Memahami autosar dan senibina itu

AUTOSAR (Senibina Sistem Terbuka Automotif) dapat didefinisikan sebagai platform umum untuk seluruh industri automotif yang dirancang untuk meningkatkan skop aplikasi untuk fungsi kenderaan tanpa mempengaruhi model operasi saat ini. AUTOSAR pada dasarnya adalah arsitektur perisian terbuka dan standard yang dikembangkan bersama oleh pengeluar kenderaan, pembekal dan pembangun alat. Dalam artikel ini kita akan mengetahui apa itu AUTOSAR dan mengenai pelbagai lapisan dalam senibinanya.

Moto utama AUTOSAR adalah "Bekerjasama pada standard, bersaing dalam pelaksanaan". Senibina yang unik ini dikembangkan untuk membangun dan mengekalkan standard yang sama di antara pengeluar, pembekal perisian, dan pembangun alat sehingga hasil dari proses dapat disampaikan tanpa memerlukan perubahan.

AUTOSAR - Bagaimana semuanya bermula?

Pada tahun 2003, perkongsian AUTOSAR dibentuk sebagai gabungan pengeluar OEM (Original Equipment Manufacturer), pembekal automotif Tire 1, pengeluar semikonduktor, pembekal perisian, pembekal alat, dan lain-lain. Mereka menetapkan AUTOSAR sebagai standard industri terbuka untuk seni bina perisian automotif dengan mempertimbangkan seni bina E / E automotif yang ada dan yang sesuai dan akan dibentuk di masa depan.

The 10 rakan Teras AUTOSAR adalah Kumpulan BMW, Bosch, Continental, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General Motors, PSA Peugeot Citroen, SiemensVDO, Toyota Motor Corporation, dan Volkswagen.

Kepentingan AUTOSAR

Prasarana AUTOSAR tidak mudah, tetapi mengapa perlu memperkenalkan infrastruktur yang begitu kompleks kepada industri automotif? Dari segi pertama Mengapa kita memerlukan AUTOSAR?

Oleh kerana permintaan untuk kenderaan pintar, lebih selamat dan lebih pintar, persaingan dalam industri automotif juga akan meningkat. Semua kecerdasan dan fungsi kenderaan ini tidak dapat dilaksanakan oleh satu pihak berkuasa.

Sebagai contoh, sebuah kereta mempunyai beg udara, sistem GPS, Integrasi pintar, dan lain-lain. Semua ciri ini dilaksanakan pada ECU yang berbeza (Unit Kawalan Elektronik) oleh industri automotif yang berbeza, jadi semua unit automotif yang berbeza harus dapat bekerja sama untuk dapatkan cawangan yang dikehendaki.

Ini juga membantu dalam proses pengembangan perisian, kerana hingga saat ini perisian yang dikembangkan untuk industri otomotif hanya tertumpu pada penyampaian fungsi sistem dan mereka tidak pernah peduli apa kesan yang dapat diberikannya kepada sistem. Ia menjadi lebih rumit kerana banyak fungsi melalui pelbagai ECU di rangkaian kenderaan yang berbeza. Ini menjadi masalah yang lebih kritikal dengan peningkatan prosedur pembangunan yang tidak standard. Oleh itu, mereka telah mengembangkan AUTOSAR.

Lapisan Arkitek AUTOSAR yang berbeza

Sekiranya anda melihat gambar di atas, anda dapat mengenal pasti bahawa seni bina AUTOSAR terdiri daripada tiga lapisan utama yang

• Lapisan Aplikasi
• Persekitaran Masa Jalan (RTE)
• Perisian Asas (BSW)

Setiap lapisan ini mempunyai tujuannya sendiri dan mempunyai operasi khusus untuk dilakukan

Lapisan Aplikasi

Lapisan aplikasi AUTOSAR terdiri dari berbagai aplikasi dan komponen perangkat lunak tertentu yang dirancang untuk melakukan tugas tertentu sesuai petunjuk yang diberikan. Lapisan aplikasi adalah lapisan paling atas dari perisian AUTOSAR Architecture sebab itu sangat penting untuk semua aplikasi kenderaan. Lapisan aplikasi merangkumi tiga komponen terpenting yang harus diambil kira. Mereka adalah komponen perisian aplikasi, port komponen ini dan antara muka port.

