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autosar技術(shù)分析報告-文庫吧

2025-05-02 12:06 本頁面


【正文】 atusRefType ScheduleStatus)TerminateApplicationStatusType TerminateApplication(RestartType RestartOption)DisableInterruptSourceStatusType DisableInterruptSource (ISRType DisableISR)EnableInterruptSourceStatusType EnableInterruptSource (ISRType EnableISR)ProtectionHookProtectionReturnType ProtectionHook(StatusType Fatalerror) 靜態(tài)定義的調(diào)度在許多應(yīng)用中需要靜態(tài)定義一組互相關(guān)聯(lián)的任務(wù)的活動。這用于在基于數(shù)據(jù)流的設(shè)計中保證數(shù)據(jù)一致性,與時間觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)同步,保證正確的運(yùn)行時定相,等等。時間觸發(fā)的操作系統(tǒng)通常作為這個問題的解決方法。然而,時間只是簡單的事件,所以任何事件觸發(fā)的OS,包括OSEK OS,會在汽車電子控制單元實現(xiàn)一個用于靜態(tài)調(diào)度實時軟件的調(diào)度器。 監(jiān)控功能監(jiān)控功能在適當(dāng)?shù)膱?zhí)行階段檢測錯誤,不是在錯誤發(fā)生的時刻。因此,監(jiān)控功能是在運(yùn)行時捕捉失效,而不是預(yù)防故障。 保護(hù)功能AUTOSAR概念需要多來源的OS應(yīng)用共存在同一處理器中。為了防止這些OS應(yīng)用之間意想不到的交互,需要提供保護(hù)機(jī)制。 計時器服務(wù)計時器服務(wù)為應(yīng)用和基礎(chǔ)軟件提供軟件計時器。計時機(jī)制的核心已經(jīng)由OSEK OS的計數(shù)器和鬧鐘提供。如果要提供通用的軟件計時,一些補(bǔ)充特性需要添加到AUTOSAR OS。 時間觸發(fā)操作系統(tǒng)時間觸發(fā)操作系統(tǒng)在汽車電子控制單元實現(xiàn)了一個用于靜態(tài)調(diào)度實時軟件的調(diào)度器。另外,操作系統(tǒng)為實時應(yīng)用提供了所有基本服務(wù),即中斷處理、調(diào)度、系統(tǒng)時間和時鐘同步、本地消息處理,以及錯誤檢測機(jī)制。所有服務(wù)都隱藏在良好定義的API之后。應(yīng)用與OS和通信層的連接只通過API。對于特殊的應(yīng)用,操作系統(tǒng)能夠配置為只包含該應(yīng)用需要的服務(wù)。因此操作系統(tǒng)的資源需求盡量少。 BSW調(diào)度器BSW調(diào)度器是系統(tǒng)服務(wù)的一部分,因此它向所有層次的所有模塊提供服務(wù)。但是,與其它BSW模塊不同,BSW調(diào)度器提供了集成的概念和服務(wù)。BSW調(diào)度器提供方法用以:? 把BSW模塊的實現(xiàn)嵌入AUTOSAR OS上下文? 觸發(fā)BSW模塊的主要處理功能? 應(yīng)用BSW模塊的數(shù)據(jù)一致性機(jī)制集成者的任務(wù)是應(yīng)用所給的方法(AUTOSAR OS提供的),在特定項目環(huán)境中以良好定義和有效的方式把BSW模塊裝配起來。這也意味著BSW調(diào)度器只是使用AUTOSAR OS。它與AUTOSAR OS調(diào)度器并不沖突。BSW調(diào)度器的實現(xiàn)基于:? BSW模塊的BSW模塊描述? BSW調(diào)度器的配置 模式管理模式管理簇包括三個基本軟件模塊: ECU狀態(tài)管理器,控制AUTOSAR BSW模塊的啟動階段,包括OS的啟動; 通信管理器,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)資源管理; 看門狗管理器,基于應(yīng)用軟件的生存狀態(tài)觸發(fā)看門狗。 