AUTOSAR入门介绍

AUTOSAR官 ：https://www.autosar.org/

一、AUTOSAR由来

1、AUTOSAR背景

在汽车创新应用不断涌现的推动下，汽车的电子控制系统一直在高速发展，当前汽车电子电汽（E/E）架构日益复杂，面临的挑战也越来越多，主要包括以下几个方面：

• 控制器数量增加， 络复杂度增加。
• 软件功能数量急剧增加。
• 硬件平台多样型，软件可复用性差。
• 软件开发周期缩短。
• 软件成本占比增加。

汽车原始设备制造商（Car OEM）和一级供应商（Tier 1）为了奠定行业协作创新发展基础，同时打造一个继续鼓励功能创新和质量竞争的平台，建立了一种汽车开放系统架构（AUTomotive Open Source ARchitecture, AUTOSAR）的开发合作伙伴关系：AUTOSAR联盟。当前AUTOSAR联盟的核心成员有：

2、AUTOSAR概述

AUTOSAR联盟旨在共同开发和建立汽车E/E架构的开放行业标准，并将其作为未来汽车ECU应用程序中功能管理的基础措施和标准软件模块。
AUTOSAR适用范围包括所有汽车电子应用领域（Vehicle Domains），重点关注车身、动力传动和底盘安全领域。所有车辆控制应用都可以使用AUTOSAR标准，特别是分布式系统相关功能（例如通过总线）。
AUTOSAR将作为未来汽车应用实施的平台，并有助于最小化功能领域之间的障碍。因此可以将功能 络映射到系统中的不同控制节点，从而实现ECU功能与底层硬件平台的独立。

3、AUTOSAR目的

AUTOSAR开发合作的主要目标是基本系统功能和功能接口的标准化。这使得开发合作伙伴能够在汽车 络中实现集成、交换和传递功能，并大大改进汽车生命周期内的软件更新和升级。考虑到这一目标，AUTOSAR推动了从ECU到基于功能的系统设计尝试在汽车软件开发中的范式转变——实现从基于ECU到基于功能的系统设计，并且能够降低技术和经济方面日益增加的E/E架构的复杂性。
AUTOSAR联盟自成立至今，一直提倡“在标准上合作，在实现上竞争”的原则，标准大家共同制定，但具体的实现方法由各公司自己去探索。其核心思想在于“同一标准，分散实现，集中配置”。

• “统一标准”是为各个厂商提供一个开放的、通用的平台；
• “分散实现”要求软件系统高度的层次化和模块化，同时还要降低应用软件与硬件平台之间的耦合；
• “集中配置”是指不同的模块可以由不同公司去完成开发，但想要完成最终软件系统的集成，就需要将所有模块的配置信息以统一的格式集中整合并管理起来，从而配置生成一个完整的系统。

AUTOSAR的官 介绍可以访问以下链接：
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/AUTOSAR_EXP_Introduction_Part1.pdf
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/AUTOSAR_EXP_Introduction_Part2.pdf

二、AUTOSAR发展

AUTOSAR的发展，分为几个阶段，详细描述可以参考官 的历史页面：https://www.autosar.org/about/history/
初始化（2002 – 2003）

阶段1（2003 – 2006）

阶段2（2007 – 2009）

阶段3（2010 – 2012）

AUTOSAR可持续发展（2013 – 至今）

启动自适应平台AP，标准化经典平台CP（2017 – 至今）

三、AUTOSAR方法论（Methodology）

除了软件架构外，AUTOSAR为汽车电子软件系统开发过程定义了一套通用的技术方法，即AUTOSAR方法论。该方法描述了从系统底层配置到ECU可执行代码产生过程的设计步骤。

参考经典AUTOSAR中的介绍：

• 软件组件描述（SW-Component Description）：包含系统中所涉及的软件组件的接口信息，例如数据类型、端口接口、端口等。
• ECU资源描述（ECU ResourceDescription-HW only）：包含系统中每个ECU所需要的处理器及其外设、传感器、执行器等信息。
• 系统约束描述（System Constraint Description）：包含总线信息、软件组件间的拓扑结构和一些映射关系等信息。

AUTOSAR相关规范：
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/3-0/AUTOSAR_TechnicalOverview.pdf
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/foundation/21-11/AUTOSAR_RS_Methodology.pdf
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_TR_Methodology.pdf
https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_TR_AdaptiveMethodology.pdf

四、AUTOSAR接口

AUTOSAR规范中，将不同模块间通信的接口主要分为以下三类：

• AUTOSAR接口（AUTOSAR Interface）
• 标准AUTOSAR接口（Standardized AUTOSAR Interface）
• 标准接口（Standardized Interface）

AUTOSAR接口输入应用接口，是从软件组件的端口衍生来的通用接口，描述数据或服务。它由RTE提供给软件组件，可以作为软件组件间通信的接口，描述数据或者服务，可以作为软件组件间通信的接口。AUTOSAR接口非标准接口，可自定义。（在AUTOSAR规范中已对车身、地盘及动力传动系统控制领域的应用接口做了一些标准化工作。）
标准AUTOSAR接口是一种特殊的AUTOSAR接口，在AUTOSAR规范中有明确的定义。
标准接口在AUTOSAR规范中以C/C++语言中API的形式明确定义。主要用于ECU上各个模块间、进程和操作系统间，一般应用软件组件不可直接访问。

五、AUTOSAR标准规范

3、经典平台

AUTOSAR 经典平台架构在最高抽象级别上区分了在微控制器上运行的三个软件层：应用程序、运行时环境 (RTE) 和基本软件 (BSW)。

• 应用软件层大多独立于硬件。
• 软件组件之间的通信以及通过 RTE 访问 BSW。
• RTE 代表应用程序的完整接口。
• BSW 分为三个主要层和复杂的驱动程序：
  • 服务、ECU（电子控制单元）抽象和微控制器抽象。

附1：术语表

附2：参考资料

• 《汽车软件架构》
• 《AUTOSAR规范与车用控制器软件开发》
• 《AUTOSAR MCAL的原理与实践》