AUTOSAR技术分析报告

1、挨AUTOS扮AR百技术碍分析报告凹（科银京成鞍：王瑜、余按鹏、傲曾英哲、靶鲁阳、杨宝坝泽）隘AUTOS碍AR简介盎汽车电子领俺域的软件主坝要属于嵌入扮式软件。因昂此，其发展败阶段类似于跋其他嵌入式癌系统的软件拜发展。由于癌受限于嵌入般式硬件本身捌资源的匮乏八，各种硬件哀产品的种类耙繁多和各自捌差异，以及昂整体嵌入式伴系统软件的芭逐步发展，板起初的软件百设计开发主版要是封闭式癌的。这样有板助于开发针蔼对于特定硬蔼件体，充分蔼优化利用资稗源而特定设昂计的软件系癌统。这样的拜软件系统，凹是针对于特定硬件和特鞍定应用而设唉计，其对于挨硬件资源的懊充分应用，靶以及软件本瓣身的执行效袄率无疑是非疤常高。

2、扳r。靶然而，随着捌硬件本身的板逐步发展，霸其可用资源爸已经十分充凹分。另一方扳面，汽车电爸子领域应用把需求也日趋案复杂，软件搬本身也变得扮越来越复杂。因此，无澳论汽车厂还哎是部件商都凹感到软件的翱标准化问题傲。软件的可班管理性，可搬重复使用性碍，可裁减性翱，以及质量斑保证等等问哀题被提上了白议程。AU翱TOSAR疤 的提出正版是基于以上安一些软件发俺展的要求，搬由几大主要熬汽车厂商以鞍及部件提供氨商联合提出凹的，其中包罢括BWM,吧 Daim八lerCh爸rysler, Fo奥rd Mo绊tor, 胺PSA P阿eugeo办t, To柏yota 蔼Motor昂, Vol哎kswag叭en A

3、G哀, Bos蔼c案h扳, Con昂tinet半al, S蔼iemen熬s VDO爱等。盎C。巴AUTOS昂AR是针对安特定的汽车伴电子这一领把域，提出的爱一套开放式艾软件结构。暗其主体思想氨是使得软件耙设计开发更班易于管理，伴软件系统更按易于移植、板裁剪，以及阿更好的维护佰性和质量保斑证。AUT隘OSAR组胺织所提出的板目标以及它昂所关注的功半能领域在下坝表中列出：癌s。项目目标功能领域解决汽车的可用性和安全性需求保持汽车电子系统一定的冗余可以移植到不同汽车的不同平台上实现标准的基本系统功能作为汽车供应商的标准软件模块通过网络共享软件功能集成多个开发商提供的软件模块在产品生命周期内更好的进行

4、软件维护更充分的利用“货价产品”在车辆整个生命周期中进行软件更新与升级爸版为了实现哎上述的项目八目标，皑针对板在汽车电子爱行业中哎面临班的一些肮挑战俺，AUTO挨SAR所采百用的解决方鞍案哎及其好处可疤以耙概述如下：笆y。挑战解决方法好处不成熟的过程，因为ad-hoc模式/缺少对功能需要的追踪能力。缺少兼容的工具（供应商、OEM）标准化的规范交换格式对规范的改进（格式、内容）提供无缝的工具链。浪费在实现和优化组件上的努力，而顾客并不承认这些努力的价值。基础软件核软件质量的加强。将工作集中在有价值的功能上。微控制器模型缺乏可用性，很难适应现有软件。（由新功能引起的）微控制器性能的扩展需求所导致的

5、升级需要（如重新设计）。微控制器抽象微控制器能在不需要改变更高软件层的情况下调换。重定位ECU之间的功能时需要做大量的工作。功能重用时也需要做大量的工作。运行时环境(RTE)功能封装导致的通信技术的独立性。通过标准化机制，使得通信更加简单。使功能分区和功能重定位变得可能。非竞争性功能必须适应OEM的特定环境。因为需要从其它组件供应接口需要很多功夫，所以哪怕是很微小的革新，也需要做很多工作。基础软件和模型生成的代码间缺少清晰的接口。接口标准化减少/避免OEM和供应商之间的接口。通过使用通用接口目录，使独立于软件功能的硬件实现所耗费的工作量。简化模型驱动的开发，允许使用标准化的AUTOSAR代码生

6、成工具。OEM间的模型的可重用性。不同供应商之间模块的可交换性。绊AUTOS版AR软件结暗构氨AUTOS扮AR软件百的组成与分哎层板AUTOS白AR的软件叭组件可以用傲下图来表示艾：阿跋对于上图所蔼示的佰一些组件，俺可以根据功搬能及相互关熬系对其进行昂分层，如下扮图所示：白2。败蔼半坝微控制器抽邦象层挨这一层是基颁础软件中的爸最低一层。瓣它包含驱动芭，这些驱动把是软件模块芭，用来对绊C俺内部设备和佰映射了癌C耙外部设备的碍内存进行访凹问。澳m。癌澳疤巴ECU抽象案层矮这一层与微跋控制器抽象版层进行对接暗。它也包含搬了外部设备拜的驱动。它矮为访问外设跋提供了AP矮I，不管这昂些外设的位拌置(俺C

7、哀内部或外部败)，也不管盎它们与肮C案的连接(端叭口针脚，接板口类型)。爱W。稗版瓣澳服务层靶这层是基础拔软件中的最啊高层，而且扒它与应用软皑件之间有关奥联：当对I摆/O信号的八访问包含E胺CU抽象层哎中时，服务肮层提供：凹A。版操作系统功颁能背车辆网络通斑信及管理服昂务巴存储管理（佰NVRAM碍管理）八诊断服务（凹包括UDS昂通信及错误胺内存）按ECU状态皑管理RTE扒运行时环境肮RTE是A鞍UTOSA案R ECU艾体系结构的班核心组成部巴分。RTE翱是AUTO绊SAR虚拟爱功能总线（拔Virtu拔al Fu罢nctio俺n Bus捌，VFB）吧的接口（针疤对某个特定捌ECU）的岸实现，因此

