【AUTOSAR】VCU 软件架构设计（二）----架构设计目标

1. 架构设计目标 - Architecture design goals

软件架构设计必须满足的关键系统功能需求和质量约束，这些功能需求和质量要求对软件架构有重大的影响，并决定了架构的设计。

1. 系统工作原理分析- Hardware Platform & Working Analysis

控制策略模型应当按照实现的功能划分为以下模块：

1. 任务调度及模式控制
2. 数字输入处理
3. CAN输入处理
4. PWM输入处理
5. 系统诊断及保护
6. 高压电池连接
7. 档位管理
8. 冷却系统管理
9. 充电控制
10. 踏板解释
11. 扭矩解释
12. 转速解释
13. 电机控制
14. 数字输出
15. CAN输出

1. 软件组成– Software Component

VCM采用双CPU架构：VCU和SCU。其中VCU是整个VCM控制的核心，几乎所有的控制策略都被定义在这个CPU上执行，而SCU主管安全监控。

为加快开发速度，方便程序的移植及维护，VCU和SCU可采用相同的软件结构。

VCM软件包括三个部分：boot-loader、底层软件平台及控制策略（也称应用层）软件。其中，boot-loader作为一个单独的工程开发，生成一个独立的二进制文件；底层软件平台及控制策略软件合称为应用软件，作为一个工程开发，生成一个独立的二进制文件。

VCM系统复位后，将根据外部硬件配置选择boot-to-flash模式：跳转到boot-loader，执行RAM自检。如果自检成功并且检测到有有效的应用软件，将跳转到应用软件；不然，则进入boot-loader模式，等待刷新有效的应用软件。在应用程序运行过程，若果接收到有效的刷新命令，应用程序也将跳转到boot-loader，执行刷新任务。

 

图1VCU/SCU控制器软件执行流程

VCU/SCU系统复位后，将根据外部硬件配置(VCU根据)选择boot-to-flash模式：跳转到boot-loader，执行RAM自检。如果自检成功并且检测到有有效的应用软件，将跳转到应用软件；否则，进入boot-loader模式，等待刷新有效的应用软件。在应用程序运行过程，若果接收到有效的刷新命令，VCU/SCU控制器也将跳转到boot-loader，执行刷新任务。

1. 软件复用和可移植性设计- Software reuse and transplantable design

系统中核心软件架构采用分层结构设计，将硬件依赖层和应用层（控制策略部分）通过硬件依赖层进行隔离。一方面使得硬件依赖层和硬件抽象层能够被其他使用相同CPU的项目进行复用。另一方面使得控制策略不被CPU的型号所约束，策略的可移植性非常高。此外，控制策略采用基于模型的开发，控制模型亦可在其他项目中复用。