面向OEM的AUTOSAR解決方案

　　說明：

　　雨刷管理構件（WiperWasherManager）有兩個接口，CmdWashing 和StaWasher,圖中WWManager表示為雨刷管理軟件構件的實例。針對CmdWashing接口定義了以下信息：

　　1) CmdWashing接口由WiperWasherManager構件提供，其數據內容為FrontWasher構件的Activation接口所使用。

　　2）CmdWashing包含一個“Command”的數據元素。

　　3）“Command”的數據類型為“t_onoff”。

　　4）“t_onoff”屬于“RecordType”，該類型描述一般的開/關信息。

　　應用軟件開發者應該意識到，面向AUTOSAR運行時環境（RTE）接口的應用軟件設計的重要性，及早地將AUTOSAR應用層接口引入到實際的項目中來，為實現應用軟件的可復用性做好準備，從而優化整個軟件開發流程。

三、 設計應用與實施

　　仍以車身/舒適領域的外部車燈控制系統的設計為例，在本例中只涉及轉向燈的閃爍控制功能的實現。

　　在系統配置階段，第一步是收集系統配置輸入內容。首先收集實現該功能所需的軟件構件，如圖4右部邊框所示，在本系統中共使用了5個軟件構件，按照AUTOSAR提供的軟件構件模板編寫每個軟件構件的描述文件；然后明確系統中所用到的ECU資源，形成ECU資源描述文件，如圖4左上部邊框所示，這里有3類ECU；最后是系統約束條件的描述文件，描述系統的網絡拓撲關系。一般OEM需要提供軟件構件描述和系統約束描述文件，以供零部件供應商在ECU系統開發時使用。

圖4：系統配置輸入內容。

　　以上描述文件的生成均有專門的工具（這類工具統稱為AUTOSAR描述文件編輯器）支持，用戶只需向工具中填充規定的內容即可。

　　軟件構件描述文件的生成，需要獲取每個軟件構件的關于接口，行為，直接的硬件接口（I/O），運行性能需求（內存，功耗，定時等）等方面的信息；而軟件構件描述文件本身將包含4部分內容：

* 一般特性：名稱，生產商等

* 通信屬性：端口，接口

* 內部結構：子構件，連接關系

* 需要的硬件資源：處理時間，調度，內存大小和類型等。

　　ECU資源描述文件生成之前，需要獲取每個ECU的關于傳感器和執行器，硬件接口，硬件屬性（內存，處理器，功耗），連接和帶寬等方面的信息；而ECU描述文件本身將包含7部分內容：

* 一般特性：名稱，生產商等

* 溫度（自身，環境，冷卻/加熱）

* 可用的信號處理方法

* 可用的編程能力

* 可用的硬件：微控制器，架構（如多處理器）；內存，接口（CAN，LIN，MOST，FlexRay），外設（傳感器/執行器），連接（如引腳數目）。

* RTE之下針對微控制器的基礎軟件模塊

* 從引腳到ECU抽象層的信號

　　系統約束描述文件生成之前，需要關于整個系統的信息，如總線系統，協議，通信矩陣和屬性，功能集群，功能部署（向ECU的分布）；而系統約束描述文件本身將包含3部分內容：

* 網絡拓撲：總線（CAN，LIN，FlexRay），連接的ECU，網關，電源供應

* 通信（針對每個通道）：通信矩陣，網關表

* 軟件構件的映射

　　以上所描述的系統配置輸入內容收集完整后，使用系統配置工具導出系統配置文件，這一步決定哪個軟件構件運行在哪塊ECU上，它生成ECU配置描述；此外還生成該系統內的通信矩陣。如圖5所示。

圖5：系統配置結果。

　　以上工作完成后，接下來進入ECU配置階段。將每個ECU的配置信息從系統配置文件中提取出來，其內容包括ECU通信矩陣、拓撲結構、頂級功能組合（即需映射到該ECU上的所有軟件構件的組合）。此外，還需要更具體的關于AUTOSAR的基礎軟件各主要部分的配置，如RTE的配置，OS的配置，MCAL（微控制器抽象層）的配置和通信協議棧配置等。這些軟件部件的配置目前均有相應的工具支持，直接生成可編譯的頭文件以供ECU系統軟件的集成使用。在生成ECU可執行程序之前，需獲得相關軟件構件和基礎軟件的代碼，然后與上述基礎軟件的配置頭文件進行連編，最后生成ECU的可執行程序。如圖6所示。

圖6：ECU的配置與可執行程序的生成。

　　綜上所述，整個系統設計和開發流程可用圖7表示，這里要注意的是，該過程可能需要多次迭代修改，以達到最優。

圖7：系統設計和開發流程。

四、總結

　　AUTOSAR正在成為現實，建立這樣一個標準化平臺并貫徹標準化，將會縮短新產品的研發時間和測試時間，從而幫助企業實現快速的市場反應。許多OEM都計劃在接下來的車型中采用AUTOSAR。在市場上不少工具和軟件供應商都已推出了符合AUTOSAR標準的工具或軟件支撐，可為AUTOSAR系統的設計和開發提供完整的無縫的解決方案。

　　AUTOSAR是汽車電子軟件平臺標準化的歷程中的一個巨大飛躍，我們需要學習和理解它。但是也必須看到，在整個汽車行內打破傳統的軟件開發平臺需要相當長的一個過程。我們可以根據用戶的需求和目標，在初期搭建AUTOSAR與傳統軟件的混合平臺，這是是一個能夠實現向AUTOSAR平滑升級的可行的方法。在這個過程里，重點不是單純地使用，理解AUTOSAR的理念和思想才最重要，因為它對汽車電子軟件開發的工作流程和商業模式都將帶來意義深遠的變革。