8、，它为应用办程序软件组佰件之间的通信提供了基暗本的服务，罢同时也便于昂访问包含O邦S的基本软白件组件。挨S。皑应用程序软安件组件包含把独立于CP笆U和所处位吧置的系统软昂件。这就意瓣味着，为了蔼满足系统设靶计者所做的昂一些限制，敖应用程序组碍件能够在系矮统配置期间败被映射到任白何有效的E案CU上。R隘TE负责确八保这些组件邦能够通信。阿n。吧RTE和O癌S,AUT佰OSAR 般COM和其暗他的基础软胺件模块（B败SW）是V埃FB（Vi瓣rtual暗 Func柏tiona哎l Bus敖）概念的实隘现。RTE爱实现了AU矮TOSAR爸 VFB的胺接口，从而瓣实现了AU邦TOSAR稗软件组件之爸间的

9、通信。哎o。绊RTE是A把UTOSA啊R ECU阿体系的核心岸,它提供了巴在AUTO鞍SAR软件敖组件间通信懊的基础服务安，扮演了一背些方法，通柏过这些方法坝AUROS胺AR软件组俺件能访问包芭括OS和通颁信服务在内拔基础软件模暗块的。安f。系统服务摆系统服务是疤一组可以由爱所有层次模绊块使用的模敖块和功能。翱例如实时操敖作系统、错俺误管理器和稗库功能。为案应用和基本啊软件模块提版供基本服务伴。岸它包含下图所示功能：背a。懊AUTOS凹AR OS背AUTOS爸AR OS背为实时应用安提供了所有笆基本服务，艾即中断处理蔼、调度、系扳统时间和时俺钟同步、本阿地消息处理隘，以及错误般检测机制。拔所有

10、服务都扳隐藏在良好捌定义的AP唉I之后。应罢用与OS和巴通信层的连扮接只通过A伴PI。氨8。凹AUTOS袄AR OS笆的基本特征办包括芭：捌板把静态配置瓣颁罢能够推断实鞍时系统性能懊哀百提供基于优搬先级的调度跋策略芭懊挨提供运行时懊保护功能（鞍存储、计时盎等）搬按巴可宿主在低蔼端控制器上氨，并且不需靶要其他资源昂它包含以下霸几个方面：败芭白实时操作系佰统傲在嵌入式汽阿车ECU中罢的实时操作皑系统构成软盎件动态行为隘的基础。它翱管理任务和敖事件的调度耙，不同任务捌间的数据流昂，并且提供碍监控和错误熬处理功能。绊G。俺但是，在汽鞍车系统中，瓣对操作系统扒的需求集中埃在特定领域半。所使用的俺操作系统

11、必班须高效运行扮并且所占存皑储空间小。哎n。蔼在多媒体和暗远程信息处胺理应用中，哎操作系统提柏供的特征集搬以及可用计摆算资源有很阿大不同。在胺纯粹的任务摆管理之上，败OS中还包唉含了复杂的蔼数据处理（按例如，流、蔼快速文件系盎统等）、存疤储管理甚至爸图形用户接把口。挨I。稗汽车OS的吧典型领域涵斑盖了调度和哀同步的核心爸特征。在A氨UTOSA邦R中，上面按讨论的附加奥特征在OS唉的范围之外版，其他WP扳4.2.2凹.1工作包罢（例如SP绊AL）涵盖八了这些特征板。在AUT安OSAR的颁体系结构约般束之下不可白能把其他O阿S（例如，奥QNX、V哀xWork绊s和Win澳dows 扒CE等）的摆特

12、征集合集笆成到整体的澳OS/通信半/驱动结构澳中。因此，疤AUTOS败AR OS颁只考虑核心疤特征。芭t。隘拌啊核心操作系瓣统版OSEK/跋VDK操作摆系统广泛应傲用于汽车工隘业，并且已靶经证明了可瓣以在现代车暗辆的所有E埃CU类型中懊使用。OS俺EK OS啊引入的概念班被广泛地理案解，汽车工半业领域在设昂计基于OS岸EK OS岸的系统方面凹有多年的经靶验。班s。稗OSEK 半OS是一个吧事件触发的哀操作系统。翱这为基于A把UTOSA办R的系统的哎设计和维护挨提供了高度绊的灵活性。般事件触发使稗得可以自由按地选择在运瓣行时驱动调肮度的事件，扮例如角反转稗、局部时间岸源、全局时败间源、错误胺出现

13、等等。埃b。稗由于这些原昂因，AUT昂OSAR 胺OS的核心笆功能必须基跋于OSEK瓣 OS。O板SEK O扳S特别提供坝了以下特性斑以支持AU败TOSAR按：耙W。把固定的基于昂优先级调度叭处理中断的啊功能翱只有中断有坝高于任务的懊优先级捌一些防止错袄误使用OS俺服务的保护疤措施安Start昂OS()班和Start背u鞍pHook启动接口唉Shutd艾ownOS扒()啊和挨Shutd傲ownHo皑ok霸关闭接口扮AUTOS熬AR OS爱基于OSE熬K OS意敖味着应用程笆序是向后兼把容的。为O胺SEK O敖S编写的应安用程序可以爸在AUTO哎SAR O鞍S上运行。斑但是，使用半AUTOS版A

14、R OS耙引入的一些霸新特性需要昂对已存在的凹OSEK 啊OS特性的哀使用有所限袄制。例如：肮为定时器回哀调实现定时跋和内存保护翱效率就会很低。此外，耙AUTOS案AR OS佰扩展了一些霸已存在的特巴性，例如直暗接通过定时爸器驱动计数啊器。芭6。凹AUTOS艾AR OS败提供的AP奥I向后兼容于OSEK敖 OS的A拌PI。新的岸需求作为功扳能扩展来集颁成。背R。吧AUTOS爱AR OS罢对OSEK挨 OS扩展盎的API如柏下表：服务名语法GetApplicationIDApplicationType GetApplicationID (void)GetISRIDISRType GetISRID

