Разумевање аутосара и његове архитектуре

АУТОСАР (Аутомотиве Опен Систем Арцхитецтуре) може се дефинисати као заједничка платформа за целу аутомобилску индустрију која је дизајнирана да побољша опсег примене у функционалности возила без утицаја на тренутни оперативни модел. АУТОСАР је у основи отворена и стандардна софтверска архитектура коју су заједнички развили произвођачи аутомобила, добављачи и програмери алата. У овом чланку ћемо научити шта је АУТОСАР и о различитим слојевима у његовој архитектури.

Главни мото АУТОСАР-а је „Сарађујте на стандардима, такмичите се у примени“. Ова јединствена архитектура развијена је како би се успоставили и одржали заједнички стандарди међу произвођачима, добављачима софтвера и програмерима алата тако да се исход процеса може испоручити без потребе за било каквим променама.

АУТОСАР - Како је све почело?

2003. године партнерство АУТОСАР је основано као савез произвођача ОЕМ-а (произвођача оригиналне опреме), добављача аутомобила Тире 1, произвођача полупроводника, добављача софтвера, добављача алата и других. Они су успоставили АУТОСАР као отворени индустријски стандард за аутомобилску софтверску архитектуру узимајући у обзир различите аутомобилске Е / Е архитектуре које су биле присутне и које су повезане и које ће се формирати у будућности.

На 10 Основни партнери АУТОСАР су БМВ Гроуп, Босцх, Цонтинентал, ДаимлерЦхрислер, Форд Мотор Цомпани, Генерал Моторс, ПСА Пеугеот Цитроен, СиеменсВДО, Тоиота Мотор Цорпоратион, и Волксваген.

Значај АУТОСАРА

Инфраструктура АУТОСАР-а није једноставна, али зашто је неопходно увођење тако сложене инфраструктуре у аутомобилску индустрију? Из прве руке Зашто нам је потребан АУТОСАР?

Како се потражња за интелигентним, сигурнијим и паметнијим возилом повећава, повећаће се и конкуренција у аутомобилској индустрији. Сву ову интелигенцију и функционалност возила не може применити један орган.

На пример, аутомобил има ваздушне јастуке, ГПС систем, паметну интеграцију итд. Све ове функције различите аутомобилске индустрије имплементирају на различите ЕЦУ-ове (електронске управљачке јединице), тако да све различите аутомобилске јединице треба да раде руку под руку добити жељени излаз.

Ово такође помаже у процесу развоја софтвера, јер је до недавно софтвер развијен за аутомобилску индустрију био усредсређен само на пружање функционалности система и никада их није занимало који су ефекти које систем може пружити. Компликовало се због многих функционалности различитих ЕЦУ-а у различитим мрежама возила. Пораст нестандардних развојних процедура постао је критичнији проблем. Стога су развили АУТОСАР.

Различити слојеви архитектуре АУТОСАР

Ако погледате горњу слику, можете препознати да је архитектура АУТОСАР-а направљена од три главна слоја која су

• Слој апликације
• Рунтиме Енвиронмент (РТЕ)
• Основни софтвер (БСВ)

Сваки од ових слојева има своју сврху и мора извршити одређену операцију

Слој апликације

Слој апликације АУТОСАР састоји се од различитих апликација и специфичних софтверских компоненти које су дизајниране да извршавају одређени задатак према датим упутствима. Апликативни слој је највиши слој АУТОСАР-ове софтверске архитектуре, зато је пресудан за све примене у возилу. Слој апликације састоји се од три најважније компоненте које треба узети у обзир. Они су компоненте апликативног софтвера, портови ових компоненти и интерфејси порта.

Софтверске компоненте осигуравају функционалност подсистема, што укључује операције и елементе података који софтвер захтева и ресурсе потребне компонентама. Извор апликације је неовисан о локацији интерактивних компоненти, типу ЕЦУ-а на које се компонента пресликава и броју примерака компоненте у систему.

Рунтиме Енвиронмент (РТЕ) слој

Слој рунтиме окружења ствара погодно окружење за рад софтверских компоненти (СВЦ). СВЦ увек зависи од интерфејса који пружа РТЕ.

Може се сматрати центром за комуникацију између ЕЦУ-а који су унутар мреже. Помаже софтверским компонентама да раде независно од комуникационих механизама и канала. РТЕ то омогућава омогућавањем мапирања комуникационих односа између компонената које су имплементиране у различитим предлошцима, на одређени Интра комуникациони механизам попут позива или међуеку механизме комуникације попут ЦОМ поруке.

РТЕ је одговоран за управљање животним циклусом ЦСР-а. Треба да покрене и искључи функције на основу потреба. Такође делује као раздвајајући слој између апликативног софтвера (АСВ) и основног софтвера (БСВ) где је основни софтвер имао дозволу да директно позове било коју АПИ функцију или друге модуле, али апликативни софтвер може комуницирати само путем портова.

РТЕ се генерише у две фазе

• Фаза уговора: Ова фаза је независна од ЕЦУ-а и пружа уговор између апликативног софтвера и РТЕ-а, односно АПИ компонената АСВ може бити кодиран.

Резултат је заглавље одређено АСВ компонентом које можемо укључити у изворни код. Датотека заглавља састоји се од свих РТЕ АПИ функција које се могу користити у АСВ, а такође су потребни типови података и структуре потребне за АСВ компоненте декларисани у заглављу датотеке.

