AUTOSAR架構
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
AUTOSAR架構的實例教程
來源 | CSDN博主「ZhouArchie」
本文主要介紹AUTOSAR 架構下的WdgDriver WdgIf WdgM 模塊，分析模塊之間的依賴關系以及運行原理以幫助快速理解。本文以MPC5746R為主控芯片，以FS6500為SBC，DaVinci Configurator 為AUTOSAR工具鏈。
01
模塊架構與依賴
1、模塊介紹
AUTOSAR架構中的WDG 一共分為三個部分，Wdg Driver Wdg Interface Wdg Manager。其中Wdg Driver分為 External watchdog driver 與 Internal watch driver。其中外部驅動由SBC提供功能，內部驅動由SWT模塊提供功能。MPC5746R有三個SWT(Soft Watchdog Timer)，SWT0 負責CPU0，SWT1負責CPU1,SWT2可以由CPU0 與CPU1訪問。
Wdg Driver 提供底層喂狗與設置看門狗模式的驅動函數，由WdgIf抽象成Wdg Device。WdgM獲取WdgIf的抽象數據得到底層的配置數據與驅動接口函數。
WdgM一共支持三種形式的看門狗檢查方式。1.AliveSpuervision 2.DeadlineSupervision 3. LogicalSupervision。
AliveSpuervision提供一般的喂狗服務，即監控周期性程序是否能正常執行，保證程序處于Alive狀態。
DeadlineSupervision提供監督軟件在兩個狀態之間的轉換時間。
LogicalSupervision提供監督軟件執行順序的正確性。
展開 [2] 基于AUTOSAR標準的汽車通訊及網絡管理技術的設計及實現[M]，楊永亮，山東大學
來源 |
汽車ECU開發
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在消費者對自動駕駛和網聯需求的推動下，以及通信帶寬和原始計算能力的技術飛躍，汽車行業正在迅速轉型。
這些變化需要汽車設計的架構轉變，因為傳統的電氣/電子架構無法為運行未來汽車軟件系統互連系統所需的新數據中心方法提供必要的可擴展性。
AUTOSAR和DDS是兩個可以適應這些新需求的軟件標準。AUTOSAR是為汽車ecu設計的標準化汽車開放系統架構。AUTOSAR的兩個平臺AUTOSAR Classic和AUTOSAR Adaptive為不同的車輛用例提供了分層的軟件體系結構方法。特別是，AUTOSAR Adaptive平臺解決了車內高性能計算的設計挑戰，解決了下一代汽車所需的連接性和持續軟件更新。它還可以作為來自多個供應商的軟件的集成平臺。
數據分發服務 (DDS) 標準是將分布式系統的組件集成在一起的中間件協議和以數據為中心的連接框架。它通過實現低延遲數據連接、極高的可靠性和可擴展的靈活架構，使數據成為未來移動數字平臺的中心。DDS 促進了松散耦合、模塊化和開放式架構系統的開發，從而降低了復雜性、上市時間和系統成本。
為了滿足互聯數字車輛的需求，AUTOSAR 和 DDS 這兩個強大的標準現在可以協同工作。在 AUTOSAR Adaptive 平臺中，DDS 組件針對端到端數據共享進行了優化，無需自定義集成。AUTOSAR Adaptive 定義了 DDS 網絡綁定，以支持具有生產就緒通信框架的自治系統，該框架提供復雜系統所需的可靠性、可擴展性和性能。AUTOSAR 和 DDS 共同為汽車制造商提供了設計和操作下一代汽車的高性能方法。
展開 變革的主要方法是針對現有的架構進行改變，鑒于傳統的電氣/電子架構無法為新的以數據為中心的通信方式提供必要的可伸縮性，未來的汽車將會走向軟件定義汽車的時代。
AUTOSAR?和DDS?是兩個能夠適應上述架構轉變并為其提供可拓展性的標準。AUTOSAR是為汽車ECU設計的標準化汽車開放系統架構。AUTOSAR的AP和CP為不同的的場景提供軟件的相應分層架構，尤其是AUTOSAR-AP主要為了解決下一代汽車的需要高性能和持續連接和集成的問題，目前有大量供應商采用了AUTOSAR的架構。
DDS標準是一種中間件協議和以數據為中心的連接框架，它可以將分布式系統的組件集成在一起.DDS能夠實現低延遲、高可靠、高實時性的數據融合服務，能夠從根本上降低軟件的耦合性、復雜性提高軟件的模塊化特性，融合了DDS的汽車軟件能夠更好的運行在下一代汽車的體系架構中，更能降低開發的成本、縮短研發的時間，更快的將產品推向市場。
為了解決現在汽車軟件架構的問題，DDS和AUTOSAR被越來越多的采用，將兩者融合能夠充分發揮兩者的優勢所在。針對于AUTOSAR的AP平臺，DDS能夠優化端到端的數據傳輸而無需再進行集成，并且為了實現數據的生產-準備對于DDS進行了網絡的綁定，因此對于復雜的軟件系統，顯著的增加了軟件的可靠性、伸縮性，提高的性能。AUTOSAR和DDS為汽車廠商設計和運營并提升下一代汽車的性能提供了一種行之有效的方法。