Komponen perisian memastikan fungsi subsistem, yang melibatkan elemen operasi dan data yang diperlukan oleh perisian dan sumber yang diperlukan oleh komponen. Dan sumber aplikasinya tidak bergantung pada lokasi komponen interaktif, jenis ECU di mana komponen tersebut dipetakan dan berapa kali komponen tersebut dibuat dalam sistem.

Lapisan Runtime Environment (RTE)

Lapisan persekitaran runtime mewujudkan persekitaran yang sesuai untuk pengoperasian komponen perisian (SWC). SWC selalu bergantung pada antara muka yang disediakan oleh RTE.

Ia dapat dianggap sebagai pusat komunikasi antara ECU yang berada di dalam rangkaian. Ia membantu komponen perisian beroperasi secara bebas daripada mekanisme dan saluran komunikasi. RTE membuat ini mungkin dengan memetakan hubungan komunikasi antara komponen yang diimplementasikan dalam templat yang berbeda, ke mekanisme komunikasi intra tertentu seperti panggilan atau mekanisme komunikasi antar ECU seperti pesan COM.

RTE mempunyai tanggungjawab untuk menguruskan kitaran hidup SWC, Ia harus memulakan dan mematikan fungsi berdasarkan keperluan. Ini juga berfungsi sebagai lapisan pemisah antara Perisian Aplikasi (ASW) dan Perisian Pangkalan (BSW) di mana perisian Pangkalan mempunyai izin untuk memanggil fungsi API atau modul lain secara langsung, tetapi perisian Aplikasi hanya dapat berkomunikasi melalui port.

RTE dihasilkan dalam Dua Fasa

• Fasa Kontrak: Fasa ini tidak bergantung kepada ECU dan menyediakan kontrak antara perisian aplikasi dan RTE iaitu API komponen ASW dapat dikodkan.

Ini telah menghasilkan header komponen ASW yang dapat kita sertakan dalam kod sumber. Fail tajuk terdiri daripada semua fungsi RTE API yang dapat digunakan dalam ASW dan juga jenis data dan struktur yang diperlukan oleh komponen ASW dinyatakan dalam fail Header.

• Fasa Penjanaan: Fasa ini akan memberi tumpuan untuk menghasilkan kod konkrit untuk ECU tertentu. Dengan komponen ASW dan Header Files dibuat dalam fasa kontrak dan semua kod BSW yang diperlukan, kod yang dihasilkan dapat disusun menjadi fail yang dapat dilaksanakan untuk ECU.

Perisian Asas (BSW)

Lapisan Perisian Asas dapat didefinisikan sebagai perisian standard yang dapat memberikan perkhidmatan kepada komponen perisian AUTOSAR dan ia juga digunakan untuk menjalankan bahagian perisian yang berfungsi. Perisian Asas merangkumi komponen standard dan ECU yang ditentukan.

Lapisan Perisian Asas seterusnya dibahagikan kepada 4 bahagian Utama iaitu Lapisan Perkhidmatan, Lapisan Abstraksi ECU, Lapisan Abstraksi Mikrokontroler dan Pemacu Kompleks.

I. Lapisan Perkhidmatan

Ini adalah lapisan paling atas dari lapisan perisian asas, Ia menyediakan modul perisian asas kepada perisian aplikasi dan tidak bergantung pada pengawal mikro dan perkakasan ECU.

Lapisan perkhidmatan menyediakan fungsi seperti

• Perkhidmatan Memori (Pengurusan NVRAM)
• Perkhidmatan diagnostik (Termasuk UDS komunikasi dan memori ralat)
• Komunikasi dan pengurusan rangkaian kenderaan
• Pengurusan negeri ECU
• Sistem Operasi (OS)

Pemasangan lapisan ini khusus untuk pengawal mikro (MCU), Bahagian perkakasan ECU dan aplikasinya.

II. Lapisan Abstraksi ECU

Lapisan ini bertindak sebagai antara muka lapisan abstraksi pengawal mikro yang juga mengandungi beberapa pemacu peranti luaran. Ia mempunyai akses ke periferal dan peranti di mana pun ia berada di dalam atau di luar pengawal mikro. Ia juga menawarkan API untuk berinteraksi dengan pengawal mikro.

