前语、布景
自2003年组成以来，AUTOSAR(轿车敞开系统架构)联盟一向致力于改动车载网络和电子操控单元 (ECU) 的规划办法。AUTOSAR 为原始设备制作商 (OEM) 及其一级供货商供给规划和开发坐落现代车辆中心的 ECU 的行业规范办法。该规范能协助削减规划进程中人为过错的或许性，并为供货商和制作商供给一种清晰且机器可读的数据格局来交流规划信息。本文探讨了 AUTOSAR 选用的战略的一些预期商业优点，并解说了一些根本术语和规划办法。
AUTOSAR 联盟的会员包含轿车 OEMs 以及由零部件和服务供给商组成的支撑性生态系统。该联盟的主旨是针对轿车电气/电子 (E/E) 架构发明和树立全球性敞开规范。该规范在车辆架构等级供给支撑，让OEMs 网络规划人员能规划和办理车辆功用之间的杂乱联系，而且还支撑供货商在制作之前详细界说独立 ECUs 接口的细节。
1, 为何改用 AUTOSAR?
一款现代化豪华车或许包含多达100个 ECUs，包含从简略的传感器接口到杂乱的文娱信息及长途信息单元。将它们一次性悉数改用 AUTOSAR 办法和规范的危险很高，但原始设备制作商和一级供货商做出这样的改动会取得广泛的利益。估计到2020年，一切车辆都将具有一些根据 AUTOSAR 的 ECUs，因而该规范不能被忽视。
改用 AUTOSAR 的一些原因和优点包含：
能在新的轿车渠道和架构中更好地从头运用电子操控单元
能更好地运用预先验证和测验过的软件组件(代表车辆功用)
能削减测验和安全认证本钱
能削减下流规划过错 — 一套 AUTOSAR 办法可让功用得到架构等级的界说和验证
经过改进网络功率和功用运用而削减全体硬件本钱
能削减全体网络架构剖析和规划查看的本钱
能改进原始设备制作商和一级供货商之间的通讯，运用一种规范化的数据交流格局(AUTOSAR XML 或 arxml)
改用 AUTOSAR 可加快规划调整，不管在整个内部规划周期内是否需求对 ECU 进行从头规划或改进。改用 AUTOSAR 办法可与新的东西的作业流程等其它流程调整或选用更高的安全规范以坚持与 ISO26262 规范一致一起进行。不管怎么施行调整，首个根据 AUTOSAR 的电子操控单元规划项目都要比现有/传统的规划流程所花费的时刻更长，这是由于规划人员需求时刻来了解新的办法。随之而来的是本钱节余和效益的提高。传统的 ECU 财物向 AUTOSAR 规范改变也是有或许的，经过选用“AUTOSAR 封装”概念，重要的现有和公认电子操控单元使用代码可完结重复运用。使 AUTOSAR 的封装可以导入其它纯 AUTOSAR ECUs。
2, 什么是 AUTOSAR?
从实质而言，AUTOSAR 供给规范的 ECU 接口界说，使规划人员可以清晰每个轿车 ECU 中都需求的可重复运用的规范化软件层和组件。该规范不受硬件的影响，这意味着使用软件和硬件渠道是彼此独立的。使用软件开发人员可在使用软件中清晰各个轿车功用的细节，而不必忧虑相关软件服务和硬件接口。曩昔，软件和硬件严密地整合在一起，因而很难完结便携性和可重复运用(图1)。
图1：将使用软件与硬件分隔。
将规划与硬件决议计划分隔使车辆生产商/OEM 可以根据所需的车辆功用进行自上而下的规划。存在于这一规划阶段的虚拟功用总线 (VFB) 概念使得一切软件电子操控单元都可以完结互连和得到测验。经过选用虚拟功用总线，使用软件组件 (SWC) 与其它使用软件组件也彼此独立。软件组件向虚拟功用总线宣布输出信号，虚拟功用总线再将信息传送给方针组件的输入端口。AUTOSAR 为输入和输出端口以及交流信息格局供给界说。这种别离办法使得在界说相关硬件之前完结一切车辆软件功用和接口交互验证成为或许。规划调整也因而变得简单得多，一起一切功用在虚拟功用总线上都被界说为软件组件(图2)。
图2：在虚拟功用总线上测验软件组件。
虚拟功用总线不供给 ECUs之后在实在车辆中怎么散布和互连的信息，但对架构规划阶段来说却是很有用的测验基准。可针对一切车辆信号进行守时查看和接口界说。
