Autosar RTE C/S接口实现及synchronous与asynchronous的区别

前言

在之前的一篇文章中，介绍了RTE中的S/R接口，也是RTE中使用最多的接口。在Autosar定义的Interface中，分为Require Ports(需求接口，对应的S/R接口中的Receiver接口，C/S接口中的Client接口)和Provide Ports(提供接口，对应S/R接口中的Sender接口，C/S接口中的Server接口)。
S/R接口主要针对数据传输，而C/S接口主要是针对操作。一般C/S接口以函数调用和函数的形式存在。Client调用Server端的操作，一般以Runnable形式存在。

Server接口

对于Server接口来说，实际就是一个功能函数的实现，在Autosar中，大部分时候都是通过Client接口调用对应的Server的函数。

此处演示在Simulink中如何创建一个Server接口,其他RTE设计工具中也是类似的选项

设计server接口

创建好一个Autosar类型的Model后，Ctrl+Shift+C打开Autosar SW Component,然后打开Autosar Dictionary

通过C/S Interface创建一个接口名为TestCSIf_server,然后创建对应的Operation, Operation即为对应的操作名称，Operation后面会关联到Runnable上。

此处操作名称为TestFunc_server.

接着通过Arguments配置操作的参数，此处示例配置两个输入和一个输出

此处只是定义了部分函数原型，具体的实现需要在Simulink中做，或者生成代码后自己再手动在Runnable中编写。

创建好接口后，需要创建serverPorts

将之前创建的C/S Interface与ServerPort映射

然后创建server对应的runnable，此处函数名称为TestFunc_server

Runnable选择Event为OperationInvokedEvent,且选择Event Trigger为之前创建的server的Operation，进行了Operation与Runnable的映射。

Simulink实现server函数

使用Simulink Function实现函数，示例如下

可以在信号属性中设计输入输出的数据类型

mapping Function

在Autosar SW Component中的Function界面进行Runnable和Function的mapping

生成的代码

生成的代码中关于server，只有一个对应的Runnable函数。关于Interface和Port的信息，都在Arxml中体现。

/* Output function */
void TestFunc_server(uint8 Input1, uint8 Input2, uint8 *Output)
{
  /* Outputs for Function Call SubSystem: '/Simulink Function' */
  /* SignalConversion generated from: '/Output' incorporates:
   *  SignalConversion generated from: '/Input1'
   *  SignalConversion generated from: '/Input2'
   *  Sum: '/Add'
   */
  *Output = (uint8)((uint32)Input1 + Input2);

  /* End of Outputs for SubSystem: '/Simulink Function' */
}

实际使用中，将Client接口与Server接口正确连接后，Client即可调用对应的Server函数了。C/S接口的map需要在Autosar RTE设计工具中配置。

Client接口

标题中的synchronous和asynchronous都是针对Client接口的，表示调用Server的方式。在Simulink没有配置同步还是异步，默认都是同步。

此处演示在Simulink中如何创建一个Client接口

设计Client接口

和Server接口一样，创建Client Interface,名为TestCSIf_client，然后创建Operation,接着创建参数，示例如下：

然后创建Client Ports,如下所示：

此处接口就建立好了。

Simulink实现Client

在Simulink中的10ms的Runnable中使用Function Caller模块实现Client,示例如下：

Function Caller Mapping

将刚刚建立的Function Caller和之前创建的Client Port进行map

生成的代码

生成的代码其实就是在10ms的Runnable中调用Client接口，此处默认是同步调用，接口为Rte_Call类型

/* Model step function for TID1 */
void Runable_10ms(void)                /* Explicit Task: Runnable_10ms */
{
  uint8 rtb_FunctionCaller;

  /* RootInportFunctionCallGenerator generated from: '/Runnable_10ms' incorporates:
   *  SubSystem: '/Subsystem'
   */
  /* FunctionCaller: '/Function Caller' incorporates:
   *  Inport: '/In1'
   *  Inport: '/In2'
   */
  Rte_Call_cPort_TestFunc_client(Rte_IRead_Runable_10ms_Input1_Val(),
    Rte_IRead_Runable_10ms_Input2_Val(), &rtb_FunctionCaller);

  /* End of Outputs for RootInportFunctionCallGenerator generated from: '/Runnable_10ms' */

  /* Outport: '/Out1' */
  Rte_IWrite_Runable_10ms_Output_Val(rtb_FunctionCaller);
}

实际使用中，大部分应该都是同步调用。

Rte_Call

该函数为标准中的API函数，原型如下：

Std_ReturnType
Rte_[Byps_]Call_
_([IN Rte_Instance ],
[IN|IN/OUT|OUT] ...
[IN|IN/OUT|OUT] ,
[OUT Std_TransformerError transformerError])

接口中

表示port名称，表示operation名称，IN|IN/OUT|OUT表示输入输出参数，其他参数用的比较少。

假设Port名称为cPort,operation名称为TestFunc,则生成的Rte_Call接口名称示例如下:

Rte_Call_cPort_TestFunc

在同步通信中，输入和输出可以同时存在。而在异步通信中，调用Rte_Call时，输出参数应该被省略，需要使用Rte_Result来获取输出结果。

规范中解释如下：

在异步通信情况下:

•Rte_Call只包括IN和IN/OUT参数。

•Rte_Result只包含IN/OUT和OUT参数来收集服务器调用的结果。

•Rte_Call期间提供的IN/OUT参数可以是与Rte_Result期间传递的IN/OUT参数不同的地址。

标准中的同步通信过程：

实际Client调用Server时应该还有一个超时返回的功能，但是一般生成的代码中都没有体现（可能是我没有用对）

Rte_Result

该函数为标准中的API函数，原型如下：

Std_ReturnType
Rte_[Byps_]Result_
_([IN Rte_Instance ],
[IN/OUT|OUT ]...
[IN/OUT|OUT ],
[OUT Std_TransformerError transformerError])

可以看出该函数中没有包含IN的参数，只有OUT或IN/OUT，也对应其名称Result,就是用来获取之前函数运行的结果的。

在异步通信中，Client调用Rte_Call函数后可以先返回，然后通过Rte_Result函数来获取结果

标准中的异步通信过程：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vOCV0QLE-1687527971221)(null)]

异步通信主要可以提高运行效率。

CFG中配置异步通信：

Polling:循环读取结果

Waiting:设置一个等待时间，时间到了之后读取结果

None:配置为事件触发，server运行完后会触发该事件，以触发client的响应，读取结果

实际使用中，还没有使用过异步通信，可能描述的不一定准确。

总结

C/S接口一般在NVM或DEM中使用较多，SWC使用时一般都以Client的形式去调用BSW的API函数，后面有空会继续分享相关内容。