15、 (void)CallTrustedFunctionStatusType CallTrustedFunction(TrustedFunctionIndexType FunctionIndex,TrustedFunctionParameterRefType FunctionParams)CheckISRMemoryAccessAccessType CheckISRMemoryAccess(ISRType ISRID,MemoryStartAddressType Address,MemorySizeType Size)CheckTaskMemoryAccessAccessType CheckTas

16、kMemoryAccess(TaskType TaskID,MemoryStartAddressType Address,MemorySizeType Size)CheckObjectAccessObjectAccessType CheckObjectAccess(ApplicationType ApplID,ObjectTypeType ObjectType,)CheckObjectOwnershipApplicationType CheckObjectOwnership(ObjectTypeType ObjectType,)StartScheduleTableRelStatusType S

17、tartScheduleTableRel(ScheduleTableType ScheduleTableID,TickType Offset)StartScheduleTableAbsStatusType StartScheduleTableAbs(ScheduleTableType ScheduleTableID,TickType Tickvalue)StopScheduleTableStatusType StopScheduleTable(ScheduleTableType ScheduleTableID)NextScheduleTableStatusType NextScheduleTa

18、ble(ScheduleTableType ScheduleTableID_current,ScheduleTableType ScheduleTableID_next)IncrementCounterStatusType IncrementCounter(CounterType CounterID)SyncScheduleTableStatusType SyncScheduleTable(ScheduleTableType SchedTableID,GlobalTimeTickType GlobalTime)SetScheduleTableAsyncStatusType SetSchedul

19、eTableAsync(ScheduleTableType ScheduleID)GetScheduleTableStatusStatusType GetScheduleTableStatus(ScheduleTableType ScheduleID,ScheduleTableStatusRefType ScheduleStatus)TerminateApplicationStatusType TerminateApplication(RestartType RestartOption)DisableInterruptSourceStatusType DisableInterruptSourc

20、e (ISRType DisableISR)EnableInterruptSourceStatusType EnableInterruptSource (ISRType EnableISR)ProtectionHookProtectionReturnType ProtectionHook(StatusType Fatalerror)扮哀跋静态定义的澳调度叭在许多应用吧中需要静态阿定义一组互鞍相关联的任阿务的活动。矮这用于在基摆于数据流的安设计中保证版数据一致性袄，与时间触凹发的网络同半步，保证正吧确的运行时背定相，等等叭。哎y。半时间触发的啊操作系统通案常作为这个靶问题的解决瓣方法。然而板，时

21、间只是凹简单的事件绊，所以任何俺事件触发的埃OS，包括笆OSEK 昂OS，会在瓣汽车电子控芭制单元实现熬一个用于静半态调度实时笆软件的调度摆器。熬X。稗颁敖监控功能白监控功能在碍适当的执行埃阶段检测错矮误，不是在白错误发生的安时刻。因此懊，监控功能笆是在运行时疤捕捉失效，把而不是预防阿故障。邦H。唉摆矮保护功能八AUTOS班AR概念需熬要多来源的八OS应用共澳存在同一处癌理器中。为伴了防止这些背OS应用之爸间意想不到拔的交互，需把要提供保护吧机制。艾x。皑隘佰计时器服务吧计时器服务拜为应用和基靶础软件提供罢软件计时器艾。艾计时机制的八核心已经由鞍OSEK 摆OS的计数爸器和闹钟提搬供。如果要氨

22、提供通用的拌软件计时，颁一些补充特皑性需要添加叭到AUTO半SAR O般S。盎E。隘班昂时间触发操吧作系统绊时间触发操白作系统在汽坝车电子控制碍单元实现了阿一个用于静碍态调度实时伴软件的调度哎器。斑t。矮另外，操作拔系统为实时唉应用提供了爸所有基本服白务，即中断扳处理、调度巴、系统时间邦和时钟同步八、本地消息阿处理，以及啊错误检测机半制。绊o。白所有服务都跋隐藏在良好啊定义的AP靶I之后。应霸用与OS和板通信层的连霸接只通过A伴PI。啊J。版对于特殊的斑应用，操作搬系统能够配爱置为只包含靶该应用需要柏的服务。因搬此操作系统捌的资源需求凹尽量少。稗W。拌BSW傲调度器吧BSW调度碍器是系统服笆务

23、的一部分，因此它向哎所有层次的罢所有模块提把供服务。但摆是，与其它霸BSW模块扳不同，BS盎W调度器提邦供了俺集成隘的概念和服霸务。BSW班调度器提供岸方法用以：办D。爱把BSW模岸块的实现嵌熬入AUTO白SAR O埃S上下文佰触发BSW疤模块的主要罢处理功能霸应用BSW绊模块的数据岸一致性机制蔼集成者的任板务是按应用埃所给的方法熬（AUTO芭SAR O安S提供的）颁，在特定项坝目环境中以哎良好定义和按有效的方式碍把BSW模氨块装配起来拌。版h。爸这也意味着笆BSW调度佰器只是般使用岸AUTOS霸AR OS霸。它与AU把TOSAR霸 OS调度碍器并不冲突板。耙s。皑BSW调度矮器的实现基癌于：

24、啊BSW模块邦的BSW模芭块描述办BSW调度白器的配置模式管理傲模式管理簇芭包括三个基笆本软件模块拜：埃挨奥ECU状态矮管理器，控霸制AUTO爸SAR B哎SW模块的办启动阶段，白包括OS的熬启动；5。啊敖坝通信管理器拔，负责网络白资源管理；笆翱摆看门狗管理懊器，基于应熬用软件的生耙存状态触发俺看门狗。蔼ECU状态摆管理器傲ECU状态皑管理器是一唉个基本软件暗模块，管理袄ECU的状哀态（OFF爱、RUN、安SLEEP百），以及这邦些状态之间俺的转换（过霸渡状态：S败TARTU傲P、WAK癌EUP、S熬HUTDO伴WN）。详拔细地，EC埃U状态管理傲器：啊s。绊颁耙负责初始化柏和de-i阿nit

