AUTOSAR整体预览

首先我们先看一个图:

1 Overview of Software Layers

 软件层概述

AUTOSAR 最高抽象层划分成了三个部分：应用层、RTE层、基础软件层

基础软件层又划分成四个部分：

服务层、ECU抽象层、微控制器抽象层、复杂驱动层；

1.1基础软件层（BSW）分层介绍

从底层向顶层依次介绍：

（1）MCAL层是基础软件层的最底层，他包含内部驱动，可以访问微控制器（uC）和内部外设。

(内部驱动:内部器件位于微控制器（单片机）的内部，例如内部EEPROM、内部CAN控制器、内部ADC模块等。内部驱动程序就是针对单片机内部器件资源的驱动程序，这部分驱动程序属于微控制器抽象层（MCAL）)

（2）ECU抽象层连接微控制器抽象层的驱动程序。 它还包含外部驱动程序。它提供了一个访问外围设备和设备的API，不管设备位置如何（μC内部/外部）、它们与μC的连接（端口引脚，接口类型）怎么样。

（外部器件是指单片机外部的ECU硬件，比如外部EEPROM、外部看门狗、外部Flash等。外部驱动程序就是针对单片机外部硬件资源的驱动程序，属于ECU抽象层。外部驱动程序需要通过微控制器抽象层（MCAL）驱动程序来实现对外部器件的驱动。这种方法下AUTOSAR也支持嵌入在系统基础芯片（SBCs）中的组件，像收发器以及看门狗等。例如，使用SPI通信接口的外部EEPROM驱动程序是通过SPI总线处理程序来驱动外部EEPROM的。但是有一种例外，对于和内存映射相关的外部器件（如外部Flash存储器），其驱动程序是可以直接对微控制器进行存取访问的，所以这部分驱动程序属于微控制器抽象层（MCAL））

（3）复杂设备驱动层，贯穿了硬件层到TRE层。主要用来定义没有被AUTOSAR指定的设备，有高度时间限制的的设备，以移动为目的的驱动等等。

（4）服务层是基础软件的最高层，他也用来跟应用层进行交流，他可以提供：

1）操作系统

2）车载通信网络和管理服务

3）内存服务

4）诊断服务（包括UDS通信，内存错误，和错误处理）

5）ECU状态管理模式管理；

6）逻辑和时间程序流监控；

 

1.2 基础软件层（BSW）服务类型介绍

（1）输入输出类型：标准化访问传感器、执行器、ECU片上外设；

（2）内存：标准化访问内部或者外部存储（非易失存储）；

（3）加密：标准化访问加密基元，包括内外部硬件加速器；

（4）通信：标准化访问车载网络系统、ECU板上通信系统ECU内部软件；

（5）板外通信：标准化访问Vehicle-to-X通信，车载无线网络系统，ECU版外通信系统；

（6）系统：提供标准化(操作系统、定时器、错误内存)和特定于ECU (ECU状态管理、watchdog管理器)的服务和库功能；

 

1.3 RTE层

RTE层用来给应用软件提供服务（应用软件包括     AUTOSAR    软件模块 AUTOSAR传感器制动器模块）；主要任务就是是软件模块脱离指定的平台，使软件模块更具有通用性。

1.4 BSW模块类型介绍

1.4.1 驱动介绍（BSW模块类型----Driver）

驱动可以用来访问和控制内部以及外部的设备。

（1）内部设备就是在微控制器内部的设备，例如：内部EEPROM，内部CAN controller，内部ADC；内部驱动位于MCAL层。

（2）外部设备就是在微控制器外部的设备，例如外部EEPROM，外部看门狗，外部flash，外部驱动位于ECU抽象层。

1.4.2 接口介绍（BSW模块类型----驱动）

接口模块具有模块抽象的功能，从结构上看，这些模块位于接口的下面。例如从指定设备的硬件上抽象出来接口模块。例如接口模块提供一个通用的API接口来访问特定类型的设备，该API和该类型设备的数量以及不同硬件的实现无关。

一般来说，接口位于ECU抽象层，例如CAN通信系统接口提供了一个常规的API来访问CAN通信网络，该接口独立于CAN控制器的数量，并且独立于硬件的实现。

 