III. Lapisan Abstraksi Mikrokontroler (MCAL)

Lapisan mikrokontroler adalah laluan akses untuk berkomunikasi dengan perkakasan. Lapisan ini dibingkai untuk mengelakkan akses langsung ke daftar pengawal mikro. The mikro-pengawal Pengekstrakan Layer (Mcal) adalah lapisan perkakasan yang direka untuk memastikan antara muka standard untuk komponen perisian asas. Ia memberikan nilai bebas pengawal mikro untuk komponen perisian asas dan juga menguruskan persisian pengawal mikro.

MCAL dilengkapi dengan mekanisme pemberitahuan sehingga dapat mendukung penyebaran perintah, respons, dan informasi ke proses yang berbeda. Selain itu MCAL boleh merangkumi beberapa fungsi dan peranti seperti Digital I / O (DIO), Analog / Digital Converter (ADC), Pulse Width (De) Modulator (PWM, PWD), EEPROM (EEP), Flash (FLS), Tangkap Bandingkan Uni (CCU), Pemantau Pengawas (WDT), Antara Muka Periferal Serial (SPI), Bas I2C.

IV. Pemacu Peranti Kompleks (CDD)

Lapisan ini mempunyai keperluan masa dan fungsi khas untuk menangani sensor dan penggerak yang kompleks. CDD digunakan untuk menangani fungsi yang kompleks, tidak dapat ditemukan di lapisan lain dan memiliki kemampuan untuk mengakses mikrokontroler secara langsung. Fungsi kompleks merangkumi kawalan suntikan, Kawalan nilai elektrik, Pengesanan peningkatan kedudukan, dll.

Objektif AUTOSAR

AUTOSAR dicipta untuk sebab-sebab tertentu yang berguna untuk masa sekarang dan yang akan membantu di masa hadapan juga, beberapa objektif disenaraikan di bawah.

• Pelaksanaan dan penyeragaman fungsi asas sebagai penyelesaian "inti standard" di seluruh industri.
• Integrasi modul berfungsi dari pembekal yang berbeza.
• Mudah mengekalkan proses sepanjang kitaran hidup.
• Keupayaan untuk mengukur kenderaan yang berbeza tanpa bergantung pada platform.
• Pengaktifan redundansi.
• Pertimbangan ketersediaan dan keperluan keselamatan.
• Pemindahan fungsi yang mudah dari satu ECU ke ECU lain dalam rangkaian.
• Lebih banyak menggunakan perkakasan komersial di luar rak (COTS).
• Kemas kini dan peningkatan perisian berkala sepanjang hayat kenderaan.

Kelebihan AUTOSAR

AUTOSAR memberikan pelbagai faedah dalam pelbagai peringkat kitaran hidup kenderaan

OEM: Dengan AUROSAR anda boleh menggunakan kod perisian yang sama berulang kali untuk OEM yang berbeza. Ia lebih fleksibel untuk menyesuaikan diri dengan reka bentuk yang berbeza dan juga mengurangkan masa dan kos pengeluaran.

Pembekal: Pembekal dapat meningkatkan kecekapan pengembangan fungsinya dan membuat model perniagaan mereka sendiri yang sesuai untuknya.

Penyedia Alat: AUTOSAR mempunyai antara muka umum yang membantu pembekal alat untuk menyeragamkan proses pengembangannya.

Peserta Pasaran Baru: Untuk peserta baru AUTOSAR bertindak sebagai antara muka yang telus dan jelas yang dapat membantu mereka memahami standard industri dan juga untuk membuat model perniagaan mereka sendiri.

Apa yang anda boleh jangkakan melalui AUTOSAR?

AUTOSAR direka untuk melayani pelbagai tujuan kepada pelbagai jabatan industri automotif. Oleh kerana serba boleh dan fleksibel, anda dapat melakukan banyak perkara selain itu, beberapa hasil asas yang dapat diberikan oleh AUTOSAR kepada anda adalah kemampuan untuk menggunakan semula perisian di dalamnya untuk beberapa unit dan perisian yang digunakan dapat ditukar bila ada perlu, AUTOSAR bertindak sebagai platform standard untuk semua perisian kenderaan dan ia tidak mempunyai aplikasi tersendiri.

Ia mempunyai OS dengan fungsi asas dan perisian antara muka dan kelebihan utamanya ialah antara muka yang sama dapat digunakan dalam semua perisian asas. Fungsi AUTOSAR dibekalkan sebagai komponen perisian dan semua komponen yang terlibat tidak bergantung kepada perkakasan.