Înțelegerea autosar-ului și a arhitecturii sale

AUTOSAR (Automotive Open System Architecture) poate fi definit ca o platformă comună pentru întreaga industrie auto, care este concepută pentru a spori domeniul de aplicare al funcționalității vehiculului fără a afecta modelul de operare actual. AUTOSAR este în esență o arhitectură software deschisă și standard care a fost dezvoltată în comun de producătorii de automobile, furnizorii și dezvoltatorii de instrumente. În acest articol vom afla ce este AUTOSAR și despre diferitele straturi din arhitectura sa.

Motto-ul principal al AUTOSAR este „Cooperează la standarde, concurează la implementare”. Această arhitectură unică a fost dezvoltată pentru a stabili și menține un standard comun în rândul producătorilor, furnizorilor de software și dezvoltatorilor de instrumente, astfel încât rezultatul procesului să poată fi livrat fără a fi nevoie de modificări.

AUTOSAR - Cum a început totul?

În 2003, parteneriatul AUTOSAR a fost format ca o alianță a producătorilor OEM (producător de echipamente originale), furnizorilor de automobile Tire 1, producătorilor de semiconductori, furnizorilor de software, furnizorilor de scule și alții. Ei au stabilit AUTOSAR ca un standard industrial deschis pentru arhitectura software-ului auto, luând în considerare diferitele arhitecturi auto E / E care erau prezente și care se vor lega și se vor forma în viitor.

Cei 10 parteneri principali ai AUTOSAR sunt BMW Group, Bosch, Continental, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General Motors, PSA Peugeot Citroen, SiemensVDO, Toyota Motor Corporation și Volkswagen.

Importanța AUTOSAR

Infrastructura AUTOSAR nu este simplă, dar de ce este necesară introducerea unei infrastructuri atât de complexe în industria auto? La prima mână De ce avem nevoie de AUTOSAR?

Pe măsură ce cererea pentru vehicul inteligent, mai sigur și mai inteligent crește, va crește și concurența din industria auto. Toate aceste informații și funcționalitatea vehiculului nu pot fi implementate de o singură autoritate.

De exemplu, o mașină are airbag-uri, sistem GPS, integrare inteligentă etc. Toate aceste caracteristici sunt implementate pe diferite ECU-uri (unități de control electronic) de către diferite industrii auto, astfel încât toate unitățile auto diferite ar trebui să poată lucra mână în mână pentru obțineți orificiul dorit.

Acest lucru ajută și în procesul de dezvoltare de software, deoarece până în ultima perioadă software-ul dezvoltat pentru industriile auto se concentra doar pe furnizarea funcționalității sistemului și nu le-a păsat niciodată care sunt efectele pe care le poate oferi sistemului. S-a complicat din cauza multor funcționalități pe diferite ECU-uri din diferite rețele de vehicule. A devenit o problemă mai critică odată cu creșterea procedurilor de dezvoltare non-standard. Prin urmare, au dezvoltat AUTOSAR.

Diferite straturi de arhitectură AUTOSAR

Dacă vă uitați în imaginea de mai sus, puteți identifica că arhitectura AUTOSAR este formată din trei straturi principale care sunt

• Strat de aplicație
• Runtime Environment (RTE)
• Software de bază (BSW)

Fiecare dintre aceste straturi are propriul scop și are o operație specifică de efectuat

Strat de aplicație

Stratul de aplicație AUTOSAR constă din diverse aplicații și componente software specifice care sunt proiectate pentru a efectua o sarcină specifică conform instrucțiunilor date. Stratul de aplicație este cel mai de sus strat al arhitecturii software a AUTOSAR, de aceea este esențial pentru toate aplicațiile vehiculului. Stratul de aplicare cuprinde trei dintre cele mai importante componente care ar trebui luate în considerare. Acestea sunt componente software pentru aplicații, porturi ale acestor componente și interfețe de porturi.

Componentele software asigură funcționalitatea subsistemului, care implică operațiunile și elementele de date de care software-ul necesită și resursele necesare componentelor. Iar sursa aplicației este independentă de locația componentelor interactive, de tipul de ECU-uri pe care este mapată componenta și de numărul de instanțe ale componentei într-un sistem.

Stratul Runtime Environment (RTE)

Stratul de mediu de execuție creează un mediu adecvat pentru funcționarea componentelor software (SWC). SWC este întotdeauna dependent de interfața furnizată de RTE.

Poate fi considerat ca centrul de comunicație între calculatoarele care se află în rețea. Ajută componentele software să funcționeze independent de mecanismele și canalele de comunicare. RTE face acest lucru posibil prin maparea relațiilor de comunicare dintre componentele care sunt implementate în diferite șabloane, la un mecanism specific de comunicare intra, cum ar fi apelul sau un mecanism de comunicare inter ECU, cum ar fi un mesaj COM.

RTE are responsabilitatea de a gestiona ciclul de viață al SWC, ar trebui să pornească și să oprească funcțiile în funcție de necesități. De asemenea, acționează ca un strat de separare între aplicația software (ASW) și software-ul de bază (BSW) unde software-ul de bază avea permisiunea de a apela direct orice funcție API sau alte module, dar software-ul aplicației poate comunica numai prin porturi.

RTE este generat în două faze

• Faza contractului: această fază este independentă de ECU și oferă contractul între software-ul aplicației și RTE, adică API-ul componentelor ASW poate fi codat.

A rezultat într-un antet specificat de componentă ASW pe care îl putem include în codul sursă. Fișierul antet constă din toate funcțiile API RTE care pot fi utilizate în ASW și, de asemenea, tipurile de date și structurile necesare necesare componentelor ASW sunt declarate în fișierul Antet.

