基于autosar架构的通信系统的研究

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1、基于AUTOSAR架构的通信系统的研究摘要：AUTOSAR是由全球汽车制造商、部件供应商及其他电子、半导体和软件系统公司联合建立，各成员保持开发合作伙伴关系。自2003年起，各伙伴公司携手合作，致力于为汽车工业开发一个开放的、标准化的软件架构。AUTOSAR这个架构有利于车辆电子系统软件的交换与更新，并为高效管理愈来愈复杂的车辆电子、软件系统提供了一个基础。此外，AUTOSAR在确保产品及服务质量的同时，提高了成本效率，在汽车电子控制器系统开发过程中具有重要地位。其中AUTOSARCOM通信规范为汽车电子通信系统的构建提供了依据和

2、参考。本文介绍了AUTOSAR体系架构，对AUTOSARCOM规范基于信号的通信机制及其特有的传输模式切换系统进行了研究，并实现了一种基于AUTOSAR架构的通信系统，试验结果表明该系统能够提供基本通信服务，且符合AUTOSARCOM规范。关键词：AUTOSAR标准；AUTOSARCOM；通信系统；汽车电子1.引言汽车电子技术，一般是指汽车上应用的电子化和电子信息技术及相关电子技术的总称。通信技术的发展促使汽车进入网络化、数字化时代，汽车网络已经成为汽车电子的重要组成部分。现代汽车上的许多电控单元，如控制系统、信息系统、驾驶系统和

3、传感器执行系统等，都通过如CAN总线联系在一起，形成汽车网络。目前在汽车控制领域有多种总线标准，各侧重点有所不同。尽管总线通信速度越来越高，但是还没有通信网络可以完全满足未来汽车的所有成本和性能要求，因此需要能够基于多种总线和底层协议的通信协议和规范。AUTOSARCOM在一定程度上能够满足未来汽车的要求。2.AUTOSAR体系架构AUTOSAR即汽车开放系统构架(AutomotiveOpenSystemArchitecture)，是汽车制造商、部件供应商及其他相关行业共同合作，为汽车电子提出的开放式标准和架构，以便应用于不同的汽

4、车和平台，提高软件复用性，降低开发成本。当前的汽车电子软件开发大多采用私有的解决方案，很少能在不同制造商之间进行交换，随着功能的发展，对软件标准化的需求越来越迫切。AUTOSAR使得不同的开发者能够“在标准上合作，在实现上竞争”。AUTOSAR采用分层的体系架构，如图1所示，从上至下依次为应用层、RTE层、服务层、ECU抽象层和微控制器抽象层，还有一个复杂驱动模块。一般情况下，每一层只能使用下一层的接口，并向上一层提供接口。图1AUTOSAR体系架构3.AUTOSARCOM简介AUTOSARCOM是AUTOSAR标准的一部分，它是

5、从OSEKCOM标准的基础上发展而来的。AUTOSARCOM提供了一种标准化的访问汽车通讯系统和ECU（ElectronicControlUnit）通讯的方式，提出了一个在不同速率的总线网络之间进行数据交换的方法。它为汽车控制单元应用软件提供了一个统一的通信环境，为内部和外部通信定义了公共的软件通信接口和行为，增强了应用软件模块的可移植性。AUTOSARCOM提供了基本的通信服务，它有明确的上层模块RTE(RuntimeEnvironment)和下层模块PDURouter。在发送过程中，应用层调用COM层提供的信号或信号组发送函数

6、，根据配置，信号或信号组的数据经过字节顺序转换后被更新到I-PDU（InteractionLayerProtocolDataUnit）中相应的位置中。AUTOSARCOM规范中同一I-PDU可以设置两种发送模式，对其中各信号的传输模式条件进行计算，I-PDU选择其中一种发送模式进行发送。然后启动发送死限监控，调用PduR_ComTransmit()函数将I-PDU发送到底层。在接收过程中，当底层接收到I-PDU时，底层将调用COM层提供的指示函数Com_RxIndication()，取消并重启接收死限监控，将I-PDU的数据从底层

7、拷贝到COM中。调用信号或信号组的接收函数后，该I-PDU中的信号或信号组将经过字节顺序转换、符号扩展和接收过滤后，数据被拷贝到应用层。4.通信系统核心模块的实现通信系统主要实现信号或信号组的收发功能，以下主要介绍信号发送的实现。首先我们先简要介绍一下AUTOSARCOM中特有的传输模式切换。4.1传输模式切换AUTOSARCOM规范定义了4种信号传输模式：直接/N次传输模式，周期传输模式，混合传输模式和None传输模式。在AUTOSARCOM规范中允许为每个I-PDU静态配置两种不同的传输模式。在AUTOSARCOM规范中通过传

8、输模式切换，来选择I-PDU中的其中一种传输模式进行传输。首先使用过滤机制判断I-PDU中各信号的发送模式条件，同时更新I-PDU中的信号，再通过各信号的判断结果来计算该I-PDU的TMS（transmissionmodeselector）。若至少