат да работят ръка за ръка, за да вземете желания изход.

Това също помага в процеса на разработване на софтуер, тъй като доскоро софтуерът, разработен за автомобилната индустрия, беше фокусиран само върху предоставянето на функционалността на системата и те никога не се интересуваха какви са ефектите, които тя може да осигури на системата. Стана по-сложно поради многото функционалности на различни ECU в различни мрежи на превозни средства. Стана по-критичен проблем с увеличаването на нестандартните процедури за разработка. Следователно те са разработили AUTOSAR.

Различни слоеве от AUTOSAR архитектура

Ако погледнете горното изображение, можете да установите, че архитектурата на AUTOSAR се състои от три основни слоя, които са

• Приложен слой
• Работна среда (RTE)
• Основен софтуер (BSW)

Всеки от тези слоеве има свое предназначение и трябва да извърши специфична операция

Приложен слой

Приложният слой AUTOSAR се състои от различни приложения и специфични софтуерни компоненти, които са проектирани да изпълняват конкретна задача съгласно дадените инструкции. Приложният слой е най-горният слой на софтуерната архитектура на AUTOSAR, поради което е критичен за всички приложения на автомобила. Приложният слой се състои от три от най-важните компоненти, които трябва да бъдат взети под внимание. Те са компоненти на приложния софтуер, портове на тези компоненти и интерфейси на портове.

Софтуерните компоненти осигуряват функционалността на подсистемата, която включва операциите и елементите от данни, които софтуерът изисква, и ресурсите, необходими на компонентите. И източникът на приложението е независим от местоположението на интерактивните компоненти, вида на ECU, на които компонентът е картографиран и колко пъти компонентът е инстанциран в система.

Среда на средата на изпълнение (RTE)

Слоят на средата на изпълнение създава подходяща среда за работа на софтуерните компоненти (SWC). SWC винаги зависи от интерфейса, предоставен от RTE.

Може да се разглежда като комуникационен център между ECU, които са в мрежата. Той помага на софтуерните компоненти да работят независимо от комуникационните механизми и канали. RTE прави това възможно чрез картографиране на комуникационните взаимоотношения между компонентите, които са внедрени в различните шаблони, към специфичен вътрешен комуникационен механизъм като повикване или комуникационни механизми между ECU като COM съобщение.

RTE има отговорността да управлява жизнения цикъл на SWC, Той трябва да стартира и изключи функциите въз основа на нуждите. Той също така действа като разделителен слой между приложния софтуер (ASW) и базовия софтуер (BSW), където базовият софтуер е имал разрешение да извиква директно всяка функция на API или други модули, но приложният софтуер може да комуникира само чрез портове.

RTE се генерира в две фази

• Фаза на договора: Тази фаза е независима от ECU и осигурява договора между приложния софтуер и RTE, т.е. API на компонентите на ASW може да бъде кодиран.

Резултатът е заглавие, посочено от ASW компонент, което можем да включим в изходния код. Заглавният файл се състои от всички функции на RTE API, които могат да се използват в ASW, а също така необходимите типове данни и структури, необходими на компонентите на ASW, са декларирани в заглавния файл.

• Фаза на генериране: Тази фаза ще се фокусира върху генерирането на конкретен код за даден ECU. С компонентите ASW и заглавните файлове, създадени във фазата на договора и всички необходими BSW кодове, генерираният код може да бъде компилиран в изпълним файл за ECU.

Основен софтуер (BSW)

Основният софтуерен слой може да бъде дефиниран като стандартизиран софтуер, който може да предоставя услуги на софтуерните компоненти на AUTOSAR и също така се използва за стартиране на функционалната част на софтуера. Основният софтуер включва стандартизирани и специфицирани за ECU компоненти.

Основният софтуерен слой е допълнително разделен на 4 основни части, а именно слой услуги, слой абстракция на ECU, слой абстракция на микроконтролера и сложни драйвери.

I. Сервизен слой

Това е най-горният слой на основния софтуерен слой, Той предоставя основните софтуерни модули на приложния софтуер и е независим от микроконтролера и хардуера на ECU.

