亚马逊卖家做自己网站,如何用ps做照片模板下载网站,网站建设犭金手指a排名12,交互网站开发文章目录 前言1. 什么是autosar#xff1f;1.1 AP#xff08;自适应平台autosar#xff09;1.2 CP#xff08;经典平台autosar)1.3 我的疑问 2. 为什么会有autosar3.autosar的架构3.1 CP的架构3.1.1 应用软件层3.1.2 运行时环境3.1.3 基础软件层 3.2 AP的架构 4. 参考资料 … 文章目录 前言1. 什么是autosar1.1 AP自适应平台autosar1.2 CP经典平台autosar)1.3 我的疑问 2. 为什么会有autosar3.autosar的架构3.1 CP的架构3.1.1 应用软件层3.1.2 运行时环境3.1.3 基础软件层 3.2 AP的架构 4. 参考资料 前言
前段时间参加系统架构师的软考其中案例分析中的嵌入式题目是分析autosar架构但是自己只是听说过汽车领域正在使用这个架构实际上这个架构到底是什么以及它有什么作用则是全然不知最终作为一个嵌入式工程师案例题也没有选择这个嵌入式题目。 其实软考会考这个东西再一定层面上就说明国家或者当前社会这块的人才是有些稀缺的然后想通过这种软考让更多的人去了解autosar架构。
另外最近在看机器人领域的工作发现和ROS机器人操作系统相关的开发工作中很多都提到了要对autosar有一定的了解。 再加上近些年新能源汽车越来越火很多相关的高薪嵌入式岗位中都要求对autosar有一定了解就想着去学习一下看看这个autosar到底是个啥。
因为属于自我科普的记录文章所以不会太深入去进行研究和讨论。如果想要对autosar有个深入的了解建议大家可以去参考资料中寻找对应的信息。
1. 什么是autosar
Home Autosar是一个汽车软件架构提供开放式汽车软件架构帮助您应对日益复杂的代码挑战。该架构支持开发标准化的电子系统可改进质量、性能、安全性和环保功能。它还有助于简化汽车使用寿命内软件的更新流程。
autosar目前分为两种分别是CP经典autosar和AP自适应autosar。
1.1 AP自适应平台autosar
全称为自适应AUTOSAR平台AUTOSAR Adaptive PlatformAP 2018年为了迎合未来汽车智能化、网联化的需求AUTOSAR联盟推出的一个全新平台将AP加入到原有的AUTOSAR平台中
官方介绍地址https://www.autosar.org/standards/adaptive-platform
1.2 CP经典平台autosar)
经典AUTOSAR平台AUTOSAR Classic Platform) 官方介绍地址https://www.autosar.org/standards/classic-platform
1.3 我的疑问
1.AP和CP的关系是啥
AP 和 CP 在 AUTOSAR 中是相互补充、协同发展的关系
一方面它们共同构成了 AUTOSAR 架构以满足不同类型汽车电子系统的需求。CP 作为基础在传统汽车电子领域发挥着重要作用保障了车辆基本功能的稳定运行AP 则适应新的发展趋势为智能网联汽车提供了更强大的功能扩展和灵活性。
另一方面它们之间也存在一定的过渡和融合。随着技术的发展一些 CP 上的功能可能会逐渐向 AP 迁移或融合以实现更高效的系统整合和创新。并且在实际应用中一辆车上可能同时存在基于 CP 和 AP 的不同系统它们之间需要进行良好的协同和交互。
2. AP和CP的区别是啥 CP 应用场景面向汽车电子的基础控制领域硬件要求对处理器要求不高经常是运行在8 位、16 位、32 位的微控制器MCU中操作系统一般采用实时操作系统RTOSAP 应用场景面向主要面向高度智能化、联网化且功能需求不断变化的复杂应用场景硬件要求对处理器要求较高一般是运行在64位的高性能处理器MPU或CPU中操作系统一般是兼容POSIX的操作系统如LINUX2. 为什么会有autosar
随着电子技术在动力总成控制、底盘控制、车身控制以及车载信息娱乐系统等各个部分所占的比重越来越大、所占的整车成本也越来越高电子技术已悄悄成为汽车各方面功能拓展和性能提升的重要技术支撑。
为了满足汽车电子硬件系统的多样性提高软件的模块化和复用度减少研发成本、降低研发周期。因此在 2003 年基于先前 EAST-EEA 项目的研究成果由全球汽车制造商、零部件供应商及其他电子、半导体和软件系统公司联合建立了汽车开放系统架构联盟Automotive Open System Architecture即 AUTOSAR。
