基于AUTOSAR的空调控制器软件架构设计
autosar规范
autosar规范
AUTOSAR（AUTomotive Open System ARchitecture）是基于模块化的汽车软件开发标准。
这个开源架构的建立是为了提高汽车的可靠性、可维护性、抗干扰能力和整车的升级和可拓展性，其能够实现汽车的弹性设计。
AUTOSAR标准主要是针对车载控制器的实现：为汽车集成的多种传感器和控制器提供精准可靠的体系结构，能够提供汽车系统运行时必须的安全性、性能和统一的软件框架。
AUTOSAR标准实施了软件和硬件的分离：它建立在状态机架构和驱动程序模型基础上，规定了系统的功能和服务，并以软件的形式实现，它将逻辑和数据分离，能够更快速有效地处理实际的环境数据。
架构设计以及认证时，AUTOSAR采用了一种统一的、层次清晰的模型，通过多种认证及核验，更有效地完成汽车系统的设计。
AUTOSAR还提供了一些工具，这些工具可帮助研发团队设计出满足用户需求的车载系统，大大提高软件设计的可用性和可维护性。
AUTOSAR能够显著改善汽车的安全性、可靠性和可维护性，使得汽车系统更加稳定可靠。
通过AUTOSAR标准，不仅可以提高车载系统的整体性能和可靠性，而且可以将车载系统的设计和调试工作变得更加容易、高效。
autosar cp软件架构及配置案例实践
1.引言随着汽车技术的不断发展，汽车电子控制单元（ECU）的软件复杂性不断增加。
为了应对这种复杂性，AUTOSAR（AUTomotive Open System ARchitecture）CP（Cybersecurity Platform）架构被开发出来，提供了一种灵活且标准化的方法来构建汽车控制系统。
本文将介绍AUTOSAR CP架构及其分层，并分析一个实践案例。
2.AUTOSAR CP架构概述AUTOSAR CP架构是一种面向服务的架构，它提供了一套全面的安全性和可靠性解决方案，包括数据加密、访问控制、漏洞管理和事件响应等。
该架构的主要目标是确保汽车控制系统的安全性、可靠性和互操作性。
3.AUTOSAR CP架构分层AUTOSAR CP架构分为五个层次，分别是应用层、运行时环境层、基础服务层、硬件抽象层和裸机层。
每个层次都有特定的功能和职责。
4.应用层应用层负责实现特定的应用程序逻辑，包括传感器数据处理、控制器逻辑和通信等功能。
应用层使用其他层次提供的服务来实现应用程序的功能。
5.运行时环境层运行时环境层提供了一个隔离的运行环境，允许应用程序在独立的虚拟机中运行。
此外，该层还提供了内存管理、进程管理和通信等功能。
6.基础服务层基础服务层提供了一系列基本服务，包括数据加密、访问控制、漏洞管理和事件响应等。
这些服务是构建汽车控制系统所必需的。
7.硬件抽象层硬件抽象层负责将底层硬件设备的细节抽象出来，将其转换成统一的接口供上层使用。
这使得应用程序可以独立于底层硬件平台运行。
8.实践案例分析为了演示AUTOSAR CP架构的应用，我们将分析一个实践案例。
该案例涉及到一个简单的传感器数据处理应用程序，该程序需要在汽车行驶过程中对轮胎压力数据进行采集和处理。
首先，我们将应用层的应用程序逻辑编写出来，包括读取轮胎压力数据、分析数据和输出结果等功能。
然后，我们将应用程序部署到运行时环境层中，并配置相应的内存管理和进程管理参数。
基于AUTOSAR模型的电控系统软件的集成实现
AUTOSAR System Configuration[C]. ICCET 2010, 2010(4):189-193.
