- AUTOSAR - Kuinka kaikki alkoi?
- AUTOSARin merkitys
- AUTOSAR-arkkitehtuurin eri kerrokset
- AUTOSARin tavoitteet
- AUTOSARin edut
- Mitä voit odottaa AUTOSARin kautta?
AUTOSAR (Automotive Open System Architecture) voidaan määritellä koko autoteollisuuden yhteiseksi alustaksi, joka on suunniteltu parantamaan ajoneuvojen toiminnallisuuden soveltamisalaa vaikuttamatta nykyiseen toimintamalliin. AUTOSAR on periaatteessa avoin ja vakio-ohjelmistoarkkitehtuuri, jonka autovalmistajat, toimittajat ja työkalujen kehittäjät ovat yhdessä kehittäneet. Tässä artikkelissa opit, mikä on AUTOSAR, ja sen arkkitehtuurin eri tasoista.
AUTOSARin päämotto on ”Tee yhteistyötä standardien mukaan, kilpaile toteutuksessa”. Tämä ainutlaatuinen arkkitehtuuri on kehitetty luomaan ja ylläpitämään yhteinen standardi valmistajien, ohjelmistotoimittajien ja työkalujen kehittäjien keskuudessa, jotta prosessin lopputulos voidaan toimittaa ilman muutoksia.
AUTOSAR - Kuinka kaikki alkoi?
Vuonna 2003 perustettiin AUTOSAR-kumppanuus OEM-valmistajien (Original Equipment Manufacturer), Rengas 1 -autojen toimittajien, puolijohdevalmistajien, ohjelmistotoimittajien, työkalutoimittajien ja muiden liittoutumana. He perustivat AUTOSARin avoimen teollisuuden standardiksi autoteollisuuden ohjelmistoarkkitehtuurille ottamalla huomioon erilaiset autojen E / E-arkkitehtuurit, jotka olivat läsnä ja jotka yhdistyvät ja muodostuvat tulevaisuudessa.
10 Core kumppanit AUTOSAR ovat BMW Group, Bosch, Continental, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General Motors, PSA Peugeot Citroën, SiemensVDO, Toyota Motor Corporation, ja Volkswagen.
AUTOSARin merkitys
AUTOSARin infrastruktuuri ei ole yksinkertainen, mutta miksi on tarpeen ottaa käyttöön tällainen monimutkainen infrastruktuuri autoteollisuudelle? Ensinnäkin Miksi tarvitsemme AUTOSARia?
Kun älykkään, turvallisemman ja älykkäämmän ajoneuvon kysyntä lisää kilpailua myös autoteollisuudessa. Kaikki viranomaiset eivät voi toteuttaa kaikkea tätä älykkyyttä ja ajoneuvon toimintoja.
Esimerkiksi autossa on turvatyynyt, GPS-järjestelmä, älykäs integrointi jne. Kaikki nämä ominaisuudet on toteutettu eri autoteollisuuden eri ECUissa (elektroniset ohjausyksiköt), joten kaikkien eri autoyksiköiden tulisi pystyä toimimaan käsi kädessä saada haluttu pistorasia.
Tämä auttaa myös ohjelmistokehitysprosessissa, koska viime aikoihin asti autoteollisuudelle kehitetyt ohjelmistot keskittyivät vain järjestelmän toiminnallisuuteen ja he eivät koskaan välittäneet siitä, mitä vaikutuksia se voi tarjota järjestelmälle. Se muuttui monimutkaisemmaksi johtuen monista eri ECU: iden toiminnoista eri ajoneuvoverkoissa. Siitä tuli kriittisempi ongelma epätyypillisten kehitystoimien lisääntyessä. Siksi he ovat kehittäneet AUTOSARin.
AUTOSAR-arkkitehtuurin eri kerrokset
Jos tarkastelet yllä olevaa kuvaa, voit tunnistaa, että AUTOSARin arkkitehtuuri koostuu kolmesta pääkerroksesta
- Sovelluskerros
- Ajonaikainen ympäristö (RTE)
- Perusohjelmisto (BSW)
Jokaisella näistä kerroksista on oma tarkoitus ja erityinen toimenpide
Sovelluskerros
AUTOSAR-sovelluskerros koostuu useista sovelluksista ja erityisistä ohjelmistokomponenteista, jotka on suunniteltu suorittamaan tietty tehtävä annettujen ohjeiden mukaisesti. Sovelluskerros on AUTOSARin ohjelmistoarkkitehtuurin ylin kerros, minkä vuoksi se on kriittinen kaikille ajoneuvosovelluksille. Sovelluskerros sisältää kolme tärkeintä komponenttia, jotka tulisi ottaa huomioon. Ne ovat sovellusohjelmistokomponentteja, näiden komponenttien portteja ja porttirajapintoja.