1.4.3 Handler介绍 （BSW模块类型----Handler）

Handler是一个特殊的接口，他可以用来控制并发、多重、同步、一个或多个客户端对一个或多个驱动程序进行访问。完成缓冲、队列、仲裁、多路复用。

Handler函数经常并入驱动或者接口（e.g. SPIHandlerDriver—MCAL层的通信驱动中, ADC Driver）

1.4.4 Manager介绍 （BSW模块类型----Manager）

Manager为多个客户端提供特殊服务，他适用于纯处理函数不足以从多个客户端中抽象的所有情况。

Manager位于服务层；

Manager和Handler以及Interface不同，Manager可以评估更改或调整数据的内容，Interface和Handler不能修改数据。

例如：NVRAM manager 管理对内部和/或外部内存设备(如闪存和EEPROM内存)的并发访问。它还执行分布式可靠的数据存储、数据检查、提供默认值等

 

2 Content of Software Layers（上面是模块类型，下面是模块）

2.1.1 MCAL层 module groups

（1）微控制器驱动

可以用来驱动内部外设，例如：看门口狗，通用定时器；可以直接访问微控制器的函数，如内核测试程序。

（2）通信驱动

ECU板上资源驱动如SPI,车辆通信如CAN;

OSI-Layer:数据链路层一部分

（3）存储驱动

片上存储驱动（如内部flash，内部EEPROM），内存映射外部存储设备驱动程序。

（4）I/O驱动

模拟和数字I/O驱动（如ADC 、PWM 、DIO）

（5）加密驱动

片上加密驱动程序（SHE、HSM）

（6）无线通信驱动

车内片外通信

MCAL层模块组在软件层的位置示意图如下：

MCAL层模块组驱动程序综述如下图：(这个很重要，学习MCAL的时候可以可以看这个知道学习哪些)

2.2 复杂驱动

复杂驱动是用来实现基本软件栈中非标准化功能的模块。

2.3 ECU抽象层module groups

（1）I/O硬件抽象模块

I/O硬件抽象模块是一个从本地I/O外设(片上  or 板上)和ECU硬件设计的（如µC pin的连接和信号电平反转）抽象出来的模块。I/O硬件抽象不能是从传感器和执行器抽象而来。

（2）通信硬件抽象模块

通信硬件抽象模块是一个从本地通信控制器和ECU硬件设计抽象而来的模块。对于所有通信系统都需要特定的硬件抽象。

（3）存储硬件抽象模块

存储硬件抽象模块块是从本地存储外设（片内 or 板上）以及ECU硬件设计抽象而来的。

注意：内部和外部存储驱动的位置，分别处于MCAL层和ECU抽象层。

（4）板载设备抽象模块

板载设备（注意区分板载和片上设备）抽象包含ECU板载设备的驱动程序，这些板载设备不能被视为传感器或执行器，如内部或外部看门狗。这些驱动程序通过µC机载设备抽象层访问ECU。

（5）加密硬件抽象模块

密码硬件抽象是一组从密码基元(基于内部或外部硬件或软件)的位置抽象出来的模块。

例如：AES primitive是在SHE中实现的，或者作为软件库提供。

2.4 服务层module groups

（1）加密服务

加密服务由一个叫做加密服务管理器模块组成。它负责管理加密作业和密钥的存储。

（2）通信服务

通信服务是一组用于车辆网络通信（CAN，LIN，FlexRay和以太网）的模块。 它们通过通信硬件抽象与通信驱动程序连接。

为车辆网络提供统一的接口以进行通信。

为网络管理提供统一的服务。

为车辆网络提供统一的接口以进行诊断通信

隐藏应用程序中的协议和消息属性。

例子 之后用到在细说

（3）存储服务

内存服务由一个模块NVRAM管理器组成。 它负责管理非易失性数据（从不同的内存驱动程序读/写）

（4）系统服务

系统服务是一组可供所有层的模块使用模块和功能，。示例是实时操作系统（包括计时器服务）和错误管理器。

其中一些服务是：

μC依赖（如OS），可能支持特殊 μC功能（如时间服务）

部分ECU硬件和应用程序依赖（如ECU状态管理器）硬件和μC独立。

（5）错误处理报告和诊断

（6）软件层的传感器和执行器

传感器/执行器AUTOSAR软件组件是用于传感器评估和执行器控制的特定类型的AUTOSAR软件组件。 虽然不属于AUTOSAR Basic软件，但由于其与本地信号的密切关系， 由于集成原因（标准化接口实现和接口描述），已决定将传感器/执行器SW组件定位在RTE之上。 由于它们与原始本地信号的强烈交互，因此可重新定位性受到限制。