湖北荆州人，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向 件，此处可以借助 MATLAB 来生成 ARXML 文件。结合第
为嵌入式软件开发与应用。
一部分客户端端口的例子，在 BSWTest.c 文件中有函数
Internal Combustion Engine & Parts
图4
·5·
图 5 软件组合连接关系描述
rsr_Out1_Out1。 于 Client -Server 类 型 端 口 ：BSWTest 的 服 务 器 端 口
pcs_BSW_SendData 连 接 到 Test1.slx 的 接 收 端 端 口 rcs_BSW_SendData。
将以上三个模块对应的 ARXML 文件导入 ISOLARAB 工具中并创建软件组件，可在软件组件中完成以上关 系的连接，连接关系图如图 5 所示。
图2
服务器端口将在第二部分结合基础软件接口开发
来展开论述。模型生成代码时会产生对应的 ARXML 文
件，这些文件中描述了模型对外的端口，也是 RTE 模块
的输入。
图 1 Send-Receive 端口模型描述
2 基础软件接口开发
在 图 1 中 ，rsr_Arg1 和 rsr_Arg2 为 两 个 接 收 端 口 ，
参考文献院 [1]程露.基于 AurixTM 的 AUTOSAR 多核应用实现 [J].自动 化技术与应用，2016，35（07）：27-31. [2]张翟辉.基于 Aurix 的 AUTOSAR 多核操作系统的实现 [J]. 工业控制计算机，2016，29（03）：43-45. [3]李育.基于 AUTOSAR 标准的 TCU 软件设计[J].汽车零部 件，2017（8）：26-30. [4]何涛.电动汽车整车控制器软件设计及关键技术研究[D]. 清华大学，2010. [5]袁仲楠.基于 AUTOSAR 的车用控制器软件开发 [J].机电 信息，2019（36）：156-159. [6]彭威. SmartSAR RTE--基于 AUTOSAR 的汽车电子软件 运行时环境及生成[D].浙江大学，2001.
基于AUTOSAR架构的控制系统开发流程
基于AUTOSAR架构的控制系统开发流程AUTOSAR（AUTomotive Open System ARchitecture）是一个用于设计和开发汽车电子控制系统的开放标准架构。
它提供了一个统一的软件平台，使汽车制造商和供应商能够开发高度可重用的汽车电子控制系统。
AUTOSAR的开发流程包括以下几个主要步骤：1.需求工程：在需求工程阶段，制定系统需求规范。
需求规范可以包括功能需求、安全性要求、性能要求等。
2.架构设计：架构设计阶段负责设计控制系统的整体架构。
在这个阶段，确定系统的模块划分、接口定义和通信架构。
3.模块开发：模块开发阶段负责开发系统中的各个模块。
每个模块通常由一个或多个软件组件组成，每个软件组件实现一个特定的功能。
4.集成和验证：在集成和验证阶段，将各个模块组装成一个完整的系统，并进行功能验证和性能验证。
这个阶段主要包括软件组件的集成、功能测试和验证。
5.硬件和软件集成：在硬件和软件集成阶段，将软件系统与硬件平台进行集成。
这个阶段包括将软件系统加载到控制器中，并进行硬件和软件的联调。
6.整车测试：在整车测试阶段，对整个控制系统进行测试和验证。
这个阶段通常包括功能测试、稳定性测试、可靠性测试和安全性测试。
7.上市和后期维护：在上市阶段，将控制系统投入市场，并提供后期维护和技术支持。
这个阶段包括产品发布、技术支持和bug修复等。
1.可重用性：AUTOSAR架构提供了一套标准化的软件和硬件接口，使得开发的控制系统可以更好地重用。
这减少了开发时间和成本。
2.可移植性：AUTOSAR架构提供了一种跨平台的开发方法，使得控制系统可以在不同的硬件平台上运行。
这增加了控制系统的可移植性。
3.可扩展性：AUTOSAR架构提供了一种模块化的开发方法，使得控制系统可以更容易地进行扩展和更新。
这降低了开发维护的难度。
4.可靠性：AUTOSAR架构提供了一套标准化的开发方法，包括架构设计、模块开发和系统集成等，确保了控制系统的可靠性和稳定性。
autosar架构例子(一)
autosar架构例子(一)Autosar架构介绍什么是Autosar架构？Autosar全程为Automotive Open System Architecture，是一种用于汽车电子系统的开放式架构。
它提供了一种标准化的方式来定义汽车电子系统的软件架构，以实现不同供应商之间的软件组件的交互和共享。
Autosar架构的优势使用Autosar架构可以带来以下几个优势：•可重用性：Autosar架构使得软件组件可以在不同的车型和车型系列中进行重用，从而减少了开发和维护的工作量。