Сервизният слой предоставя функции като

• Услуги за памет (управление на NVRAM)
• Диагностични услуги (Включително UDS памет за комуникация и грешки)
• Комуникация и управление на мрежите на превозните средства
• Държавно управление на ECU
• Операционна система (OS)

Монтажът на този слой е специализиран за микроконтролер (MCU), части от хардуера на ECU и техните приложения.

II. ECU абстракционен слой

Този слой действа като интерфейс на абстракционния слой на микроконтролера, който също съдържа някои драйвери на външни устройства. Той има достъп до периферните устройства и устройствата, независимо къде се намират вътре или отвън на микроконтролера. Той също така предлага API за интерфейс с микроконтролера.

III. Абстракционен слой на микроконтролера (MCAL)

Микроконтролерният слой е пътят за достъп за комуникация с хардуера. Този слой е рамкиран, за да се избегне директен достъп до регистрите на микроконтролера. На микро-контролер абстракция слой (Mcal) е хардуер слой предназначен за осигуряване на стандартен интерфейс за компонентите на основния софтуер. Той осигурява независими стойности на микроконтролера за компонентите на основния софтуер и също така управлява периферните устройства на микроконтролера.

MCAL е снабден с механизъм за уведомяване, така че да може да поддържа разпределението на команди, отговори и информация в различен процес. Освен това MCAL може да включва някои от функциите и устройствата като цифрови I / O (DIO), аналогов / цифров преобразувател (ADC), модулатор на широчината на импулса (De) (PWM, PWD), EEPROM (EEP), Flash (FLS), Capture Compare Uni (CCU), Watchdog Timer (WDT), сериен периферен интерфейс (SPI), I2C Bus.

IV. Комплексен драйвер на устройство (CDD)

Този слой има специални времеви и функционални изисквания за работа със сложни сензори и изпълнителни механизми. CDD се използва за работа със сложни функции, не може да бъде намерен в други слоеве и има възможност за директен достъп до микроконтролера. Комплексните функции включват контрол на впръскването, контрол на електрическите стойности, откриване на увеличаване на позицията и др.

Цели на AUTOSAR

AUTOSAR е създаден по определени причини, които са полезни за настоящето и които ще бъдат полезни и в бъдеще, някои от целите са изброени по-долу.

• Внедряване и стандартизиране на основните функции като общоиндустриално решение „стандартно ядро”.
• Интеграция на функционални модули от различни доставчици.
• Лесен за поддържане на процеса през целия жизнен цикъл.
• Възможността за мащабиране на различни превозни средства, независимо от платформата.
• Активиране на резервиране.
• Съобразяване с изискванията за наличност и безопасност.
• Лесно прехвърляне на функции от едно ECU към друго ECU в мрежата.
• Използване на търговски хардуер (COTS) повече.
• Редовни актуализации и надстройки на софтуера през целия живот на автомобила.

Предимства на AUTOSAR

AUTOSAR предлага различни предимства в различните етапи от жизнения цикъл на автомобила

OEM производители: С AUROSAR можете да използвате един и същ код отново и отново за различни OEM производители. Той е по-гъвкав за адаптиране към различни дизайни и също така намалява времето и разходите за производство.

Доставчици: Доставчиците могат да повишат своята ефективност на функционалното развитие и да създадат свой собствен бизнес модел, който е подходящ за тях.

Доставчик на инструменти: AUTOSAR има общ интерфейс, който помага на доставчика на инструменти да стандартизира процеса си на разработка.

Нов участник на пазара: За новите участници AUTOSAR действа като прозрачен и дефиниран интерфейс, който може да им помогне да разберат индустриалните стандарти и също така да създадат свои собствени бизнес модели.

Какво можете да очаквате чрез AUTOSAR?

AUTOSAR е проектиран да обслужва различни цели на различни отдели на автомобилната индустрия. Тъй като е гъвкав и гъвкав, можете да правите много неща от него, освен това, някои от основните резултати, които AUTOSAR може да ви даде, са възможността да използвате повторно софтуера в него за множество единици и използваният софтуер може да бъде заменен, когато е необходимо, AUTOSAR действа като стандартна платформа за всички софтуери на автомобила и няма собствено приложение.

Той има операционна система с основни функции и софтуерни интерфейси и основното предимство е, че един и същ интерфейс може да се използва във всички основни софтуери. Функционалностите на AUTOSAR се доставят като софтуерни компоненти и всички включени компоненти са хардуерно независими.