汽车的操作系统AUTOSAR

汽车软件开发autosar

01汽车相关知识

• 汽车发展三大趋势：电动化、智能化、网联化
  （1）电动化：底层支撑，网联化的驱动力。
  （2）智能化：人工智能借助软硬融合带来功能升级、体验升级、安全升级。
  （3）网联化：5G的应用场景，让汽车与人、车、物的双向通信。
• 汽车电子控制系统基本组成
  （1）传感器：是控制器的输入装置，汽车运行中各种工况信息（车速、温度、发动机运转工况等）转化成电信号给控制器。
  （2）控制器ECU:一块单片机的板子，通过芯片进行计算。主要采集各种传感器及总线的数据，执行控制算法，通过执行器来操控汽车运行。（eg.发动机控制器、变速箱控制器、车身控制器）
  （3）执行器：根据控制器的指令来控制汽车运行的部件，如发动机、变速箱等。
• 汽车电子开发流程——V模型
  汽车电子产品是软硬件结合的嵌入式系统。软件开发分为功能描述、软件设计、代码生成、操作系统环境下高级调试等步骤。硬件开发分为硬件描述、硬件设计、硬件调试等步骤。
  当软件设计完成后，通过使用相应的工具，完成在虚拟ECU平台上的验证。当硬件设计完成后，与硬件一起进行软硬件集成调试。
  整个流程
  一片ECU经过的过程
• 汽车中的软件
  （1）车载软件：车载信息娱乐系统
  （2）车控软件：发动机控制系统、电机控制系统、车身控制系统。
  （3）智能软件：智能驾驶系统、智能座舱系统（基于autosar adaptive platform开发）
• 汽车软件发展
  过去在ECU出厂前把软件烧录进去，很难再更新、更改；现今预装系统-改写、升级、更新-迭代、优化，能够进行高内聚、低耦合、OTA（在线的无需刷机升级的方式，OTA升级可借助WiFi无线网络-空中无线网络完成升级）。
  APP、车载地图、人机交互界面等功能的升级叫SOTA，对设备固件进行的更新是更硬核的FOTA。

02 AUTOSAR方法及软件架构

汽车发展要更高的安全性、经济环保性、舒适性、便捷性，汽车电子系统复杂性增加导致ECU（电子控制单元）需求增加。

• 什么是AUTOSAR
  autosar汽车开放系统架构=automotive open system architecture
  是一套开放的汽车控制器（ECU）标准软件架构。

• AUTOSAR方法论
  设计和开发流程分为三阶段：系统配置、ECU设计与配置阶段、代码生成阶段
  （1）AUTOSAR软件架构（细节后补）
  SWC（software component）开发人员编写的应用程序在autosar中称为软件组件。
  RTE（Run Time Environment）运行时间环境，实现应用程序与基础软件间的分离，负责应用程序与基础软件间的数据交换，使SWC与ECU的映射无关。
  BSW（Basic Software）基础软件，为ECU提供基础的通信服务等功能，与硬件有关。AUTOSAR规范最主要的内容是定义底层软件的通用功能。
  autosar软件架构
  

（2）AUTOSAR代码集成流程

03 AUTOSAR解决的问题

对OEM（original equipment manufacture）提高效率、降低成本、提升质量；把共性功能提取出来，如控制器的通信、任务调度，统一标准化，一个软件可在所有控制器中使用。