一旦规划人员对各项功用感到满意，这些功用便会被映射或集合到特定的硬件电子操控单元中。AUTOSAR 为软件组件的映射和集合进程供给支撑。一个杂乱的 ECU 或许包含许多软件组件，必要时可进行分级安排。
图3：将软件功用分配给真实的电子操控单元。
3, AUTOSAR 运转环境
每个 ECU 都有它量身定制的运转环境 (RTE)，一般可经过配套的规划东西来主动创立。真实的电子操控单元之间的实践通讯将作为 CAN 或 FlexRay 总线的一部分来完结，而运转环境经过生成东西进行装备，以便履行相连 AUTOSAR 组件所需的通讯途径。运转环境可以实在履行虚拟功用总线和架构规划流程的通讯和衔接拓扑。由于 AUTOSAR 规范支撑许多不同类型的软件组件，运转环境有必要考虑各种软件组件存在的约束和改变。
4, 为 AUTOSAR 组件供给服务 — 根底软件层和操作系统
根底软件 (BSW) 是一种规范化软件，不包含车辆使用逻辑和电子操控单元功用，但为运转环境供给依靠硬件和独立于硬件的服务。所需的服务包含内存服务(NVRAM 办理器)、网络通讯办理服务、确诊服务和状况办理。当使用层中界说的 AUTOSAR 软件组件要求服务时，运转环境的使命是在真实的电子操控单元上完结映射。
运转环境不供给任何机制来从长途 ECU 获取服务，AUTOSAR 规范也不答应这样做。一切服务要求都有必要在“本地”电子操控单元上得到满意。在真实的电子操控单元上运转的根本操作系统(OS 或 OSEK)不知道 AUTOSAR “可运转实体”的概念。操作系统具有一个可调度活动列表，这些活动经过调度算法进行办理。
5, 关于硬件
AUTOSAR 分层软件架构可以别离硬件的使用逻辑，以便重复使用和带着。运转环境和操作系统与微操控器笼统层 (MCAL) 相连，可以拜访主微操控器上的物理端口和设备。微操控器笼统层详细到每个微操控器，使操作系统和根底软件可以拜访数字输入/输出、模仿数字转化、FLASH 和 EEPROM 支撑等设备。图4显现了 AUTOSAR 电子操控单元中不同硬件和软件层之间的联系。
图4：组件在真实的电子操控单元中怎么拼装在一起。
6, 支撑新办法
轿车 OEM 可以经过一个自上而下的 AUTOSAR 规划办法，操作整个网络的完好模型。AUTOSAR 规划东西答应提取单个ECU，衔接性和接口信息在 AUTOSAR XML (arxml) 中有界说。这个接口界说之后将传给一级供货商，进行进一步的细节规划和施行。由于具有一致的格局，相同的界说可以在揭露招标时一起传给几个一级供货商。规范化描绘的优点在于在ECU描绘中可以防止任何规划不定性，而且跟着 AUTOSAR 规范的开展，存在误解的或许性越来越小。由于这个规范与硬件无关，因而可以很好地使用新行业趋势的优点，如车内以太网、混合技能车辆网络(CAN/Flexray)、异构多核渠道以及车载网关安置。
7, 想要试试看?
包含 Mentor Graphics 在内的一些商业组织为 AUTOSAR 规划供给评价套件。这些套件包含架构规划到单个 ECU 装备。Mentor Graphics 还具有其 VSX 东西套件以及支撑 CAN、FlexRay、LIN 和以太网的 ECU 硬件开发板。这些东西以Eclipse为根底，使用开源东西链进行从源代码到运转施行的一系列规划。相对于大规模地将车内 ECU 一次性改到 AUTOSAR 办法来说，低危险调查和 AUTOSAR 实验更可取。
研究报告总结
AUTOSAR 为车载网络和 ECU 规划供给预界说的规范办法，找到了进入每个轿车 OEM 和一级组织的办法。AUTOSAR 规范供给了改进工艺和从头使用组件的时机，可是也存在学习一个新的 ECU 规划流程和东西的应战。AUTOSAR 的前期选用者一向将这些常识传给干流规划和资源，可用于量产的东西现在已广泛推出。AUTOSAR 的选用还将协助组织到达功用安全规范 ISO26262的要求，由于它支撑一个可重复、界说清晰、且自上而下的规划流程。