• Фаза генерисања: Ова фаза ће се фокусирати на генерисање конкретног кода за дату ЕЦУ. Са компонентама АСВ и датотекама заглавља створеним у фази уговора и свим неопходним БСВ кодом, генерисани код се може компајлирати у извршну датотеку за ЕЦУ.

Основни софтвер (БСВ)

Основни слој софтвера може се дефинисати као стандардизовани софтвер који може пружити услуге софтверским компонентама АУТОСАР, а користи се и за покретање функционалног дела софтвера. Основни софтвер укључује стандардизоване и ЕЦУ специфициране компоненте.

Основни софтверски слој је даље подељен на 4 главна дела и то слој услуга, слој апстракције ЕЦУ-а, слој апстракције микроконтролера и сложени управљачки програми.

И. Сервисни ниво

То је највиши слој основног софтверског слоја, пружа основне софтверске модуле апликацијском софтверу и неовисан је о микроконтролеру и ЕЦУ хардверу.

Сервисни слој пружа функције као што су

• Меморијске услуге (НВРАМ управљање)
• Дијагностичке услуге (укључујући УДС комуникација и меморија грешака)
• Комуникација и управљање мрежом возила
• Управљање државом ЕЦУ
• Оперативни систем (ОС)

Монтажа овог слоја је специјализована за микроконтролере (МЦУ), делове хардвера ЕЦУ-а и њихове примене.

ИИ. Слој апстракције ЕЦУ

Овај слој делује као интерфејс апстрактног слоја микроконтролера који такође садржи неке покретачке програме спољних уређаја. Има приступ периферним уређајима и уређајима без обзира на то где се налазе било унутар или споља микроконтролера. Такође нуди АПИ за повезивање са микроконтролером.

ИИИ. Слој апстракције микроконтролера (МЦАЛ)

Слој микроконтролера је приступни пут за комуникацију са хардвером. Овај слој је уоквирен како би се избегао директан приступ регистрима микроконтролера. Микроконтролер Абстрацтион Лаиер (Мцал) је хардверски слој дизајниран да обезбеди стандардни интерфејс на компоненте основног софтвера. Пружа независне вредности микроконтролера за компоненте основног софтвера и такође управља периферним уређајима микроконтролера.

МЦАЛ је опремљен механизмом за обавештавање тако да може подржати дистрибуцију наредби, одговора и информација у различитим процесима. Осим тога, МЦАЛ може садржати неке од функција и уређаја као што су дигитални И / О (ДИО), аналогно / дигитални претварач (АДЦ), модул ширине импулса (де) (ПВМ, ПВД), ЕЕПРОМ (ЕЕП), блиц (ФЛС), Цаптуре Цомпаре Уни (ЦЦУ), Ватцхдог Тимер (ВДТ), серијски периферни интерфејс (СПИ), И2Ц магистрала.

ИВ. Сложени управљачки програм уређаја (ЦДД)

Овај слој има посебне временске и функционалне захтеве за рад са сложеним сензорима и актуаторима. ЦДД се користи за руковање сложеним функцијама, не може се наћи ни у једном другом слоју и има могућност директног приступа микроконтролеру. Комплексне функције укључују контролу убризгавања, контролу електричних вредности, детекцију повећања положаја итд.

Циљеви АУТОСАР-а

АУТОСАР је створен из одређених разлога који су корисни за садашњост и који ће бити корисни и у будућности, неки од циљева су наведени у наставку.

• Примена и стандардизација основних функција као решење „стандардног језгра“ у целој индустрији.
• Интеграције функционалних модула различитих добављача.
• Једноставно одржавање процеса током животног циклуса.
• Могућност скалирања различитих возила независно од платформе.
• Активација вишка.
• Разматрање доступности и безбедносних захтева.
• Једноставан пренос функција са једне ЕЦУ на другу ЕЦУ унутар мреже.
• Више користите комерцијални хардвер (ЦОТС).
• Редовна ажурирања и надоградње софтвера током целог животног века возила.

Предности АУТОСАР-а

АУТОСАР пружа различите предности у различитим фазама животног циклуса возила

ОЕМ-ови: Са АУРОСАР-ом можете изнова и изнова користити исти софтверски код за различите ОЕМ-ове. Флексибилније је за прилагођавање различитим дизајном, а такође смањује време и трошкове производње.

Добављачи: Добављачи могу повећати своју ефикасност функционалног развоја и створити свој властити пословни модел који је погодан за њих.

Добављач алата: АУТОСАР има заједнички интерфејс који помаже добављачу алата да стандардизује свој развојни процес.

Нови учесник на тржишту: За нове учеснике АУТОСАР делује као транспарентан и дефинисан интерфејс који им може помоћи да разумеју индустријске стандарде, као и да створе сопствене пословне моделе.

Шта можете очекивати од АУТОСАР-а?

АУТОСАР је дизајниран да служи у различите сврхе разним одељењима аутомобилске индустрије. Будући да је свестран и флексибилан, осим њега можете радити и многе ствари, неки од основних резултата које вам АУТОСАР може пружити су могућност поновне употребе софтвера у њему за више јединица, а коришћени софтвер се може заменити кад год то буде потребно је да АУТОСАР делује као стандардна платформа за све софтвере за возила и нема сопствену примену.

Има ОС са основним функцијама и софтвером интерфејса, а главна предност је што се исти интерфејс може користити у свим основним софтвером. Функционалности АУТОСАР-а испоручују се као софтверске компоненте, а све укључене компоненте зависе од хардвера.