AUTOSAR开发技术手册

一、总体概述

AUTOSAR是Automotive Open System Architecture(汽车开放系统架构)的首字母缩写，是一家致力于制定汽车电子软件标准的联盟。AUTOSAR是由全球汽车制造商、部件供应商及其他电子、半导体和软件系统公司联合建立，各成员保持开发合作伙伴关系。自2003年起，各伙伴公司携手合作，致力于为汽车工业开发一个开放的、标准化的软件架构。AUTOSAR这个架构有利于车辆电子系统软件的交换与更新，并为高效管理愈来愈复杂的车辆电子、软件系统提供了一个基础。此外，AUTOSAR在确保产品及服务质量的同时，提高了成本效率。

整车软件系统可通过AUTOSAR架构对车载网络、系统内存及总线的诊断功能进行深度管理，它的出现有利于整车电子系统软件的更新与交换，并改善了系统的可靠性和稳定性。目前支持AUTOSAR标准的工具和软件供应商都已经推出了相应的产品，提供需求管理，系统描述，软件构件算法模型验证，软件构建算法建模，软件构件代码生成，RTE生成，ECU配置以及基础软件和操作系统等服务，帮助OEM实现无缝的系统软件架构开发流程。

AUTOSAR计划目标主要有三个：

1)建立独立于硬件的分层软件架构;

2)为实施应用提供方法论，包括制定无缝的软件架构堆叠流程并将应用软件整合至ECU;

3)制定各种车辆应用接口规范，作为应用软件整合标准，以便软件构件在不同汽车平台复用。

二、分层概述

AUTOSAR整体框架为分层式设计，以中间件RTE(Runtime Environment)为界，隔离上层的应用层(Application Layer)与下层的基础软件(Basic Software)。图1是AUTOSAR体系架构分层标准。

应用层中的功能由各软件组件SWC(software component)实现，组件中封装了部分或者全部汽车电子功能，包括对其具体功能的实现以及对应描述，如控制大灯，空调等部件的运作，但与汽车硬件系统没有连接。

1) 软件组件SWC(software component)

软件组件SWC(software component)是由Atomic component最小逻辑单元组成。Atomic component最小逻辑单元有Application、Sensor/actuator两种类型。其中Application是算法实现类型，能在各ECU上自由映射;Sensor/actuator是为Application提供I/O端口类型，用于与ECU绑定，但不可像Application那样能在各ECU上自由映射。数个SWC的逻辑集合组合成Composition。图2是SWC组成实例。

2)端口Ports

端口Ports是用来和其他SWC通信。通信内容分为Data elements与operations。其中，Data elements用Sender/Receiver通信方式;operations用Client/Server通信方式。图3是通信方式

2、Runtime environment层 (RTE)

中间件部分给应用层提供了通信手段，这里的通信是一种广义的通讯，可以理解成接口，应用层与其他软件体的信息交互有两种，第一种是应用层中的不同模块之间的信息交互;第二种是应用层模块同基础软件之间的信息交互。而RTE就是这些交互使用的接口的集散地，它汇总了所有需要和软件体外部交互的接口。从某种意义上来看，设计符合AUTOSAR的系统其实就是设计RTE。

SW-C之间的通信是调用RTE API函数而非直接实现的，都在RTE的管理和控制之下。每个API遵循统一的命名规则且只和软件组件自身的描述有关。具体通信实现取决于系统设计和配置，都由工具供应商提供的RTE Generator自动生成的。

在设计开发阶段中，软件组件通信层面引入了一个新的概念，虚拟功能总线VFB(Virtual Functional Bus)。它是对AUTOSAR所有通信机制的抽象，利用VFB，开发工程师将软件组件的通信细节抽象，只需要通过AUTOSAR所定义的接口进行描述，即能够实现软件组件与其他组件以及硬件之间的通信，甚至ECU内部或者是与其他ECU之间的数据传输。