25、ia碍lizat艾ion所有摆基本软件模白块，包括O霸S和RTE盎；拌D。扳胺半在需要时与白所谓的资源吧管理器（例巴如，通信管耙理器）协作岸，关闭EC哎U；般D。矮昂敖管理所有唤鞍醒事件，并袄在被要求时笆配置ECU埃为SLEE矮P状态。6。翱为了完成所唉有这些任务癌，ECU状百态管理器提耙供了一些重芭要的协议：翱阿哎RUN请求袄协议，调整办ECU是保俺持活动状态鞍还是准备关扮闭，霸笆凹唤醒确认协唉议，从矮“碍不稳定的翱”败唤醒事件中般区分出芭“伴真正的爱”扮唤醒事件，阿O。邦拜扮时间触发的背增多非工作芭状态协议（昂Time 白Trigg俺ered 氨Incre办ased 蔼Inope盎rati

26、o翱n - T扒TII），熬允许ECU爸更多地进入绊节能的休眠败状态。鞍b。拜ECU状态白管理器必须支持独立的疤预处理动作柏和过渡，以佰启动ECU或将其转换扒到低功耗状态（例如，俺休眠状态/版备用状态）摆。通过良好埃使用ECU跋状态管理器捌的特性和能唉力，此模块翱能够用于执叭行电源消耗拌的预定义策案略，因此提俺供了对EC霸U的有效能阿源管理。败2。碍ECU状态俺管理器的特百性和优势包俺括：肮按爱初始化和关半闭基本软件懊模块。笆疤坝ECU主要稗状态的标准翱化定义。昂皑扮时间触发的稗更多非工作爸状态。疤看门狗管理版器扮看门狗管理凹器是AUT败OSAR（奥服务层次）唉的标准化基碍本软件体系结构的基本

27、邦软件模块。盎它监控与计澳时约束有关熬的应用执行扒的可靠性。伴A。昂分层体系结邦构方法使得澳应用计时约把束和看门狗皑硬件计时约凹束分离。基佰于此，看门盎狗管理器在案触发看门狗矮硬件的同时绊提供了对一盎些独立应用爸的生存监控靶。0。澳看门狗管理扳器提供以下绊特性：绊按皑监督多个处爱于ECU的邦单独应用，皑这些应用有百独立的计时板约束并且需俺要特别监督昂运行时的行安为和生存状搬态。白l。癌哀笆每个独立的爸受监控实体胺都有故障响埃应机制。扮般可以关闭对胺单独应用的矮监督，而不隘会违反看门氨狗触发（例跋如，对于禁隘止的应用）艾。疤3。板按芭通过看门狗斑驱动触发内昂部或外部、唉标准或窗口袄，看门狗。扒（

28、inte俺rnal 蔼or ex爱terna板l, st坝andar搬d or 熬windo白w, wa罢tchdo八g）对内部哎或外部看门背狗的访问由暗看门狗接口鞍处理。白B。背拌叭根据ECU背状态和硬件安性能选择看版门狗模式（跋Off M皑ode, 艾Slow 阿Mode,俺 Fast吧 Mode肮）。胺O。通信管理器摆通信管理器颁收集并协调啊来自通信请拜求者（用户邦）的访问请邦求。伴通信管理器案的目的是：八癌笆简化通信协氨议栈的使用败。包括通信柏栈的初始化邦，以及简单芭的网络管理啊。胺c。俺岸八调整ECU霸上多个独立案软件组件的疤通信栈（允爸许发送和接背收消息）的凹可用性。懊S。皑奥吧暂

29、时禁止发凹送消息以阻耙止ECU（隘主动地）唤霸醒物理通道拜。斑叭埃通过为每个熬物理通道实拔现一个状态八机来控制E耙CU的多个斑物理通道。拔O。肮啊巴可以强制E唉CU保持物澳理通道处于癌“敖silen熬t 通信凹”澳模式。挨P。碍唉澳分配所请求肮的通信模式敖需要的所有捌资源，简化奥资源管理。笆通信管理器挨定义了霸“耙通信模式稗”伴，表示一个瓣特定的物理盎通道对于应办用是否可用蔼，以及如何盎使用（发送鞍/接收，只坝接收，即不颁发送也不接般收）。坝6。诊断服务皑诊断事件管把理器澳诊断事件管安理器DEM百（Diag颁nosti案c Eve皑nt Ma皑nager稗）是一个子氨组件，如同吧AUTOS安A

30、R内诊断拜模块的诊断办通信管理器翱（DCM）罢和功能禁止袄管理器（F班IM）。它碍负责处理和八存储诊断事斑件（错误）奥和相关Fr暗eezeF啊rame数暗据。DEM奥进一步提供半故障信息给爸DCM（例袄如，从事件氨存储器读取吧所有存储的哀DTC（D昂iagno奥stic 癌Troub爸le Co蔼de）。叭DEM给应斑用层、DC巴M和FIM败提供接口。疤定义了可选袄的过滤服务板。半n。伴功能禁止管颁理器拔功能禁止管霸理器FIM跋（Func肮tion 澳Inhib案ition跋 Mana癌ger）负罢责提供软件碍组件和软件案组件功能的芭控制机制。癌功能由一个、多个或部袄分有相同权氨限/禁止条拜件

31、的可执行背实体构成。靶通过FIM瓣方法，对这般些功能的禁鞍止可以配置跋甚至修改。熬所以，极大暗地提高了功傲能在新系统岸环境下的适扳应性。靶P。把FIM意义板上的功能与拌可执行实体扮是不同并且盎独立的类型斑。可执行实把体主要由调跋度需求来区翱分。与此相拔对的是，功敖能由禁止条啊件来分类。傲FIM服务关注SW-笆C的功能，凹但是并不局办限于此。B版SW的功能拔也能够使用扳FIM服务班。疤Z。案功能被指定哎了一个标识癌符（FID捌 挨岸 func拌tion 傲ident斑ifier矮），以及该胺特定标识符耙的禁止条件半。功能在执斑行之前获得办它们各自的绊权限状态。邦如果禁止条按件应用于特叭定标识符，

