Izpratne par autosar un tā arhitektūru

AUTOSAR (Automotive Open System Architecture) var definēt kā kopēju platformu visai autobūves nozarei, kas paredzēta, lai paplašinātu transportlīdzekļu funkcionalitātes piemērošanas jomu, neietekmējot pašreizējo darbības modeli. AUTOSAR būtībā ir atvērta un standarta programmatūras arhitektūra, kuru kopīgi izstrādāja automašīnu ražotāji, piegādātāji un rīku izstrādātāji. Šajā rakstā mēs uzzināsim, kas ir AUTOSAR, un par dažādiem tā arhitektūras slāņiem.

AUTOSAR galvenais moto ir “Sadarboties standartos, sacensties par ieviešanu”. Šī unikālā arhitektūra tika izstrādāta, lai izveidotu un uzturētu vienotu standartu starp ražotājiem, programmatūras piegādātājiem un rīku izstrādātājiem, lai procesa rezultātu varētu piegādāt bez jebkādām izmaiņām.

AUTOSAR - kā viss sākās?

2003. gadā AUTOSAR partnerība tika izveidota kā OEM (Original Equipment Manufacturer) ražotāju, Riepu 1 automobiļu piegādātāju, pusvadītāju ražotāju, programmatūras piegādātāju, instrumentu piegādātāju un citu alianse. Viņi izveidoja AUTOSAR kā atvērtu nozares standartu automobiļu programmatūras arhitektūrai, ņemot vērā dažādās esošās automobiļu E / E arhitektūras, kas bija klāt un kas sasaistās un tiks izveidotas nākotnē.

Ar 10 Core partneri AUTOSAR ir BMW Group, Bosch, Continental, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General Motors, PSA Peugeot Citroen, SiemensVDO Toyota Motor Corporation, un Volkswagen.

AUTOSAR nozīme

AUTOSAR infrastruktūra nav vienkārša, bet kāpēc ir nepieciešams ieviest tik sarežģītu infrastruktūru autobūves nozarē? No pirmās puses Kāpēc mums ir nepieciešams AUTOSAR?

Tā kā pieprasījums pēc inteliģenta, drošāka un gudrāka transportlīdzekļa palielina konkurenci arī automobiļu nozarē. Visu šo izlūkošanas informāciju un transportlīdzekļa funkcionalitāti nevar īstenot viena iestāde.

Piemēram, automašīnai ir drošības spilveni, GPS sistēma, viedā integrācija utt. Visas šīs funkcijas dažādās automobiļu rūpniecības nozarēs ir ieviesti dažādos ECU (elektroniskās vadības blokos ), tāpēc visām dažādajām automobiļu vienībām jāspēj strādāt roku rokā. iegūt vēlamo kontaktligzdu.

Tas palīdz arī programmatūras izstrādes procesā, jo līdz nesenam laikam automobiļu rūpniecībai izstrādātā programmatūra bija vērsta tikai uz sistēmas funkcionalitātes nodrošināšanu, un viņiem nekad nebija svarīgi, kādas sekas tā var sniegt sistēmai. Tas kļuva sarežģītāks, jo dažādās ECU dažādos transportlīdzekļu tīklos bija daudz funkciju. Tā kļuva par kritiskāku problēmu, palielinoties nestandarta izstrādes procedūrām. Tādējādi viņi ir izstrādājuši AUTOSAR.

Dažādi AUTOSAR arhitektūras slāņi

Ieskatoties iepriekš minētajā attēlā, jūs varat noteikt, ka AUTOSAR arhitektūra ir veidota no trim galvenajiem slāņiem

• Lietojuma slānis
• Izpildlaika vide (RTE)
• Pamata programmatūra (BSW)

Katram no šiem slāņiem ir savs mērķis un jāveic īpaša darbība

Lietojuma slānis

AUTOSAR lietojumprogrammu slānis sastāv no dažādām lietojumprogrammām un īpašiem programmatūras komponentiem, kas paredzēti konkrēta uzdevuma veikšanai saskaņā ar dotajām instrukcijām. Lietojumprogrammas slānis ir AUTOSAR programmatūras arhitektūras augšējais slānis, tāpēc tas ir kritisks visām transportlīdzekļu lietojumprogrammām. Lietošanas slānis sastāv no trim vissvarīgākajām sastāvdaļām, kas jāņem vērā. Tie ir lietojumprogrammatūras komponenti, šo komponentu porti un portu saskarnes.