•可扩展性：由于Autosar架构采用了模块化的设计，因此可以轻松地添加、删除或替换软件组件，从而实现系统的扩展和升级。
•灵活性：Autosar架构允许车辆制造商使用不同的硬件平台和供应商提供的软件组件，从而提高了灵活性和供应商选择的自由度。
Autosar架构的例子以下是一些基于Autosar架构设计的例子：1.通信栈模块：Autosar架构提供了一套通信栈模块，用于实现车载电子系统之间的通信。
这些模块包括CAN、LIN和Ethernet通信模块，用于支持不同的通信协议。
2.诊断模块：Autosar架构提供了诊断模块，用于检测和报告车载电子系统的故障。
这些模块包括故障码诊断、诊断通信和诊断存储模块，用于实现故障诊断功能。
3.ECU模块：Autosar架构定义了ECU（Electronic Control Unit）模块，用于管理和控制车载电子系统的硬件资源。
这些模块包括电源管理、EEPROM管理和芯片识别模块，用于提供基础的硬件管理功能。
4.应用软件模块：Autosar架构允许开发人员通过组装不同的应用软件模块来实现特定的功能。
例如，引擎控制模块、制动系统模块和娱乐系统模块等都可以作为应用软件模块来实现。
总结Autosar架构是一种用于汽车电子系统的开放式架构，它提供了一种标准化的方式来定义汽车电子系统的软件架构。
通过使用Autosar 架构，可以提高软件组件的可重用性、可扩展性和灵活性。
AUTOSAR架构简述
AUTOSAR架构简述AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture) 是一个开放的汽车电子系统架构标准，旨在提高汽车电子系统的可重用性、可扩展性和互操作性。
AUTOSAR 架构定义了汽车软件平台的标准化接口和架构模型，使得不同车辆制造商和汽车电子供应商能够更好地协作开发汽车电子系统。
AUTOSAR的架构由三个主要部分组成：应用软件组件、运行时环境和基础硬件。
应用软件组件是指车辆相关的软件模块，例如引擎管理系统、刹车系统和娱乐系统等。
运行时环境是指为应用软件组件提供支持的运行时服务和功能，例如通信服务、诊断服务和故障管理。
基础硬件包括车辆上的传感器、执行器和控制单元等。
AUTOSAR架构的设计原则之一是模块化和可重用性。
通过将汽车功能划分为独立的应用软件组件，不同车辆制造商和供应商可以更容易地开发和集成特定的功能。
并且，应用软件组件的模块化设计使得它们可以在不同的汽车平台上进行复用，从而降低了开发成本和时间。
另一个重要的设计原则是可扩展性。
AUTOSAR提供了一种灵活的组织方式，可以根据特定汽车项目的需求来选择和配置所需的功能。
这种可扩展性使得AUTOSAR架构适用于各种不同类型的车辆，从小型家用车到商用卡车。
AUTOSAR架构还提供了一套标准化的接口定义和通信机制，以保证不同软件模块之间的互操作性。
通过使用AUTOSAR接口标准，不同的软件模块可以在不同的硬件平台上运行，实现跨平台的兼容性。
此外，AUTOSAR 还提供了一套标准化的通信和诊断协议，以支持不同模块之间的通信和故障诊断。
AUTOSAR架构还包括一套开发工具链，用于支持AUTOSAR软件开发过程中的各个阶段。
该工具链包括软件建模工具、代码生成工具、调试工具和测试工具等，它们都遵循AUTOSAR的标准，使得开发人员可以更高效地开发和调试AUTOSAR架构下的软件。
总结来说，AUTOSAR架构是一个为汽车电子系统开发提供标准化接口和架构模型的开放标准。
基于AUTOSAR标准的TCU软件设计
基于AUTOSAR 标准的TCU 软件设计随着AUTOSAR 标准逐渐成为未来汽车软件架构的主流，作为汽 车电子核心部件的双离合变速箱控制单元(Transmission Control Unit, TC ∪),也将在今后的软件开发中遵循该标准。
因此，作者在系统地 分析AUTOSAR 标准及开发方法的基础之上，研究了如何在TCU 平台 上设计符合AUTOSAR 标准的应用层软件系统架构、软件组件以及接 口层配置，其中，重点阐述了应用层软件组件的设计方法。
1. AUTOSAR 架构 基于TCU 的系统需求，作者设计了符合AUTOSAR 架构的TCU 软 件系统架构，如图1所示。