ECU狀態(tài)管理器ECU狀態(tài)管理器是一個基本軟件模塊,管理ECU的狀態(tài)(OFF、RUN、SLEEP),以及這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換(過渡狀態(tài):STARTUP、WAKEUP、SHUTDOWN)。詳細(xì)地,ECU狀態(tài)管理器: 負(fù)責(zé)初始化和deinitialization所有基本軟件模塊,包括OS和RTE; 在需要時與所謂的資源管理器(例如,通信管理器)協(xié)作,關(guān)閉ECU; 管理所有喚醒事件,并在被要求時配置ECU為SLEEP狀態(tài)。為了完成所有這些任務(wù),ECU狀態(tài)管理器提供了一些重要的協(xié)議: RUN請求協(xié)議,調(diào)整ECU是保持活動狀態(tài)還是準(zhǔn)備關(guān)閉, 喚醒確認(rèn)協(xié)議,從“不穩(wěn)定的”喚醒事件中區(qū)分出“真正的”喚醒事件, 時間觸發(fā)的增多非工作狀態(tài)協(xié)議(Time Triggered Increased Inoperation TTII),允許ECU更多地進(jìn)入節(jié)能的休眠狀態(tài)。ECU狀態(tài)管理器必須支持獨(dú)立的預(yù)處理動作和過渡,以啟動ECU或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換到低功耗狀態(tài)(例如,休眠狀態(tài)/備用狀態(tài))。通過良好使用ECU狀態(tài)管理器的特性和能力,此模塊能夠用于執(zhí)行電源消耗的預(yù)定義策略,因此提供了對ECU的有效能源管理。ECU狀態(tài)管理器的特性和優(yōu)勢包括: 初始化和關(guān)閉基本軟件模塊。 ECU主要狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化定義。 時間觸發(fā)的更多非工作狀態(tài)。 看門狗管理器看門狗管理器是AUTOSAR(服務(wù)層次)的標(biāo)準(zhǔn)化基本軟件體系結(jié)構(gòu)的基本軟件模塊。它監(jiān)控與計時約束有關(guān)的應(yīng)用執(zhí)行的可靠性。分層體系結(jié)構(gòu)方法使得應(yīng)用計時約束和看門狗硬件計時約束分離?;诖?,看門狗管理器在觸發(fā)看門狗硬件的同時提供了對一些獨(dú)立應(yīng)用的生存監(jiān)控??撮T狗管理器提供以下特性: 監(jiān)督多個處于ECU的單獨(dú)應(yīng)用,這些應(yīng)用有獨(dú)立的計時約束并且需要特別監(jiān)督運(yùn)行時的行為和生存狀態(tài)。 每個獨(dú)立的受監(jiān)控實體都有故障響應(yīng)機(jī)制。 可以關(guān)閉對單獨(dú)應(yīng)用的監(jiān)督,而不會違反看門狗觸發(fā)(例如,對于禁止的應(yīng)用)。 通過看門狗驅(qū)動觸發(fā)內(nèi)部或外部、標(biāo)準(zhǔn)或窗口,看門狗。(internal or external, standard or window, watchdog)對內(nèi)部或外部看門狗的訪問由看門狗接口處理。 根據(jù)ECU狀態(tài)和硬件性能選擇看門狗模式(Off Mode, Slow Mode, Fast Mode)。 通信管理器通信管理器收集并協(xié)調(diào)來自通信請求者(用戶)的訪問請求。通信管理器的目的是: 簡化通信協(xié)議棧的使用。包括通信棧的初始化,以及簡單的網(wǎng)絡(luò)管理。 調(diào)整ECU上多個獨(dú)立軟件組件的通信棧(允許發(fā)送和接收消息)的可用性。 暫時禁止發(fā)送消息以阻止ECU(主動地)喚醒物理通道。 通過為每個物理通道實現(xiàn)一個狀態(tài)機(jī)來控制ECU的多個物理通道。 