autosar的特点 在讨论为什么有autosar时其实我们也可以看一下autosar有哪些优点知道了他有哪些优点也就大概能够反推为什么汽车电子领域会需要autosar了 高度的标准化 通过定义一整套全面且细致的标准和规范包括软件架构、接口定义、通信协议等各个方面确保了不同的汽车电子组件和系统能够在统一的框架下和谐共存、协同工作避免了因缺乏标准而导致的兼容性问题和混乱局面极大地提升了系统的整体协调性和稳定性。 AUTOSAR 具备强大的可扩展性 其架构设计灵活能够轻松容纳新的功能和技术的融入。无论是新的传感器、执行器的加入还是新的软件模块的引入都可以较为顺畅地与现有系统进行整合无需对整个体系进行大规模的重构这使得汽车电子系统能够快速适应不断变化的技术发展趋势和用户多样化的需求保持与时俱进的能力。 软件复用性在 AUTOSAR 中得到了高度的体现 它创建了一个有利于软件组件重复使用的环境减少了重复开发的工作量和成本。开发人员可以从已有的软件库中挑选合适的组件并根据具体项目需求进行定制和组合从而大大提高了开发效率缩短了产品的上市时间同时也保障了软件质量的一致性和可靠性。 AUTOSAR 对于安全性和可靠性的保障极为重视 它制定了严格的安全准则和测试要求对软件的开发、验证和部署过程进行严格把控。通过严格的质量控制和风险评估机制确保软件在各种复杂环境和工况下都能稳定、安全地运行降低潜在故障和风险发生的可能性为驾驶者提供了高度可靠的行车保障。 AUTOSAR 还具有良好的兼容性和互操作性 不同的汽车制造商、零部件供应商以及软件开发商都可以在这一统一的平台上进行合作和交流。它打破了传统的技术壁垒和界限促进了整个汽车产业链的协同发展使得各方资源能够更加高效地整合和利用共同推动汽车电子技术的进步和创新。
3.autosar的架构
3.1 CP的架构
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3.1.1 应用软件层
包含若干个软件组件Software ComponentSWC这些组件实现了具体的车辆功能每个软件组件都具有明确的功能定义和接口比如控制类组件负责对车辆的某些系统进行精确控制监测类组件实时监控车辆的状态和参数通信类组件处理与其他 ECU 或外部系统的信息交互等。
软件组件间通过端口Port进行交互。每个软件组件可以包含一个或者多个运行实体Runnable EntityRE运行实体中封装了相关控制算法其可由 RTE 事件RTE Event触发。
我的疑问 autosar组件中的端口是指socket的端口吗 在 AUTOSAR 中端口Port并不是指网络编程中的 Socket 端口。在 AUTOSAR 架构中端口是软件组件Software ComponentSWC之间进行通信的接口。每个端口都有明确的定义和功能用于在不同的软件组件之间传递数据和控制信息。 autosar中的SWC又是个啥 SWCSoftware Component即软件组件是 AUTOSAR 架构中的核心概念之一。它是一个独立的、可重用的、自我描述的、可替换的软件单元具有清晰的输入输出接口。 在使用 AUTOSAR 架构时开发人员首先需要将整个汽车电子系统分解为不同的 SWC每个 SWC 都应具有特定的功能如传感器数据处理、控制算法、用户界面等同时需要定义其输入输出接口以及其它自述和控制接口这些接口都要符合 AUTOSAR 定义的规范。
3.1.2 运行时环境
AUTOSAR 运行时环境Runtime EnvironmentRTE作为应用软件层和基础软件层交互的桥梁为软硬件分离提供了可能。RTE 可以实现软件组件间、基础软件间以及软件组件和基础软件之间的通信
RTE 封装了基础软件层的通信和服务为应用层软件组件提供了标准化的基础软件和通信接口使得应用层可以通过 RTE 接口函数调用基础软件的服务。 虚拟功能总线VFB及运行环境RTE 虚拟功能总线VFB是底层基础软件与网络拓扑结构的抽象。是AutoSar提供的所有通信机制的集合在信息学数据交互的过程中应用程序被建模为组合组件。软件组件之间通过VFB进行通讯的。 在系统配置时软件组件会被映射到制定的ECU上同时组件间的虚拟连接也被映射到了CANFlexRay, MOST等总线上。 需要注意的是 RTE也就是单个ECU上对VFB接口的实现。 使用虚拟功能总线可以使得负责应用层软件的开发人员不用去关心一个软件组件最终在整车中的哪个 ECU 中具体实现从而使得应用软件的开发可以独立于具体的 ECU 开发。