一、總體概述

AUTOSAR是Automotive Open System Architecture(汽車開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu))的首字母縮寫(xiě)，是一家致力于制定汽車電子軟件標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)盟。AUTOSAR是由全球汽車制造商、部件供應(yīng)商及其他電子、半導(dǎo)體和軟件系統(tǒng)公司聯(lián)合建立，各成員保持開(kāi)發(fā)合作伙伴關(guān)系。自2003年起，各伙伴公司攜手合作，致力于為汽車工業(yè)開(kāi)發(fā)一個(gè)開(kāi)放的、標(biāo)準(zhǔn)化的軟件架構(gòu)。AUTOSAR這個(gè)架構(gòu)有利于車輛電子系統(tǒng)軟件的交換與更新，并為高效管理愈來(lái)愈復(fù)雜的車輛電子、軟件系統(tǒng)提供了一個(gè)基礎(chǔ)。此外，AUTOSAR在確保產(chǎn)品及服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，提高了成本效率。

整車軟件系統(tǒng)可通過(guò)AUTOSAR架構(gòu)對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)內(nèi)存及總線的診斷功能進(jìn)行深度管理，它的出現(xiàn)有利于整車電子系統(tǒng)軟件的更新與交換，并改善了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。目前支持AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的工具和軟件供應(yīng)商都已經(jīng)推出了相應(yīng)的產(chǎn)品，提供需求管理，系統(tǒng)描述，軟件構(gòu)件算法模型驗(yàn)證，軟件構(gòu)建算法建模，軟件構(gòu)件代碼生成，RTE生成，ECU配置以及基礎(chǔ)軟件和操作系統(tǒng)等服務(wù)，幫助OEM實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的系統(tǒng)軟件架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程。

AUTOSAR計(jì)劃目標(biāo)主要有三個(gè)：

1)建立獨(dú)立于硬件的分層軟件架構(gòu);

2)為實(shí)施應(yīng)用提供方法論，包括制定無(wú)縫的軟件架構(gòu)堆疊流程并將應(yīng)用軟件整合至ECU;

3)制定各種車輛應(yīng)用接口規(guī)范，作為應(yīng)用軟件整合標(biāo)準(zhǔn)，以便軟件構(gòu)件在不同汽車平臺(tái)復(fù)用。

二、分層概述

AUTOSAR整體框架為分層式設(shè)計(jì)，以中間件RTE(Runtime Environment)為界，隔離上層的應(yīng)用層(Application Layer)與下層的基礎(chǔ)軟件(Basic Software)。圖1是AUTOSAR體系架構(gòu)分層標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用層中的功能由各軟件組件SWC(software component)實(shí)現(xiàn)，組件中封裝了部分或者全部汽車電子功能，包括對(duì)其具體功能的實(shí)現(xiàn)以及對(duì)應(yīng)描述，如控制大燈，空調(diào)等部件的運(yùn)作，但與汽車硬件系統(tǒng)沒(méi)有連接。

1) 軟件組件SWC(software component)

軟件組件SWC(software component)是由Atomic component最小邏輯單元組成。Atomic component最小邏輯單元有Application、Sensor/actuator兩種類型。其中Application是算法實(shí)現(xiàn)類型，能在各ECU上自由映射;Sensor/actuator是為Application提供I/O端口類型，用于與ECU綁定，但不可像Application那樣能在各ECU上自由映射。數(shù)個(gè)SWC的邏輯集合組合成Composition。圖2是SWC組成實(shí)例。

2)端口Ports

端口Ports是用來(lái)和其他SWC通信。通信內(nèi)容分為Data elements與operations。其中，Data elements用Sender/Receiver通信方式;operations用Client/Server通信方式。圖3是通信方式

2、Runtime environment層 (RTE)

中間件部分給應(yīng)用層提供了通信手段，這里的通信是一種廣義的通訊，可以理解成接口，應(yīng)用層與其他軟件體的信息交互有兩種，第一種是應(yīng)用層中的不同模塊之間的信息交互;第二種是應(yīng)用層模塊同基礎(chǔ)軟件之間的信息交互。而RTE就是這些交互使用的接口的集散地，它匯總了所有需要和軟件體外部交互的接口。從某種意義上來(lái)看，設(shè)計(jì)符合AUTOSAR的系統(tǒng)其實(shí)就是設(shè)計(jì)RTE。

SW-C之間的通信是調(diào)用RTE API函數(shù)而非直接實(shí)現(xiàn)的，都在RTE的管理和控制之下。每個(gè)API遵循統(tǒng)一的命名規(guī)則且只和軟件組件自身的描述有關(guān)。具體通信實(shí)現(xiàn)取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置，都由工具供應(yīng)商提供的RTE Generator自動(dòng)生成的。

在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段中，軟件組件通信層面引入了一個(gè)新的概念，虛擬功能總線VFB(Virtual Functional Bus)。它是對(duì)AUTOSAR所有通信機(jī)制的抽象，利用VFB，開(kāi)發(fā)工程師將軟件組件的通信細(xì)節(jié)抽象，只需要通過(guò)AUTOSAR所定義的接口進(jìn)行描述，即能夠?qū)崿F(xiàn)軟件組件與其他組件以及硬件之間的通信，甚至ECU內(nèi)部或者是與其他ECU之間的數(shù)據(jù)傳輸。