操作系统殄断管理 内存管理Jl系统(DEM) (MCmory) (COM)I (GPJO) (OS)微控制器(MiCrO Controller)同步㈱控制(GcarControI)信号解析和传输tput)自适应学习(AdaPtiOe LCarn)诊断及信号处理(Dia^nois ∖Signal Process)协调控制—CtAuxiIiary Coordinator—TT^应用层软件组件(ASW)电子泵控制Motor Control}I I J(RTE)(CDD) 基础软 件层(BSW)图1 AUTOSAR 软件架构为了实现软件功能的复用和标准化，AUToSAR 定义了层次化、模块化的体系架构，划分为以下3个模块:1.1应用软件层SWC应用层代表着汽车电子软件中最核心的功能，控制功能设计都在这一层进行。
应用层最基本的组成是软件组件SWC ( Software Component),包括图1中的信号处理、离合器控制、协调控制、同步器控制、电子泵、自适应学习等功能组件。
每个SWC都封装了单个或多个运行体(RUnnableS),并通过实时环境实现软件组件之间的通信、系统功能调用以及TCU硬件资源的访问。
1.2实时环境RTE如图1中的链接线，RTE ( Runtime Environment)实现了应用层软件与底层基础软件之间的分离,上层的每个SWC都与RTE交互，使得数据与事件传递到其他各个模块。
基于AUTOSAR的智能车域控制器网络管理功能实现
1 引言
近些年来，智能驾驶相关技术在世界范围内获得广泛关注和蓬勃发展。
智能网联汽车是指搭载各传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络、人工智能等技术，实现车与X（车、路、人、云等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
美国高速公路管理局（NHTSA）发布了对自动驾驶各个级别的定义：Level 0代表人工驾驶，Level 1代表辅助驾驶，Level 2代表部分自动驾驶，Level 3代表条件自动驾驶，Level 4代表完全的自动驾驶。
对于高级别自动驾驶，对控制器硬件以及基础软件的要求相对要高。
高度自动驾驶级别的域控制器系统架构如图1所示。
图1 自动驾驶域控制器系统架构
数据融合与处理部分既要求实时性和一定的功能安全级别，又要求基础软件能管理更大内存，需要有文件系统的支持，因此采用具有文件系统的实时操作系统框架进行开发。
整车控制部分需要基础软件具有高实时性以及高级别的功能安全需求，因此采用车控基础软件AUTOSAR框架进行开发。
AUTOSAR是由各大汽车制造厂商、零部件供应商、汽车电子、半导体和软件系统公司于2003年联合推出的一个开放的、标准化的软件架构。
该架构
在本文中，介绍了基于AUTOSAR标准的域控制器进行网络管理的实现过程，包括AUTOSAR CAN网络管理报文格式，网络休眠与唤醒的状态转换、网络唤醒状态中的各个子状态的切换、CAN Bus-off状态下的处理策略以及非正常电压模式下的处理策略等，通过Stateflow的状态机进行实现，并在CANoe上进行了验证。
测试结果表明所述策略能够实现网络管理的各项功能。
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基于AUTOSAR的空调控制器软件架构设计
AUTOSAR是一种用于实现现代汽车电子系统的软件框架，它提供了一种标准化方法，使得不同的汽车制造商能够开发出跨车型、跨国界的通用软件组件，这有助于降低开发成本，提高软件质量。
为了演示如何基于AUTOSAR设计空调控制器软件架构，以
下是一个简单的例子：
首先，我们需要确定汽车中的空调控制器，一般包括传感器、执行器和控制器三个部分。
传感器用于检测车内温度、湿度等环境参数，执行器用于调节空调设备的制冷、制热和风量等设置，控制器则负责接收传感器数据并根据预设的算法控制执行器完成空调调节。
接下来我们需要选择AUTOSAR提供的通信协议，该协议将
被用于传输控制器和其他ECU（Electronic Control Unit）之间
的数据。
常用的协议有CAN（Controller Area Network）、FlexRay等，这里以CAN为例。
在AUTOSAR架构中，所有的软件组件都被定义为独立的模块，相互之间通过标准化的接口进行通信。
因此，空调控制器软件架构应包括以下组件：
1.传感器驱动程序
这个组件包括传感器的驱动程序和与CAN通信的接口。
它的主要功能是读取传感器数据并将其传输到控制器上。
该组件也可以负责处理其他错误信息和变量。
2.执行器驱动程序
这个组件包括控制器和执行器之间的接口，并将执行器的状态反馈回控制器。
它的主要功能是将执行器设置为设定的条件，如制冷、制热或调节风量。
该组件也应该负责处理其他错误信息和变量。
3.控制算法
这个组件将接收传感器数据和其他控制器中可用的数据，并基于这些数据计算出执行器应执行的操作。
此组件应支持不同的算法，如PID算法、模糊逻辑算法等。