因此可以让应用软件开发人员专注于应用软件组件的开发。而 VFB 的真实通信实现则由 RTE 和基础软件来保证从这一角度来看RTE 是 AUTOSAR 虚拟功能总线的具体实现。 什么是AUTOSAR中的ECU ECU可以看作是一个单独的芯片或者说是微型计算机。 汽车电子中要控制那么多的电子器件不同的电子器件对实时性和性能要求又不一样因此一辆汽车中肯定是有多个控制芯片组成的。 不同的控制芯片就是不同的ECU。 虽然一辆完整的汽车物理上是不同的控制芯片组成但是在用户的角度来看整个汽车仍然是一个实体所以不同的ECU之间是要进行交互和通讯的。这也就引出了VFB虚拟总线的概念。不同的ECU去实现该协议然后借助WIFI或者CAN等通过该协议进行设备发现状态同步等功能。
3.1.3 基础软件层 AUTOSAR 基础软件层Basic Software LayerBSW又可分为四层即服务层Services Layer、ECU 抽象层ECU Abstraction Layer、微控制器抽象层Microcontroller Abstraction LayerMCAL和复杂驱动Complex Drivers。 服务层 通信服务 • 也就是对CAN、LIN、FlexRay在内的整车网络系统进行统一封装。 • 对上层应用隐藏协议以及报文属性也就是说上层应用无需关注通信是通过CAN还是LIN 去进行的。 • 提供统一的总线通信接口、网络管理服务、诊断通讯服务 内存服务 • 也就是对内存访问进行了统一的封装。 系统服务 • 提供RTOS服务包括中断管理、资源管理、任务管理等 ECU抽象层 ECU 抽象层ECU Abstraction Layer包括板载设备抽象、存储器硬件抽象、通信硬件抽象和 I/O 硬件抽象。该层将 ECU 结构进行了抽象负责提供统一的访问接口实现对通信、存储器以及 I/O 的访问从而不需要考虑这些资源是由微控制器片内提供的还是由微控制器片外设备提供的。该层与 ECU 平台相关但与微控制器无关这种无关性正是由微控制器抽象层来实现的。 刚开始我以为ECU抽象层应该就是微控制器抽象层但实际上它是在微控制器之上的一层可以把微控制器抽象层理解为驱动层。 当驱动有了之后应用层在使用时很少会直接使用驱动因为驱动提供的接口很全但是使用起来也会更加麻烦我理解ECU应该是对驱动又进行了一些封装。 微控制器抽象层 微控制器抽象层Microcontroller Abstraction LayerMCAL是实现不同硬件接口统一化的特殊层。通过微控制器抽象层可将硬件封装起来避免上层软件直接对微控制器的寄存器进行操作。微控制器抽象层包括微控制器驱动、存储器驱动、通信驱动、I/O 驱动等模块。 复杂驱动层 由于对复杂传感器和执行器进行操作的模块涉及严格的时序问题难以抽象所以在 AUTOSAR 规范中这部分没有被标准化统称为复杂驱动Complex Drivers。
3.2 AP的架构 核心功能点
Adaptive Application自适应应用程序是AP架构的核心它是一种可以根据运行时环境动态调整的软件组件。这些应用程序可以实现环境感知、行为规划等功能。
ARAAdaptive Runtime for AUTOSARARA是自适应应用程序的运行环境它提供了与CP RTERuntime Environment完全不同的接口。ARA由多个功能集群组成这些功能集群被划分为基础服务和自适应服务两类。
POSIX操作系统AP架构构建在POSIX操作系统之上以提供更高的性能和灵活性。 功能集群功能集群是ARA的组成部分每个功能集群都实现了特定的功能例如通信管理、诊断服务等。
服务和APIAP架构使用服务和API来完成数据交换应用程序通过这些接口与其他组件进行通信。
以太网通信AP架构的通信是面向服务类型的它将网络绑定到DDSData Distribution Service或SOME/IPScalable service-Oriented Middleware over IP并使用以太网与其他ECU进行通信。
灵活性和可扩展性AP架构设计为具有高度的灵活性和可扩展性以满足不断变化的汽车电子系统需求。它支持软件的动态更新和配置以及新功能的添加。
AUTOSAR自适应平台基础中的功能集群必须每个虚拟机至少有一个实例而服务可以分布在车载网络中。
与AUTOSAR经典平台相比自适应平台的AUTOSAR运行时环境在运行时动态链接服务和客户端。
4. 参考资料
豆包
autosar 官网
来来来我告诉你 AUTOSAR架构深度解析从入门到放弃
AUTOSAR 发展现状