32、按对应的功能白将不再执行艾。拜b。癌FIM与D澳EM密切相耙关，因为诊扮断事件和它爸们的状态信埃息作为禁止办条件被提供百给FIM。拜如果检测到百了失效，并邦且事件报告爸给了DEM柏，那么FIM禁止FI佰D和对应的皑功能。班O。稗为了处理功碍能和关联事拌件的关系，板功能的标识百符和禁止条叭件必须引入翱到SW-C颁模板中（与耙BSW等价懊），并且在熬配置期间构扳造数据结构芭以处理标识皑符对于特定办事件的敏感懊性。这些关安系在每个F芭IM中是唯埃一的。巴G。版RTE和F疤IM之间没坝有功能上的艾联系。在A熬UTOSA哀R中，RT靶E按照接口哀和调度需求瓣处理SW-办C。与此相扳对的是，F岸IM处理禁

33、笆止条件并通蔼过标识符（癌FID）为凹控制功能提瓣供支持机制隘。因此，F哀IM概念和邦RTE概念案不互相干扰胺。按w。八开发错误跟案踪器按开发错误跟矮踪器DET扒（Deve佰lopme胺nt Er板ror T白racer捌）主要用于在开发期间搬跟踪和记录昂错误。AP芭I参数给出昂了追踪源和伴错误类型：哀w。拜错误所在的埃模块百错误所在的敖功能错误类型矮由软件开发啊者和软件集笆成者在特定斑应用和测试癌环境下为A傲PI功能选捌择最优的策伴略。可能包搬括以下功能爱：板Q。懊在错误报告啊API内设奥置调试器断百点胺计算报告的啊错误昂在RAM缓斑存中记录调扮用和传递的靶参数皑通过通信接矮口发送报告搬的错

34、误到外笆部日志哎板DET仅仅是对SW开胺发和集成的熬辅助，并不澳一定要包含爱在产品代码鞍中。API扮已经定义，蔼但是功能由矮开发者根据办特定需求来蔼选择/实现凹。霸m。阿诊断通信管氨理器拔诊断通信管暗理器DCM笆（按Diagn拌ostic翱 Comm颁unication 哎Manag般er搬）确保诊断爸数据流，并熬且管理诊断盎状态，特别袄是诊断对话拔期和安全状版态。另外，澳DCM检查绊诊断服务请矮求是否被支挨持，以及根佰据诊断状态板判断服务是艾否可以在当疤前对话期中芭执行。扒R。办DCM为所跋有诊断服务凹提供连接到挨AUTOS案AR-RT拔E的接口。扳另外DCM佰也处理一些胺基本诊断服摆务。唉

35、x。阿在AUTO胺SAR体系皑结构中，诊啊断通信管理哎器（DCM百）处在通信爸服务中（服傲务层）。D背CM是应用爱和PDU路把由器封装的耙车辆网络通案信（CAN拔、LIN、皑FlexR隘ay和MO安ST）之间的中间层。阿DCM与P鞍DU路由器把之间有一个啊接口。在通癌信过程中，稗DCM从P耙DU（Pr啊otoco白l Dat隘a Uni搬t）路由器唉接收诊断消耙息。斑n。蔼DCM在其哎内部处理、芭检查诊断消扒息，并把消伴息传送到A按UTOSA氨R SW组氨件进一步处埃理。根据诊半断服务ID澳，将执行应哎用层中的相板应调用。哀c。澳DCM必须爱是网络无关盎的，所以协胺议和消息配稗置在DCM办的下

36、层。这癌需要连接到敖PDU路由般器的网络无百关接口。皑V。吧DCM由以傲下功能块组哀成：盎DSP -八 Diag背nosti扳c Ser白vice 耙Proce绊ssing邦n。跋DSP主要案包含了完整瓣实现的诊断摆服务，这些矮服务在不同摆的应用之中哎是通用的（熬例如，访问拌故障数据）碍，所以不需胺要由应用实疤现。邦K。扮DSD-D八iagno班stic 暗Servi凹ce Dispatc霸h安erW。俺DSD的目百的是处理诊坝断数据流。颁这里的处理意味着：哀通过网络接坝收新的诊断班请求并发送胺到数据处理胺器。佰当被应用触埃发时，通过把网络传送诊俺断响应（傲AUTOS哎AR SW绊-Comp唉

37、onent胺或败DSP稗）。跋w。邦DSL-D佰iagno背stic 半Sessi癌on La爱yer矮DSL保证隘数据流与诊八断请求和响懊应有关。D巴SL也监督哀和确保诊断班协议计时。佰进一步，D佰SL管理诊扒断状态。白V。存储栈存储服务半存储服务由拔一个NVR板AM管理器案模块构成，挨负责管理非拔易失性数据办（从不同存暗储驱动读/搬写）。它需百要一个RA颁M镜像作为哀数据接口提盎供给应用快懊速读取。稗6。霸存储服务的佰任务是以统罢一方式向应邦用提供非易板失性数据。敖这抽象了存艾储位置和属蔼性。提供非昂易失性数据巴管理机制，暗如保存、加稗载、校验和笆保护和验证白、可靠存储暗等。板H。岸存储硬

38、件抽版象的寻址方奥案把存储抽象接颁口和下层的板闪存EEP叭ROM仿真半和EEPR安OM抽象层蔼向NVRA安M管理器提扮供虚拟线性奥32位地址啊空间。这些拜逻辑32位案地址由16俺位逻辑块号版和16位块爱地址偏移量版组成。因此鞍NVRAM霸管理器（理袄论上）可以班有6553佰6个逻辑块蔼，每个逻辑袄块（理论上盎）可以有6罢4K百b爱ytes。芭p。癌NVRAM跋管理器进一奥步将16位耙逻辑块号划半分为以下部氨分：扒绊捌（16-瓣NVM_拜DATAS八ET_SE罢LECTI蔼ON_BI凹TS把）位的块标碍识符稗k。胺疤颁NVM_D摆ATASE扒T_SEL挨ECTIO按N_BIT袄S芭位的数据索傲引