可以強(qiáng)制ECU保持物理通道處于“silent 通信”模式。 分配所請求的通信模式需要的所有資源,簡化資源管理。通信管理器定義了“通信模式”,表示一個特定的物理通道對于應(yīng)用是否可用,以及如何使用(發(fā)送/接收,只接收,即不發(fā)送也不接收)。 診斷服務(wù) 診斷事件管理器診斷事件管理器DEM(Diagnostic Event Manager)是一個子組件,如同AUTOSAR內(nèi)診斷模塊的診斷通信管理器(DCM)和功能禁止管理器(FIM)。它負(fù)責(zé)處理和存儲診斷事件(錯誤)和相關(guān)FreezeFrame數(shù)據(jù)。DEM進(jìn)一步提供故障信息給DCM(例如,從事件存儲器讀取所有存儲的DTC(Diagnostic Trouble Code))。DEM給應(yīng)用層、DCM和FIM提供接口。定義了可選的過濾服務(wù)。 功能禁止管理器功能禁止管理器FIM(Function Inhibition Manager)負(fù)責(zé)提供軟件組件和軟件組件功能的控制機(jī)制。功能由一個、多個或部分有相同權(quán)限/禁止條件的可執(zhí)行實體構(gòu)成。通過FIM方法,對這些功能的禁止可以配置甚至修改。所以,極大地提高了功能在新系統(tǒng)環(huán)境下的適應(yīng)性。FIM意義上的功能與可執(zhí)行實體是不同并且獨(dú)立的類型??蓤?zhí)行實體主要由調(diào)度需求來區(qū)分。與此相對的是,功能由禁止條件來分類。FIM服務(wù)關(guān)注SWC的功能,但是并不局限于此。BSW的功能也能夠使用FIM服務(wù)。功能被指定了一個標(biāo)識符(FID – function identifier),以及該特定標(biāo)識符的禁止條件。功能在執(zhí)行之前獲得它們各自的權(quán)限狀態(tài)。如果禁止條件應(yīng)用于特定標(biāo)識符,對應(yīng)的功能將不再執(zhí)行。FIM與DEM密切相關(guān),因為診斷事件和它們的狀態(tài)信息作為禁止條件被提供給FIM。如果檢測到了失效,并且事件報告給了DEM,那么FIM禁止FID和對應(yīng)的功能。為了處理功能和關(guān)聯(lián)事件的關(guān)系,功能的標(biāo)識符和禁止條件必須引入到SWC模板中(與BSW等價),并且在配置期間構(gòu)造數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以處理標(biāo)識符對于特定事件的敏感性。這些關(guān)系在每個FIM中是唯一的。RTE和FIM之間沒有功能上的聯(lián)系。在AUTOSAR中,RTE按照接口和調(diào)度需求處理SWC。與此相對的是,F(xiàn)IM處理禁止條件并通過標(biāo)識符(FID)為控制功能提供支持機(jī)制。因此,F(xiàn)IM概念和RTE概念不互相干擾。 開發(fā)錯誤跟蹤器開發(fā)錯誤跟蹤器DET(Development Error Tracer)主要用于在開發(fā)期間跟蹤和記錄錯誤。API參數(shù)給出了追蹤源和錯誤類型:? 錯誤所在的模塊? 錯誤所在的功能? 錯誤類型由軟件開發(fā)者和軟件集成者在特定應(yīng)用和測試環(huán)境下為API功能選擇最優(yōu)的策略??赡馨ㄒ韵鹿δ埽? 在錯誤報告API內(nèi)設(shè)置調(diào)試器斷點(diǎn)? 計算報告的錯誤? 在RAM緩存中記錄調(diào)用和傳遞的參數(shù)? 通過通信接口發(fā)送報告的錯誤到外部日志 DET僅僅是對SW開發(fā)和集成的輔助,并不一定要包含在產(chǎn)品代碼中。API已經(jīng)定義,但是功能由開發(fā)者根據(jù)特定需求來選擇/實現(xiàn)。 診斷通信管理器診斷通信管理器DCM(Diagnostic Communication Manager)確保診斷數(shù)據(jù)流,并且管理診斷狀態(tài),特別是診斷對話期和安全狀態(tài)。另外,DCM檢查診斷服務(wù)請求是否被支持,以及根據(jù)診斷狀態(tài)判斷服務(wù)是否可以在當(dāng)前對話期中執(zhí)行。