简单了解AUTOSRA软件架构

AUTOSAR规范主要包括：软件架构、方法论和应用接口三部分内容。其中，软件架构是实现软硬件分离的关键，它使汽车嵌入式系统控制软件开发者摆脱了以往ECU软件开发与验证时对硬件系统的依赖。

在AUTOSAR软件架构中，汽车嵌入式系统软件自上而下分别为：应用软件层（Application Software Layer，ASW）、运行时环境（Runtime Environment，RTE）、基础软件层（Basic Software Layer，BSW）和微控制器（Microcontroller）。

为保证上层与下层的无关性，通常情况下，每一层只能使用下一层所提供的接口，并向上一层提供相应的接口。如图下图所示：

1、应用软件层

应用软件层（Application Software Layer，ASW）包含若干个软件组件（Software Component，SWC）（软件组件在下一篇文章讲解），软件组件间通过端口（Port）进行交互。每个软件组件可以包含一个或者多个运行实体（Runnable Entity，RE），运行实体中封装了相关控制算法，其可由RTE事件（RTE Event）触发。

2、运行时环境

运行时环境（Runtime Environment，RTE）作为应用软件层与基础软件层交互的桥梁，为软硬件分离提供了可能。RTE可以实现软件组件间、基础软件间以及软件组件与基础软件之间的通信。RTE封装了基础软件层的通信和服务，为应用层软件组件提供了标准化的基础软件和通信接口，使得应用层可以通过RTE接口函数调用基础软件的服务。

此外，RTE抽象了ECU之间的通信，即RTE通过使用标准化的接口将其统一为软件组件之间的通信。由于RTE的实现与具体ECU相关，所以必须为每个ECU分别实现。

3、基础软件层

基础软件层（Basic Software Layer，BSW）可分为四层即：服务层（Services Layer）、ECU抽象层（ECU Abstraction Layer）、微控制器抽象层（Microcontroller Abstraction Layer，MCAL）和复杂驱动（Complex Drivers），如下图所示：

可以将基础软件层进一步细化，包括：系统服务( System Services)、存储器服务（Memory Services）、通信服务（Communication Services）等，它们主要用于提供基础软件服务，包括标准化的系统功能和功能接口。如下图所示：

3.1、服务层

服务层（Services Layer）提供了汽车嵌入式系统软件常用的一些服务，其可分为系统服务（System Services）、存储器服务（MemoryServices）以及通信服务（Communication Services）三大部分。

提供包括：网络通信管理、存储管理、ECU模式管理和实时操作系统（Real Time Operating System，RTOS）等服务。除了操作系统外，服务层的软件模块都是与ECU平台无关的。

3.2、ECU抽象层

ECU抽象层（ECU Abstraction Layer）包括板载设备抽象（Onboard Devices Abstraction） 、存储器硬件抽象（Memory Hardware Abstraction)、通信硬件抽象（Communication Hardware Abstraction）和I/O硬件抽象（Input/Output Hardware Abstraction）。

该层将ECU结构进行了抽象，负责提供统一的访问接口，实现对通信、存储器或者IO的访问，从而不需要考虑这些资源是由微控制器片内提供的，还是由微控制器片外设备提供的。该层与ECU平台相关，但与微控制器无关，这种无关性正是由微控制器抽象层来实现的。

3.3、微控制器抽象层

微控制器抽象层（Microcontroller Abstraction Layer，MCAL）是实现不同硬件接口统一化的特殊层。通过微控制器抽象层可将硬件封装起来，避免上层软件直接对微控制器的寄存器进行操作。

微控制器抽象层包括微控制器驱动(Microcontroller Drivers）、存储器驱动（Memory Drivers）、通信驱动（Communication Drivers）以及I/O驱动（IO Drivers），如下图所示：

3.4、复杂驱动层

由于对复杂传感器和执行器进行操作的模块涉及严格的时序问题，难以抽象，所以在AUTOSAR规范中这部分没有被标准化，统称为复杂驱动( Complex Drivers）。

编辑：黄飞