Programmatūras komponenti nodrošina apakšsistēmas funkcionalitāti, kas ietver programmatūrai nepieciešamās darbības un datu elementus, kā arī komponentiem nepieciešamos resursus. Lietojumprogrammas avots nav atkarīgs no interaktīvo komponentu atrašanās vietas, ECU veida, uz kura komponents tiek kartēts, un no tā, cik reizes komponents tiek instantificēts sistēmā.

Runtime Environment (RTE) slānis

Runtime vides slānis rada piemērotu vidi programmatūras komponentu (SWC) darbībai. SWC vienmēr ir atkarīgs no RTE nodrošinātās saskarnes.

To var uzskatīt par sakaru centru starp tīklā esošajiem ECU. Tas palīdz programmatūras komponentiem darboties neatkarīgi no sakaru mehānismiem un kanāliem. RTE to padara iespējamu, sakārtojot sakaru attiecības starp komponentiem, kas tiek ieviesti dažādās veidnēs, konkrētam iekšējās komunikācijas mehānismam, piemēram, zvanam, vai starp ECU sakaru mehānismiem, piemēram, COM ziņojumam.

RTE ir atbildīgs par SWC dzīves cikla pārvaldību. Tam vajadzētu sākt un izslēgt funkcijas, pamatojoties uz vajadzībām. Tas darbojas arī kā atdalīšanas slānis starp lietojumprogrammatūru (ASW) un bāzes programmatūru (BSW), kur bāzes programmatūrai bija atļauja tieši izsaukt jebkuru API funkciju vai citus moduļus, bet lietojumprogrammatūra var sazināties tikai caur portiem.

RTE tiek ģenerēts divos posmos

• Līguma fāze: Šis posms nav atkarīgs no ECU, un tas nodrošina līgumu starp lietojumprogrammatūru un RTE, tas ir, pret ASW komponentu API var kodēt.

Tā rezultātā tika izveidota ASW komponenta norādītā galvene, kuru mēs varam iekļaut avota kodā. Galvenes fails sastāv no visām RTE API funkcijām, kuras var izmantot ASW, un arī nepieciešamie datu tipi un struktūras, kas nepieciešamas ASW komponentiem, tiek deklarēti galvenes failā.

• Ģenerēšanas fāze: Šajā posmā galvenā uzmanība tiks pievērsta konkrēta koda ģenerēšanai konkrētam ECU. Ar līguma fāzē izveidotajiem ASW komponentiem un galvenes failiem un visu nepieciešamo BSW kodu ģenerēto kodu var apkopot ECU izpildāmajā failā.

Pamata programmatūra (BSW)

Pamata programmatūras slāni var definēt kā standartizētu programmatūru, kas var sniegt pakalpojumus AUTOSAR programmatūras komponentiem, un to izmanto arī programmatūras funkcionālās daļas darbināšanai. Programmatūra Basic ietver standartizētus un ECU norādītus komponentus.

Pamata programmatūras slānis ir sadalīts 4 galvenajās daļās, proti, pakalpojumu slānī, ECU abstrakcijas slānī, mikrokontrolleru abstrakcijas slānī un sarežģītos draiveros.

I. Pakalpojuma slānis

Tas ir programmatūras pamata slāņa augšējais slānis. Tas nodrošina lietojumprogrammatūras pamata programmatūras moduļus un ir neatkarīgs no mikrokontroliera un ECU aparatūras.

Pakalpojuma slānis nodrošina tādas funkcijas kā

• Atmiņas pakalpojumi (NVRAM pārvaldība)
• Diagnostikas pakalpojumi (ieskaitot UDS komunikācijas un kļūdu atmiņa)
• Transportlīdzekļu tīkla sakari un pārvaldība
• ECU valsts vadība
• Operētājsistēma (OS)

Šī slāņa stiprinājums ir specializēts mikrokontrolierim (MCU), ECU aparatūras daļām un to lietojumiem.

II. ECU abstrakcijas slānis

Šis slānis darbojas kā mikrokontroliera abstrakcijas slāņa interfeiss, kurā ir arī daži ārējo ierīču draiveri. Tam ir piekļuve perifērijas ierīcēm un ierīcēm neatkarīgi no tā, kur tās atrodas mikrokontrollera iekšpusē vai ārpusē. Tas piedāvā arī saskarnes API ar mikrokontrolieri.