DCM為所有診斷服務(wù)提供連接到AUTOSARRTE的接口。另外DCM也處理一些基本診斷服務(wù)。在AUTOSAR體系結(jié)構(gòu)中,診斷通信管理器(DCM)處在通信服務(wù)中(服務(wù)層)。DCM是應(yīng)用和PDU路由器封裝的車輛網(wǎng)絡(luò)通信(CAN、LIN、FlexRay和MOST)之間的中間層。DCM與PDU路由器之間有一個接口。在通信過程中,DCM從PDU(Protocol Data Unit)路由器接收診斷消息。DCM在其內(nèi)部處理、檢查診斷消息,并把消息傳送到AUTOSAR SW組件進(jìn)一步處理。根據(jù)診斷服務(wù)ID,將執(zhí)行應(yīng)用層中的相應(yīng)調(diào)用。DCM必須是網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的,所以協(xié)議和消息配置在DCM的下層。這需要連接到PDU路由器的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)接口。DCM由以下功能塊組成:DSP Diagnostic Service ProcessingDSP主要包含了完整實現(xiàn)的診斷服務(wù),這些服務(wù)在不同的應(yīng)用之中是通用的(例如,訪問故障數(shù)據(jù)),所以不需要由應(yīng)用實現(xiàn)。DSDDiagnostic Service DispatcherDSD的目的是處理診斷數(shù)據(jù)流。這里的處理意味著:通過網(wǎng)絡(luò)接收新的診斷請求并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器。當(dāng)被應(yīng)用觸發(fā)時,通過網(wǎng)絡(luò)傳送診斷響應(yīng)(AUTOSAR SWComponent或DSP)。DSLDiagnostic Session LayerDSL保證數(shù)據(jù)流與診斷請求和響應(yīng)有關(guān)。DSL也監(jiān)督和確保診斷協(xié)議計時。進(jìn)一步,DSL管理診斷狀態(tài)。 存儲棧 存儲服務(wù)存儲服務(wù)由一個NVRAM管理器模塊構(gòu)成,負(fù)責(zé)管理非易失性數(shù)據(jù)(從不同存儲驅(qū)動讀/寫)。它需要一個RAM鏡像作為數(shù)據(jù)接口提供給應(yīng)用快速讀取。存儲服務(wù)的任務(wù)是以統(tǒng)一方式向應(yīng)用提供非易失性數(shù)據(jù)。這抽象了存儲位置和屬性。提供非易失性數(shù)據(jù)管理機(jī)制,如保存、加載、校驗和保護(hù)和驗證、可靠存儲等。 存儲硬件抽象的尋址方案存儲抽象接口和下層的閃存EEPROM仿真和EEPROM抽象層向NVRAM管理器提供虛擬線性32位地址空間。這些邏輯32位地址由16位邏輯塊號和16位塊地址偏移量組成。因此NVRAM管理器(理論上)可以有65536個邏輯塊,每個邏輯塊(理論上)可以有64Kbytes。NVRAM管理器進(jìn)一步將16位邏輯塊號劃分為以下部分: (16NVM_DATASET_SELECTION_BITS)位的塊標(biāo)識符 NVM_DATASET_SELECTION_BITS位的數(shù)據(jù)索引,每個NVRAM塊最多可以有256個數(shù)據(jù)集 NVRAM管理器非易失性RAM管理器(NVRAM Manager)管理所有非易失性存儲器中數(shù)據(jù)的存儲。NVRAM管理器本身與硬件無關(guān),所有直接存取硬件的功能,例如內(nèi)部或外部EEPROM、內(nèi)部或外部閃存中的仿真EEPROM等,封裝在基本SW的較低層。在汽車環(huán)境中,NVRAM管理器提供服務(wù)以根據(jù)各個數(shù)據(jù)的需求來保證數(shù)據(jù)存儲和NV數(shù)據(jù)的維護(hù)。NVRAM管理器要能夠管理E
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