39、，每个N扮VRAM块澳最多可以有奥256个数癌据集白2。跋NVRAM蔼管理器拌非易失性R奥AM管理器白（NVRA哀M Man皑ager）哎管理所有非案易失性存储稗器中数据的阿存储。芭I。奥NVRAM翱管理器本身鞍与硬件无关癌，所有直接班存取硬件的搬功能，例如袄内部或外部搬EEPRO办M、内部或疤外部闪存中熬的仿真EE般PROM等佰，封装在基佰本SW的较板低层。在汽斑车环境中，挨NVRAM白管理器提供笆服务以根据捌各个数据的拜需求来保证盎数据存储和啊NV数据的耙维护。NV隘RAM管理鞍器要能够管澳理EEPR捌OM和/或隘FLASH傲 EEPR熬OM仿真设跋备的NV数吧据。NVR拌AM管理器爸为N

40、V数据摆的管理和维版护提供所需鞍的同步/异邦步服务（初氨始化/读/哎写/控制）稗。NVRA隘M管理器处败理对非易失爱性数据的并阿行访问，并背为单个数据败元素提供可鞍靠性机制，芭如校验和保敖护。稗1。柏为了适用于靶汽车系统的阿所有领域，颁NVRAM佰管理器需要疤具有高度的般伸缩性（如班定义请求队案列的数目和佰大小，支持胺不同的块管办理类型，E袄EPROM肮仿真，等等伴）。班s。艾基本存储对胺象熬NV芭块：般NV块表示安NV用户数白据和CRC碍值（可选）半组成的存储版区；哀Y。邦RAM块：瓣RAM块表耙示在RAM懊中用户数据哀和CRC值袄（可选）组霸成的区域；唉0。扳ROM块：ROM块驻办留在RO

41、M澳（闪存）中蔼，用于提供吧缺省数据以皑防NV块为案空或被破坏安；巴y。巴管理块：皑管理块在R安AM中，包坝含与Dat扒aset 笆NV块关联癌的块索引。绊另外，也包吧含相应NV蔼RAM块的搬属性/错误班/状态信息皑。搬5。块管理类型半以下NVR蔼AM存储类蔼型应该由N拜VRAM管傲理器支持，罢并且由以下爸基本存储对伴象构成：叭s。管理类型NV块RAM块ROM块管理块NVM_BLOCK_NATIVE110.11NVM_BLOCK_REDUNDANT210.11NVM_BLOCK_DATASET1.（m256）10.n1蔼扮Nativ笆e NVR岸AM跋块是最简单熬的块管理类埃型。以最小袄的开销

42、存储白/检索NV氨存储区。叭Nativ败e NVR跋AM哎块由单个NV块、RA捌M块和管理挨块组成。哎o。霸稗Redun败dant 爱NVRAM柏块有更高的柏容错性、可按靠性和可用疤性，以及对斑数据被破坏芭的抵抗性。靶Redun把dant 败NVRAM蔼块由两个N盎V块、一个盎RAM块和澳管理块组成癌。昂j。按凹Datas百et NV摆RAM扒块是相同大啊小数据块（搬NV/RA坝M）的阵列笆。应用一次艾只能存取其袄中的一个。盎Datas蔼et NV笆RAM柏块由多个N八V用户数据懊和（可选）背CRC区域稗、一个RA八M块和管理伴块组成。笆h。摆NVRAM案管理器的API配置种澳类敖为了使NV版

43、RAM管理吧器适合于有般限的硬件资氨源，定义了凹3种不同的百API配置澳种类：爸2。芭凹班API配置安种类3：扒所有规定的安API调用懊都可用。支班持最大的功伴能性。阿坝哎API配置暗种类2：白API调用拌的中间集可耙用。案哎阿API配置白种类1：伴特别用于满隘足资源非常有限的系统皑，此API稗配置种类只岸提供所需要捌的API调八用的最小集芭。岸Z。拌存储硬件抽叭象般存储硬件抽霸象是一组抽哀象于外围存俺储设备位置败（片上或板邦上）和EC埃U硬件布局瓣的模块。例伴如：片上E扳EPROM阿和外部EE罢PROM设啊备应该可以奥通过相同的爱机制存取。胺N。拔通过存储器挨特有抽象/澳仿真模块访百问存储驱

44、动艾（例如EE鞍PROM抽版象）。通过暗仿真EEP拜ROM接口哀和闪存硬件拔单元，就可澳以通过存储扳抽象接口访八问这两种类罢型的硬件。搬w。按存储硬件抽翱象的任务是碍提供访问内氨部（片上）罢和外部（板埃上）存储设拌备和存储硬鞍件类型（E板EPROM敖、闪存）的爱相同机制。拜g。按EEPRO班M叭抽象唉EEPRO背M抽象层（袄EA）扩展背EEPRO捌M驱动，向氨上层提供线白性地址空间般上的虚拟分班段和拜“罢实际上无限哀制的摆”芭擦除/写循白环。除此之翱外，它还应笆该提供与E鞍EPROM岸驱动相同的蔼功能。隘D。斑闪存EEP佰ROM仿真哀闪存EEP鞍ROM仿真笆（FEE）暗按照闪存技澳术仿真EE阿

45、PROM抽阿象层的行为坝。所以它与捌EEPRO暗M抽象层有般相同的功能隘和API，胺并且给出基耙于下层闪存版驱动和闪存坝设备的相似瓣配置。坝d。霸内存抽象接百口癌内存抽象接岸口（Mem伴If）允许绊NVRAM八管理器存取般多个存储抽按象模块（F艾EE或EA八模块）。斑b。爱内存抽象接唉口抽象于下笆层FEE和拌EA模块的胺数目，并向坝上层提供统凹一线性地址芭空间上的虚爱拟分段。搬I。存储驱动按EEPRO八M驱动埃EEPRO袄M驱动提供稗读、写、擦皑除EEPR啊OM的服务哀。也提供了敖用于比较E伴EPROM鞍中数据块和芭内存中数据安块的服务。拜这些服务是罢异步的。有搬两类EEP碍ROM驱动胺：傲P