Ohjelmistokomponentit takaavat alijärjestelmän toimivuuden, johon sisältyvät ohjelmiston tarvitsemat toiminnot ja tietoelementit sekä komponenttien tarvitsemat resurssit. Ja sovelluksen lähde on riippumaton interaktiivisten komponenttien sijainnista, ECU-tyypeistä, joihin komponentti on kartoitettu, ja siitä, kuinka monta kertaa komponentti on instantioitu järjestelmässä.
Suorituksenaikaisen ympäristön (RTE) kerros
Ajonaikainen ympäristökerros luo sopivan ympäristön ohjelmistokomponenttien (SWC) toiminnalle. SWC on aina riippuvainen RTE: n tarjoamasta rajapinnasta.
Sitä voidaan pitää verkon sisällä olevien ECU: iden välisenä viestintäkeskuksena. Se auttaa ohjelmistokomponentteja toimimaan riippumatta viestintämekanismeista ja kanavista. RTE tekee tämän mahdolliseksi kartoittamalla eri malleissa toteutettujen komponenttien väliset tietoliikennesuhteet tiettyyn sisäiseen viestintämekanismiin, kuten puheluun, tai ECU: n väliseen viestintämekanismiin, kuten COM-viesti.
RTE: n vastuulla on hallita SWC: n elinkaarta. Sen tulisi käynnistää ja sammuttaa toiminnot tarpeiden mukaan. Se toimii myös erotuskerroksena sovellusohjelmiston (ASW) ja perusohjelmiston (BSW) välillä, jossa perusohjelmistolla oli lupa soittaa mihin tahansa API-toimintoon tai muihin moduuleihin, mutta sovellusohjelmisto voi kommunikoida vain porttien kautta.
RTE tuotetaan kahdessa vaiheessa
- Sopimusvaihe: Tämä vaihe on riippumaton ECU: sta ja se tarjoaa sopimuksen sovellusohjelmiston ja RTE: n välillä, eli ASW-komponenttien API voidaan koodata.
Se on johtanut ASW-komponentin määrittelemään otsikkoon, jonka voimme sisällyttää lähdekoodiin. Otsikkotiedosto koostuu kaikista ASTE: ssä käytettävistä RTE API -toiminnoista, ja myös tarvittavat tietotyypit ja ASW-komponenttien tarvitsemat rakenteet ilmoitetaan Header-tiedostossa.
- Generointivaihe: Tässä vaiheessa keskitytään konkreettisen koodin luomiseen tietylle ECU: lle. Kun sopimusvaiheessa luodut ASW-komponentit ja otsikkotiedostot sekä kaikki tarvittavat BSW-koodit, luotu koodi voidaan koota ECU: n suoritettavaksi tiedostoksi.
Perusohjelmisto (BSW)
Perusohjelmistokerros voidaan määritellä standardisoiduksi ohjelmistoksi, joka voi tarjota palveluja AUTOSAR-ohjelmistokomponenteille, ja sitä käytetään myös ohjelmiston toiminnallisen osan suorittamiseen. Basic-ohjelmisto sisältää standardoidut ja ECU-määritellyt komponentit.
Perusohjelmistokerros on jaettu edelleen neljään pääosaan, nimittäin palvelukerros, ECU-abstraktikerros, mikro-ohjaimen abstraktiokerros ja monimutkaiset ohjaimet.
I. Palvelutaso
Se on perusohjelmistokerroksen ylin kerros, se tarjoaa perusohjelmistomoduulit sovellusohjelmistolle ja se on riippumaton mikro-ohjaimesta ja ECU- laitteistosta.
Palvelukerros tarjoaa toimintoja, kuten
- Muistipalvelut (NVRAM-hallinta)
- Diagnostiikkapalvelut (mukaan lukien UDS
viestintä ja virhemuisti) - Ajoneuvoverkkoviestintä ja hallinta
- ECU: n valtionhallinto
- Käyttöjärjestelmä (OS)
Tämän kerroksen asennus on erikoistunut mikro-ohjaimiin (MCU), ECU-laitteiston osiin ja niiden sovelluksiin.
II. ECU: n abstraktiokerros
Tämä kerros toimii mikrokontrollerin abstraktikerroksen rajapintana, joka sisältää myös joitain ulkoisten laitteiden ohjaimia. Sillä on pääsy oheislaitteisiin ja laitteisiin riippumatta siitä, missä ne sijaitsevat mikro-ohjaimen sisällä tai ulkopuolella. Se tarjoaa myös API-liitännän mikro-ohjaimen kanssa.