一旦执行器状态被设置为所需的条件，算法将从传感器和执行器收集的反馈信息中确定是否已完成其任务。
4. CAN模块
CAN模块是AUTOSAR架构中的通信模块。
它将负责控制器和其他ECU之间的数据传输。
这个组件应该充分考虑数据传输的精度和实时要求。
5.运营参数
该组件应允许用户从车辆内部或车辆外部设定参数，例如温度设定、风量等因素。
它还包括状态指示灯，以在发生问题时
告知司机。
通过以上组件的组装，我们可以在AUTOSAR架构中建立一
个可靠的空调控制软件系统。
这样的系统不仅可以提供更好的性能和稳定性，并且减少了可能会导致系统故障的不必要组件。
除了以上列举的组件外，AUTOSAR架构还包括许多其他组件，例如诊断、网络管理和存储管理等。
这些组件的主要功能是确保系统具有高可用性、强大的安全性和灵活性。
AUTOSAR架构旨在确保整个汽车电子系统的互操作性和可维护性。
因此，大多数汽车制造商都已经采用了AUTOSAR架构，以确保其于不同型号和品牌的汽车电子系统通用和可升级。
在AUTOSAR架构下，不同的制造商可以共享和重用软件组件，这样一来，就可以提高软件重用率并降低成本。
例如，在AUTOSAR架构下，汽车制造商可以采用同一组件来实现差速器控制功能，而不需要重新编写代码以适应不同的汽车型号。
此外，AUTOSAR架构也有助于推动软件开发的标准化。
它为软件开发定义了标准化的方法和规范，从而使得软件开发更加可靠和高效。
AUTOSAR架构还规定了不同制造商之间的通信协议，以确保在不同品牌和型号的汽车之间进行通信时能够保持完全的兼容性。
当然，AUTOSAR架构也存在一些缺点和挑战。
首先，AUTOSAR架构的学习曲线较陡峭，需要改变传统的软件开发方法和理念，因此需要更多的培训和学习成本。
其次，AUTOSAR架构也会增加软件开发的复杂性和时间成本。
由于AUTOSAR架构中包括许多组件和规范，开发人员需要花费更多的时间来理解和遵守这些规范。
总的来说，AUTOSAR架构为汽车电子系统的开发提供了一个标准化的方法和框架。
通过使用AUTOSAR架构，汽车制造
商可以共享和重用软件组件，从而降低开发成本和提高软件质量。
然而，AUTOSAR架构也存在一些挑战，需要更多的培训和学习成本，并且增加了软件开发的复杂性和时间成本。
AUTOSAR架构最初是由豪迈公司（Harman International）和
沃尔沃公司（Volvo）等公司联合开发的，旨在建立一个标准
化的汽车电子系统开发架构，以提高软件重用率、降低开发成本和加快开发速度。
自2003年开始，AUTOSAR架构已得到
广泛应用，并在汽车电子系统中发挥了重要作用。
AUTOSAR架构的核心是一个软件组件（SWC）的概念。
软
件组件是AUTOSAR架构中最小的可重用单元，每个软件组
件都包括一个或多个功能，可以在不同的电子控制单元（ECU）或车辆之间共享和重用。
软件组件之间通过定义和实现接口来进行通信和数据交换，以实现系统功能的协同。
AUTOSAR架构中的软件组件可以分为应用软件组件（ASW）和基础软件组件（BSW）。
应用软件组件指的是具有车辆特
定功能的软件组件，例如发动机控制、制动系统控制、车身电子控制等。
基础软件组件指的是不涉及特定车型功能的软件组件，包括操作系统、通信协议、诊断、网络管理和存储管理等。
除了软件组件外，AUTOSAR架构还包括一个软件构建工具链，可以通过定义和配置不同的软件组件、软件构建器和目标平台信息来生成可执行代码。
构建器是提供构建过程控制的重要组件，它支持将软件组件和目标平台信息（例如处理器类型、内存和外设）映射到特定的ECU上，从而形成可执行的ECU应用程序。
为了提高软件开发效率和代码质量，在AUTOSAR架构中引
入了描述性编程方法（Descriptive Programming Approach）的
概念。
描述性编程方法将软件组件的功能表述为接口和配置数据，从而使开发人员可以更加专注于软件组件的设计和实现，而不需要关注具体的代码实现。
其他AUTOSAR组件包括诊断、网络管理和存储管理等。
诊
断是AUTOSAR架构中重要的组件之一，支持车辆对自身的
检测以及对故障的诊断和处理。
网络管理则提供了一种统一的通信协议，以确保不同汽车电子系统之间的协同工作，同时保持数据的安全性和可靠性。
存储管理组件则支持对车辆数据和配置信息的管理和维护。
总的来说，AUTOSAR架构是汽车电子系统领域的重要进展，它以标准化的方式提供了一个开发框架和软件组件库，使汽车制造商可以更加便捷地开发、测试、验证和升级汽车电子系统。
尽管还存在一些挑战和学习成本，但AUTOSAR架构已成为汽车电子系统开发的主流方法，并将继续推动汽车电子系统的发展和创新。