46、。拔岸盎内部EEP皑ROM驱动拔芭爸外部EEP碍ROM驱动拌内部EEP伴ROM驱动搬直接访问微白控制器硬件鞍，并且定位版在微控制器阿抽象层。外哀部EEPR板OM驱动使矮用处理程序八（hand癌ler）或八驱动访问外啊部EEPR爸OM设备。坝它定位在E背CU抽象层搬。爸y。颁两种类型的背驱动的功能扒需求和功能吧范围都是相吧同的。所以疤API在语凹义上是相同熬的。扳5。闪存驱动安如果受到底啊层硬件的支肮持，闪存驱瓣动提供读、绊写和擦除闪扒存的服务，邦以及设置写般/擦除保护伴的配置接口笆。闪存驱动般提供了一个按内置加载器绊，以加载闪背存存取代码按到RAM中百，并在需要耙的时候执行按写/擦除操白作。暗

47、F。拌在ECU应颁用模式下，板闪存驱动只白用于闪存E埃EPROM鞍仿真模块写矮数据。在应扒用模式下并暗不将程序代盎码写到闪存鞍中。这应该霸由启动模式斑处理，超出按了AUTO拜SAR的范靶围。矮5。翱有两类闪存按驱动：澳俺扮内部闪存驱斑动背翱外部闪存驱背动拌内部闪存的盎驱动直接存俺取微控制器半硬件，并且爸定位在微控唉制器抽象层坝。外部闪存蔼通常通过微艾控制器数据版/地址总线盎连接，然后百闪存驱动使稗用总线的处柏理程序/驱霸动访问外部挨闪存设备。哎外部闪存设般备的驱动定啊位在ECU瓣抽象层。爸两种类型的摆驱动的功能拜需求和功能捌范围都是相鞍同的。所以跋API在语跋义上是相同版的。袄S。通信栈斑AU

48、TOS版AR通信栈斑的概貌如下艾图：拌AUTOS爸AR中的通捌信栈包含以搬下这些部分罢：CAN鞍邦胺AUTOS佰AR CA半N昂AUTOS傲AR CA拌N模型如下瓣图：疤按佰CAN驱动扳CAN驱动懊为上层使用俺者提供统一岸的接口瓣笆CAN接口俺。CAN驱岸动尽可能合颁理地隐藏了矮相关CAN哎控制器的硬岸件专用性。爸w。百CAN半驱动爱是最底层的靶一部分，为把上层执行对稗硬件的访问扮和提供硬件阿无关的AP隘I。上层中俺唯一能够访傲问CAN哎驱动艾的是CAN矮接口。笆D。搬如果几个C吧AN控制器扒属于相同的敖CAN硬件皑单元，那么叭它们能够由把CAN驱动岸来控制。隘J。敖一个CAN拜控制器总是班与

49、一个物理爸通道相关联碍。它被允许颁与总线上的叭物理通道相罢连接，不管背CAN接口碍是否将相关按的CAN控八制器分别对扳待。罢Z。斑笆哎CAN接口叭（硬件抽象瓣）办CAN接口百提供标准化跋的接口，通袄过ECU的盎CAN总线坝系统来支持埃通信。其A芭PI与专用盎CAN控制败器及其通过罢CAN驱动罢层的访问无凹关。CAN笆接口能够通凹过统一的接爸口访问一个八或多个CA芭N驱动。吧e。搬CAN接口摆仅能用于C鞍AN通信，艾并且是为操蔼作一个或多敖个底层CA啊N驱动而专柏门设计。涵颁盖不同CA埃N硬件单元的几个CA柏N驱动模块伴由一个在C奥AN驱动规瓣范中指定的暗通用接口来阿表示。CA败N之外（也癌就是

50、LIN癌）的其他协伴议不支持。版6。吧拜啊CAN传输盎层凹CAN传输袄层是位于P扮DU路由和霸CAN接口蔼模块之间的班模块。其主盎要作用是分邦割和合并大奥于8字节的碍CAN I坝-PDU。柏L。败根据AUT邦OSAR基败本软件体系瓣结构，CA把N传输层提哀供的服务有罢：班t。耙发送方向的肮数据分割；耙接收方向的凹数据合并；岸数据流控制邦；俺分割期间内笆的错误检测澳。叭 A盎UTOSA阿R体系结构耙定义了通信扳系统的各个鞍具体的传输瓣层（Can鞍Tp、包含敖LinIf办的LinT啊p、Fle拜xRayT耙p）。因此昂，CAN传俺输层仅涵盖敖了CAN传癌输协议的细跋节。哎b。拌 C柏AN传输层芭拥

51、有一个接疤口，该接口案连接一个单哀独的下层C氨AN接口层啊和一个单独埃的上层PD跋U Rou拌ter模块癌。癌t。捌 根凹据AUTO巴SAR发布背的计划，该胺CAN传输肮层规范包含靶下面的限制拌：胺W。翱疤 -把 CAN班传输层仅运瓣行在事件触颁发模式中，绊啊- 没有八传送/接收奥撤消。蔼奥绊CAN收发半器驱动瓣CAN收发捌器驱动负责暗处理ECU巴上的CAN安收发器，依盎据的是与整俺个ECU当埃前状态相关敖的总线专用哀NM的状态。爱9。办CAN收发拜设备驱动的叭目标：CA疤N收发设备稗驱动抽象使罢用CAN收扳发设备硬件芭芯片。它向奥更高层提供班硬件无关接邦口。它也可岸以通过MC坝AL层的A艾P

52、I从EC斑U设计中抽埃象出来，访盎问CAN收吧发设备硬件把。埃o。疤 C熬AN收发设坝备硬件必须艾提供功能和癌接口，以映八射到AUT坝OSAR 氨CAN收发肮设备驱动的奥运行模式模稗型上。版N。氨下层驱动（鞍SPI和D颁IO）使用斑的API必搬须同步。不碍支持同步行半为的下层驱爸动的实现不阿能与CAN扳收发设备驱敖动一起使用坝。艾5。COM巴跋氨AUTOS拌AR CO罢M坝AUTOS叭AR CO挨M层位于R按TE和PD袄U路由器之矮间。它来源氨于OSEK隘_COM标暗准。AUT哎OSAR 笆COM提供叭了信号网关哎功能。爸e。般COM与其胺它模块的依按赖关系如下把图所示：拔扮拜COM颁 Ma芭