III. Mikrokontrollerin abstraktiokerros (MCAL)
Mikrokontrollerikerros on pääsyreitti yhteydenpitoon laitteiston kanssa. Tämä kerros kehitettiin, jotta vältettäisiin suora pääsy mikro-ohjainrekistereihin. Mikro-ohjain HAL-taso (Mcal) on laitteisto kerros tarkoituksena on varmistaa standardin rajapinnan komponentit perusohjelmiston. Se tarjoaa mikro-ohjaimesta riippumattomat arvot perusohjelmiston komponenteille ja hallinnoi myös mikro-ohjaimen oheislaitteita.
MCAL on varustettu ilmoitusmekanismilla, jotta se voi tukea komentojen, vastausten ja tietojen jakamista eri prosesseihin. Tämän lisäksi MCAL voi sisältää joitain toimintoja ja laitteita, kuten digitaalinen I / O (DIO), analoginen / digitaalinen muunnin (ADC), pulssinleveyden (de) modulaattori (PWM, PWD), EEPROM (EEP), Flash (FLS), Capture Compare Uni (CCU), Watchdog Timer (WDT), sarjaporttiliitäntä (SPI), I2C-väylä.
IV. Monimutkainen laiteohjain (CDD)
Tällä kerroksella on erityinen ajoitus ja toiminnallinen vaatimus monimutkaisten anturien ja toimilaitteiden käsittelemiseksi. CDD: tä käytetään monimutkaisten toimintojen käsittelyyn, sitä ei löydy mistään muusta kerroksesta, ja sillä on kyky käyttää mikro-ohjainta suoraan. Monimutkaisia toimintoja ovat ruiskutusohjaus, sähköisten arvojen hallinta, sijainnin korotuksen tunnistus jne.
AUTOSARin tavoitteet
AUTOSAR luotiin tietyistä syistä, jotka ovat hyödyllisiä nykyhetkelle ja joista on hyötyä myös tulevaisuudessa. Jotkut tavoitteet on lueteltu alla.
- Perustoimintojen toteutus ja standardointi toimialan laajuisena "standardiydinratkaisuna".
- Eri toimittajien toiminnallisten moduulien integraatiot.
- Helppo ylläpitää prosessia koko elinkaaren ajan.
- Kyky skaalata erilaisia ajoneuvoja alustasta riippumatta.
- Redundanssin aktivointi.
- Saatavuuden ja turvallisuusvaatimusten huomioon ottaminen.
- Toimintojen helppo siirtäminen yhdestä ECU: sta toiseen verkon sisällä.
- Kaupallisten hyllylaitteiden (COTS) käyttäminen enemmän.
- Säännölliset ohjelmistopäivitykset ajoneuvon koko käyttöiän ajan.
AUTOSARin edut
AUTOSAR tarjoaa erilaisia etuja ajoneuvon elinkaaren eri vaiheissa
Alkuperäiset laitevalmistajat: AUROSARin avulla voit käyttää samaa ohjelmistokoodia uudestaan ja uudestaan eri OEM-valmistajille. Se on joustavampi sopeutua erilaisiin malleihin ja vähentää myös tuotantoaikaa ja -kustannuksia.
Tavarantoimittajat: Tavarantoimittajat voivat lisätä toimintakehityksen tehokkuuttaan ja luoda oman liiketoimintamallin, joka sopii heille.
Työkalujen tarjoaja: AUTOSARilla on yhteinen käyttöliittymä, joka auttaa työkalujen tarjoajaa standardoimaan kehitysprosessinsa.
Uusi markkinoille tulija: Uusille tulijoille AUTOSAR toimii avoimena ja määriteltynä käyttöliittymänä, joka voi auttaa heitä ymmärtämään alan standardeja ja myös luomaan omia liiketoimintamalleja.
Mitä voit odottaa AUTOSARin kautta?
AUTOSAR on suunniteltu palvelemaan eri tarkoituksia autoteollisuuden eri osastoille. Koska se on monipuolinen ja joustava, voit tehdä siitä monia asioita lukuun ottamatta. Jotkut AUTOSARin tarjoamista perustavoitteista ovat kyky käyttää siinä olevaa ohjelmistoa uudelleen useille yksiköille ja käytetty ohjelmisto voidaan vaihtaa aina kun se on Tarvittaessa AUTOSAR toimii vakioalustana kaikille ajoneuvon ohjelmistoille, eikä sillä ole omaa sovellusta.
Siinä on käyttöjärjestelmä, jossa on perustoiminnot ja liitäntäohjelmistot, ja tärkein etu on, että samaa käyttöliittymää voidaan käyttää kaikissa perusohjelmistoissa. AUTOSARin toiminnot toimitetaan ohjelmistokomponenteina, ja kaikki mukana olevat komponentit ovat laitteistosta riippumattomia.