III. Mikrokontrolleru abstrakcijas slānis (MCAL)

Mikrokontrolleru slānis ir piekļuves ceļš saziņai ar aparatūru. Šis slānis tika izveidots, lai izvairītos no tiešas piekļuves mikrokontrolleru reģistriem. Mikro kontrolieris Abstrakcija Layer (Mcal) ir aparatūras slānis paredzēts, lai nodrošinātu standarta saskarni komponentu pamata programmatūru. Tas nodrošina mikrokontrolleru neatkarīgas vērtības pamata programmatūras komponentiem, kā arī pārvalda mikrokontrolleru perifērijas ierīces.

MCAL ir nodrošināts ar paziņošanas mehānismu, lai tas varētu atbalstīt komandu, atbilžu un informācijas izplatīšanu dažādiem procesiem. Papildus tam MCAL var ietvert dažas funkcijas un ierīces, piemēram, digitālo I / O (DIO), analogo / digitālo pārveidotāju (ADC), impulsa platuma (de) modulatoru (PWM, PWD), EEPROM (EEP), Flash (FLS), Capture Compare Uni (CCU), Watchdog taimeris (WDT), seriālā perifērā saskarne (SPI), I2C kopne.

IV. Komplekss ierīces draiveris (CDD)

Šim slānim ir īpašs laiks un funkcionālās prasības, lai tiktu galā ar sarežģītiem sensoriem un izpildmehānismiem. CDD tiek izmantots sarežģītu funkciju apstrādei, to nevar atrast nevienā citā slānī, un tam ir iespēja tieši piekļūt mikrokontrollerim. Sarežģītās funkcijas ietver iesmidzināšanas kontroli, elektrisko vērtību kontroli, pozīcijas palielināšanas noteikšanu utt.

AUTOSAR mērķi

AUTOSAR tika izveidots noteiktu iemeslu dēļ, kas ir noderīgi tagadnei un kas noderēs arī nākotnē, daži no mērķiem ir uzskaitīti zemāk.

• Pamatfunkciju ieviešana un standartizēšana kā nozares mēroga “standarta kodola” risinājums.
• Dažādu piegādātāju funkcionālo moduļu integrācija.
• Viegli uzturēt procesu visā dzīves ciklā.
• Spēja mērogot dažādus transportlīdzekļus neatkarīgi no platformas.
• Atlaišanas aktivizēšana.
• Pieejamības un drošības prasību izskatīšana.
• Ērta funkciju pārsūtīšana no viena ECU uz citu ECU tīklā.
• Vairāk izmantojot aparatūru, kas pieejama ārpus plaukta (COTS).
• Regulāri programmatūras atjauninājumi un jauninājumi visā transportlīdzekļa kalpošanas laikā.

AUTOSAR priekšrocības

AUTOSAR dažādos transportlīdzekļa dzīves cikla posmos piedāvā dažādas priekšrocības

OEM: Izmantojot AUROSAR, jūs varat atkal un atkal izmantot vienu un to pašu programmatūras kodu dažādiem oriģināliem ražotājiem. Tas ir elastīgāk pielāgoties dažādiem dizainiem, kā arī samazina ražošanas laiku un izmaksas.

Piegādātāji: piegādātāji var palielināt savu funkcionālās attīstības efektivitāti un izveidot savu uzņēmējdarbības modeli, kas viņiem ir piemērots.

Rīku nodrošinātājs: AUTOSAR ir kopīgs interfeiss, kas rīku nodrošinātājam palīdz standartizēt savu izstrādes procesu.

Jauns tirgus dalībnieks: jaunajiem dalībniekiem AUTOSAR darbojas kā pārredzama un definēta saskarne, kas viņiem var palīdzēt izprast nozares standartus un arī izveidot savus biznesa modeļus.

Ko jūs varat sagaidīt, izmantojot AUTOSAR?

AUTOSAR ir paredzēts dažādiem mērķiem dažādiem automobiļu nozares departamentiem. Tā kā tā ir daudzpusīga un elastīga, jūs varat darīt daudzas lietas, izņemot to, daži no galvenajiem rezultātiem, ko AUTOSAR var dot jums, ir iespēja atkārtoti izmantot tajā esošo programmatūru vairākām vienībām, un izmantoto programmatūru var apmainīt, kad vien tā ir Nepieciešams, AUTOSAR darbojas kā standarta platforma visām transportlīdzekļu programmatūrām, un tai nav sava pielietojuma.

Tam ir OS ar pamatfunkcijām un saskarnes programmatūru, un galvenā priekšrocība ir tā, ka to pašu saskarni var izmantot visā pamata programmatūrā. AUTOSAR funkcijas tiek piegādātas kā programmatūras komponenti, un visas iesaistītās sastāvdaļas ir neatkarīgas no aparatūras.