53、nager拔COM M耙anage哎r昂（COM管绊理）跋是基本软件八Basic昂 Soft败ware（疤BSW）的癌一个组件。俺它是囊括了瓣下层通信服哀务的控制的艾资源管理。把g。绊COM M靶anage氨r控制的基胺本软件模块拜（BSW）伴与通信相关八，而不是与八软件组件或扳可运行实体霸相关。癌N。邦COM M翱anage扮r从通信请叭求者那里收班集总线通信搬访问请求，败并协调总线败通信访问请唉求。熬N。靶COM M皑anage绊r的目标是盎：敖（1）为用暗户简化总线爸通信栈的使鞍用。这包括案了总线通信白栈的初始化伴和简化的网笆络管理处理半。罢4。爱（2）协调艾与多个软件坝组件（在一百个E

54、CU上班）无关的总翱线通信栈（柏允许信号的埃发送和接收敖）的可用性办。氨1。扳（3）临时爱性取消信号斑的发送以阻斑止ECU唤拔醒通信总线爸。按（4）控制背ECU的一扮个以上的通办信总线通道摆，这通过为白每个通道实稗现一种状态靶机制来实现俺。爱H。百（5）提供稗使ECU保肮持总线处于八“静默通信翱”模式。捌（6）通过澳分配对请求版通信模式必疤需的所有资袄源来简化资搬源管理。绊盎COM M耙anage隘r啊包含以下基鞍本功能：状态机制无通信状态静默通信状态：网络释放状态、预备总线睡眠状态完全通信状态：网络请求状态、准备睡眠状态扩展功能状态期间范围通信阻止：总线唤醒阻止、静默通信模式的限制、无通信模

55、式的限制总线通信管理网络管理依赖总线错误管理CAN总线关闭处理CAN Bus Off handling网络起动指示Network Start Indication传输故障例外网络超时例外测试支持需求阻止完全通信请求计数器错误分类错误检测错误通知非功能性需求捌笆矮AUTOS佰AR CO敖M与OSE背K COM奥的比较按笆根据通信部耙分提供的功拌能，对比两笆者在相同功拜能上的AP敖I，以及两碍者各自所特奥有的API安，由于AU背TOSAR敖 COM较摆之OSEK瓣 COM，按多出了一个隘COM M板anage芭r，即通信翱管理模块部昂分，所以整隘个AUTO奥SAR C矮OM Ma摆nager艾为A

56、UTO奥SAR标准俺所特有，下笆面先对两者跋的相同功能爸部分作比较懊。阿o。颁1、相同功阿能及服务胺（1）启动败与控制服务OSEKAUTOSARStartCOMStopCOMGetCOMApplicationModeInitMessageStartPeriodicStopPeriodicCom_InitCom_DeInitCom_IpduGroupStartCom_IpduGroupStopCom_DisableReceptionDMCom_EnableReceptionDMCom_GetStatusCom_GetConfigurationIdCom_GetVersionInfo耙皑两者在通信

57、暗的启动与控拌制服务部分捌的对比可以碍看出：首先懊，AUTO按SAR提供氨的API较挨多，表明它癌的功能较强班；其次，A安UTOSA扒R的启动与爱控制服务中蔼包含对I-绊PDU（交跋互层协议数啊据单元）的澳处理和控制拜，如Com扮_Ipdu捌Group昂Start埃、Com_坝IpduG阿roupS搬top。艾F。碍（2）通信隘服务OSEKAUTOSARSendMessageReceiveMessageSendDynamicMessageReceiveDynamicMessageSendZeroMessageGetMessageStatusCOMErrorGetServiceIdCOMErro

58、r_Name1_Name2Com_SendSignalCom_ReceiveSignalCom_UpdateShadowSignalCom_SendSignalGroupCom_ReceiveSignalGroupCom_ReceiveShadowSignalCom_InvalidateSignalCom_InvalidateShadowSignalCom_TriggerIPDUSend拌唉通过对比可柏以看出，O佰SEK通信俺服务中包含埃了对错误的埃一些简单的澳处理，如获稗得错误服务巴的Id（C隘OMErr敖orGet百Servi罢ceId）凹，而AUT吧OSAR通挨信服务仍然柏包含对I-胺P

59、DU的处俺理，如Co翱m_Tri摆ggerI隘PDUSe坝nd。扒h。跋（3）通知暗机制支持服熬务（OSE哎K）与回调矮通知服务（爱AUTOS板AR）翱1。OSEKAUTOSARReadFlagResetFlagCom_TriggerTransmitCom_RxIndicationCom_TxConfirmation版疤两者在这个唉部分提供的皑功能差别不半大，主要是暗对一些标志班的修改和设傲置，以控制斑通信的状态办和执行的功笆能。胺c。摆2、不同功靶能及服务斑（1）OS俺EK为I-般PDU的处懊理提供一类哀专门的服务皑，称为矮OSEK间背接网络管理拔接口癌，包含2个熬API：I-PDU传扳输指

60、示（I蔼_Mess半ageTr拜ansfe半r）和I-艾PDU超时靶指示（I_霸Messa扒geTim盎eOut）胺。搬q。懊（2）OS爸EK通信部摆分提供了一拔些例行程序搬对通信起扩扮展作用，包哎含3个AP罢I：Sta肮rtCOM氨Exten碍sion、爸COMCa艾llout皑s、COM稗Error罢Hook。熬f。伴（3）AU稗TOSAR皑提供了一些班调度函数，挨主要是对消扳息或信号的接收或发送蔼起路由、调疤度的作用，哎包含3个A背PI：Co案m_Mai笆nFunc斑tionR傲x、Com哀_Main八Funct扳ionTx拌、Com_班MainF跋uncti爸onRou阿teSig稗n