展開 3、目前AUTOSAR基礎軟件，都是基于工具生成代碼，首先代碼質量方面有一定的保證(雖然現在主流的工具廠商的靜態代碼也有bug)。
4、對于主機廠而言，目前新能源車的三電都有自主開發的想法，而當前的組織架構通常是BMS、VCU、MCU在三個不同的科室，如果在自主開發過程中都采用AUTOSAR架構，這樣就可以集中BMS、VCU、MCU的開發人員一起開發，集思廣益，減少自主開發的風險。
5、對于用人公司而言，以前找嵌入式開發人員，來做基礎軟件開發，工程師來了得消化祖傳代碼，通常都會缺乏文檔，這個過程通常無比難受。如果采用AUTOSAR架構的話，直接招聘有相應工作經驗的，以前的工作經驗的復用程度更高，融入到新工作的時間很有明顯的減少。
6、AUTOSAR是一個符合ISO26262標準的軟件架構，從ISO26262的第6部分的7.4章節，可以看出，功能安全要求軟件架構具有模塊化、封裝、簡單的屬性。另外在7.4.11和7.4.14提到的軟件安全機制中，需要軟件能進行內存分區，對不同ASIL等級的模塊進行內存隔離，另外還需要實現控制流監控，這些在AUTOSAR架構中，都可以相對比較簡單的實現。
弊
AUTOSAR的引入確實能帶來不少好處，但是也要克服其帶來的一些不足。
1、出現問題排查麻煩。一方面代碼不是工程師寫的，工程師需要熟悉工具靜態代碼的實現邏輯，才能很好排Bug，而且如果需要了解某些模塊在特定場景下的實現方案，這些只能自己摳代碼，工具廠商的技術支持人員通常給不了啥支持。不過這些被坑多了，也就慢慢懂了。
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圖1 傳統軟件架構與AUTOSAR架構對比
此外，隨著國內新能源汽車相關控制器正向開發需求的增長，AUTOSAR規范越來越受到大家的關注，并且應用需求也越來越大。國內一些主流整車廠以及零部件供應商都開始致力于符合AUTOSAR規范的車用控制器軟件開發。
下圖所示是 AutoSar 軟件架構示例：
AutoSar 軟件架構
那對于應用層軟件來說，如果要開發符合 AutoSar 架構的軟件，需要考慮以下兩個重要問題：
· 采用何種開發工具鏈
· 采用何種開發模式
對于應用軟件開發工具鏈，通常涉及 SWC 軟件架構設計工具和軟件編程實現工具。
圖2：CAN FD數據回放工程圖
圖3：CAN FD數據解析效果展示
此外，ADTF支持AUTOSAR架構下ARXML CANFD數據的解析。如圖4和圖5所示的ARXML CANFD數據解析工程。
Csm作為加密棧中唯一個提供對外接口的模塊，主要為AUTOSAR架構中的其他BSW模塊和上層應用程序提供加密服務和密鑰管理服務功能。Csm模塊中提供了多種加密服務接口，包括HASH計算、MAC生成校驗、數據加密解密等接口。通過配置Csm模塊中的任務，使得每種服務接口可以實現一種或者多種算法。
按照SEOOC開發的安全軟件庫，可兼容AUTOSAR及非AUTOSAR架構，軟件架構如下（以AURIX為例）：
SAFETY BASE V1.0 安全軟件庫可以為客戶提供多種開發模式：
SAFETY BASE V1.0 安全軟件庫已適配的半導體供應商芯片系列：
經典AUTOSAR架構中，允許對軟件進行內存分區（Partition），借助內存映射（memory map）將軟件組件的代碼和數據劃分到指定的區域內。這種方式雖然能有效地將不同ASIL等級的變量和代碼分布到不同的地址范圍中，但無法杜絕指針越界、數組越界導致跨區域訪問的風險。
圖2 CP場景下的程序監控工作流
程序監控以及“喂狗操作”需要軟件部分的參與，軟件堆棧參考的是AUTOSAR CP架構，包含三個部分：WdgM、WdgIf以及Wdg Driver。
ControlBase_S新一代平臺硬件算力更強大，接口資源更豐富，軟件驅動庫滿足AUTOSAR架構。功能豐富，滿足功能安全及SOA通信要求，具有方便易用的人機交互界面。本土化支持及靈活的合作模式，可以給客戶帶來更高性價比的服務。
· 產品級硬件
滿足量產要求，支持實驗室原型，臺架實驗及批量裝車。
的軟件架構設計（VFC設計、PNC，包括RTE Contract phase和SW-C Template Generation等）
支持車載網絡拓撲設計、網絡通信設計（CAN/LIN/FlexRay/Etherent）、電氣架構設計（ECU硬件結構）等
支持導入DBC等通信矩陣描述文件后自動生成對應ECU Instance 的軟件架構
支持System Extract & ECU
的系統架構開發
? 可進行圖形化的邏輯系統建模，基于AUTOSAR標準定義SWC、Port/Interface、DataType等內容
? 可支持服務接口的設計、部署及實例化等內容
? 可支持基于信號架構及服務架構的混合建模及S2S映射
? 可支持基于設計內容進行上百種一致性校驗，并導出符合AUTOSAR CP/AP 的Arxml文件