• Faza de generare: Această fază se va concentra pe generarea codului concret pentru un ECU dat. Cu componentele ASW și fișierele antet create în faza de contract și toate codurile BSW necesare, codul generat poate fi compilat într-un fișier executabil pentru ECU.

Software de bază (BSW)

Stratul Software de bază poate fi definit ca software standardizat care poate furniza servicii componentelor software AUTOSAR și este, de asemenea, utilizat pentru a rula partea funcțională a software-ului. Software-ul de bază include componentele standardizate și specificate de ECU.

Stratul Software de bază este împărțit în continuare în 4 părți majore și anume Stratul de servicii, Stratul de abstractizare a ECU, Stratul de abstractizare a microcontrolerului și Drivere complexe.

I. Stratul de serviciu

Este cel mai înalt strat al stratului software de bază, oferă module software de bază pentru aplicația software și este independent de microcontroler și hardware-ul ECU.

Stratul de servicii oferă funcții precum

• Servicii de memorie (management NVRAM)
• Servicii de diagnosticare (inclusiv UDS comunicare și memorie de erori)
• Comunicații și gestionare a rețelei vehiculelor
• Managementul statului ECU
• Sistem de operare (OS)

Montarea acestui strat este specializată pentru microcontroler (MCU), părți ale hardware-ului ECU și aplicațiile acestora.

II. Strat de abstractizare ECU

Acest strat acționează ca o interfață a stratului de abstractizare a microcontrolerului, care conține, de asemenea, unii drivere de dispozitive externe. Are acces la periferice și dispozitive indiferent unde sunt amplasate fie în interiorul, fie în exteriorul microcontrolerului. De asemenea, oferă API-ul pentru interfața cu microcontrolerul.

III. Microcontroller Abstraction Layer (MCAL)

Stratul de microcontroler este calea de acces pentru a comunica cu hardware-ul. Acest strat a fost încadrat pentru a evita accesul direct la registrele microcontrolerelor. Micro-controler Abstraction Layer (Mcal) este un strat de hardware proiectat pentru a asigura interfața standard componentele software - ului de bază. Oferă valori independente de microcontroler pentru componentele software-ului de bază și gestionează, de asemenea, perifericele de microcontroler.

MCAL este prevăzut cu un mecanism de notificare, astfel încât să poată sprijini distribuirea comenzilor, răspunsurilor și informațiilor la diferite procese. În afară de aceasta, MCAL poate include unele dintre funcțiile și dispozitivele precum I / O digitală (DIO), Convertor analog / digital (ADC), Modulator de lățime a impulsului (De) (PWM, PWD), EEPROM (EEP), Flash (FLS), Capture Compare Uni (CCU), Watchdog Timer (WDT), Serial Peripheral Interface (SPI), I2C Bus.

IV. Driver de dispozitiv complex (CDD)

Acest strat are un timp special și cerințe funcționale pentru a face față senzorilor și actuatorilor complexi. CDD este utilizat pentru manipularea funcțiilor complexe, nu poate fi găsit în alte straturi și are capacitatea de a accesa direct microcontrolerul. Funcțiile complexe includ controlul injecției, controlul valorilor electrice, detectarea creșterii poziției etc.

Obiectivele AUTOSAR

AUTOSAR a fost creat din anumite motive care sunt utile în prezent și care vor fi utile și în viitor. Unele dintre obiective sunt enumerate mai jos.

• Implementarea și standardizarea funcțiilor de bază ca o soluție „core standard” la nivel de industrie.
• Integrări de module funcționale de la diferiți furnizori.
• Ușor de întreținut procesul pe tot parcursul ciclului de viață.
• Capacitatea de a scala diferite vehicule independent de platformă.
• Activarea redundanței.
• Luarea în considerare a cerințelor de disponibilitate și siguranță.
• Transfer ușor de funcții de la un ECU la alt ECU din rețea.
• Folosind mai mult hardware comercial (COTS).
• Actualizări și actualizări periodice de software pe toată durata de viață a vehiculului.

Avantajele AUTOSAR

AUTOSAR oferă diferite avantaje în diferite etape ale ciclului de viață al vehiculului

OEM: cu AUROSAR puteți utiliza același cod software din nou și din nou pentru diferiți OEM. Este mai flexibil să se adapteze pentru diferite modele și, de asemenea, reduce timpul și costul de producție.

Furnizori: Furnizorii își pot spori eficiența dezvoltării funcționale și își pot crea propriul model de afaceri potrivit pentru ei.

Furnizor de instrumente: AUTOSAR are o interfață comună care ajută furnizorul de instrumente să își standardizeze procesul de dezvoltare.

Noul participant pe piață: pentru noii intrați, AUTOSAR acționează ca o interfață transparentă și definită, care îi poate ajuta să înțeleagă standardele din industrie și, de asemenea, să își creeze propriile modele de afaceri.

La ce vă puteți aștepta prin AUTOSAR?

AUTOSAR este conceput pentru a servi diverse scopuri pentru diferite departamente din industria auto. Deoarece este versatil și flexibil, puteți face multe lucruri în afară de aceasta, unele dintre rezultatele de bază pe care vi le poate oferi AUTOSAR sunt capacitatea de a reutiliza software-ul din acesta pentru mai multe unități, iar software-ul utilizat poate fi schimbat ori de câte ori este necesar, AUTOSAR acționează ca o platformă standard pentru toate software-urile vehiculului și nu are nicio aplicație proprie.

Are un sistem de operare cu funcții de bază și programe de interfață și principalul avantaj este că aceeași interfață poate fi utilizată în toate software-urile de bază. Funcționalitățile AUTOSAR sunt furnizate ca componente software și toate componentele implicate sunt independente de hardware.