图解AUTOSAR_CP_BSW_General

AUTOSAR BSW通用规范详解

目录

• 1. 概述
  • 1.1. AUTOSAR BSW通用规范简介
  • 1.2. 文档目的与范围
• 2. BSW模块文件结构
  • 2.1. 标准文件组织
  • 2.2. 命名规范
• 3. BSW模块接口
  • 3.1. 接口类型
  • 3.2. 模块API
  • 3.3. 配置参数
• 4. BSW通用架构
  • 4.1. 分层架构
  • 4.2. 层间通信
• 5. 总结
  • 5.1. 设计优势
  • 5.2. 应用场景

---

1. 概述

1.1. AUTOSAR BSW通用规范简介

AUTOSAR基础软件(BSW)通用规范是AUTOSAR标准的核心组成部分，它定义了所有BSW模块必须遵循的通用规则、接口设计和架构原则。这些规范确保了不同供应商开发的BSW模块能够无缝集成，并在各种汽车电子控制单元(ECU)上一致运行。

BSW通用规范涵盖了模块结构、命名约定、接口设计、错误处理、初始化流程等多个方面，为BSW模块开发提供了统一的框架和指导。

1.2. 文档目的与范围

本文档旨在详细解析AUTOSAR BSW通用规范的核心内容，包括：

• BSW模块的标准文件结构和组织方式
• BSW模块的接口设计和交互模式
• AUTOSAR基础软件的分层架构和组件关系

通过图文结合的方式，本文档将帮助读者深入理解AUTOSAR BSW的设计理念和实现细节，为AUTOSAR相关开发和学习提供参考。

---

2. BSW模块文件结构

2.1. 标准文件组织

AUTOSAR BSW模块采用标准化的文件结构，确保了不同模块之间的一致性和可维护性。每个BSW模块通常包含以下几类文件：

2.1.1. 头文件（Header Files）

BSW模块的头文件包含了模块对外提供的接口声明、类型定义和配置选项。主要包括：

• <Ma>.h：主头文件，包含API函数声明
• <Ma>_Cbk.h：回调函数头文件，定义模块的回调接口
• <Ma>_Cfg.h：配置头文件，包含预编译配置选项
• <Ma>_PBcfg.h：后构建配置头文件，用于后构建配置
• <Ma>_Types.h：类型定义头文件，包含模块使用的数据类型
• <Ma>_MemMap.h：内存映射头文件，用于内存布局控制
• <Ma>_Version.h：版本信息头文件，包含模块版本信息
• <Ma>_<User>.h：用户特定头文件，用于用户自定义扩展

2.1.2. 源文件（Source Files）

源文件包含了模块功能的具体实现：

• <Ma>.c：主源文件，包含API函数实现
• <Ma>_Cfg.c：配置源文件，包含链接时配置实现
• <Ma>_PBcfg.c：后构建配置源文件，包含后构建配置实现
• <Ma>_<User>.c：用户特定源文件，用于用户自定义实现

2.1.3. 描述文件（Description Files）

• <Ma>.arxml：AUTOSAR XML描述文件，包含模块的元数据和配置信息

2.2. 命名规范

BSW模块的文件命名遵循严格的规范：

• <Ma> 代表模块缩写（Module Abbreviation），如CAN驱动模块使用CanDrv
• <User> 代表用户模块名称，用于用户自定义扩展

文件之间的包含关系遵循一定的规则，确保了依赖关系的清晰和编译效率：

• 主头文件包含类型定义头文件、配置头文件和版本信息头文件
• 主源文件包含主头文件和内存映射头文件
• 配置源文件包含配置头文件和内存映射头文件

---

3. BSW模块接口

3.1. 接口类型

AUTOSAR BSW模块提供了多种类型的接口，以满足不同的交互需求：

BSW模块接口可分为以下几种类型：

• 标准化接口（Standardized Interface）：符合AUTOSAR标准定义的接口
• AUTOSAR接口（AUTOSAR Interface）：特定于AUTOSAR的接口
• 标准化AUTOSAR接口（Standardized AUTOSAR Interface）：既符合通用标准又符合AUTOSAR规范的接口

3.2. 模块API

每个BSW模块都提供了一组标准API，包括：

• 初始化函数（Init）：用于模块初始化
• 主函数（MainFunction）：用于模块的周期性处理
• 版本信息（GetVersionInfo）：提供模块版本查询功能
• 错误处理（ReportError）：处理各类错误情况
• 回调函数（Callback）：提供事件通知机制

3.3. 配置参数

BSW模块支持多种配置方式：

• 预编译配置（Pre-compile Configuration）：编译前确定的配置，通过#define实现
• 链接时配置（Link-time Configuration）：链接阶段确定的配置，通过const变量实现
• 后构建配置（Post-build Configuration）：构建后可修改的配置，通过const指针实现
• 多配置集（Multiple Configuration Sets）：支持多套配置方案切换，通过ConfigSet参数实现

模块的生命周期管理包括Init、MainFunction、DeInit和错误处理等阶段，每个阶段都有对应的API支持。

---

4. BSW通用架构

4.1. 分层架构

AUTOSAR BSW采用分层架构设计，将功能按照抽象级别划分为不同层次：

AUTOSAR BSW架构从上到下分为以下几层：

• 应用层（Application Layer）：包含软件组件（SWC）和传感器/执行器组件
• 运行时环境（RTE）：连接应用层和基础软件层的中间件
• 基础软件（Basic Software）：提供底层服务和硬件抽象
  • 服务层（Services Layer）：提供系统服务、内存服务和通信服务
  • ECU抽象层（ECU Abstraction Layer）：抽象ECU特定的硬件细节
  • 微控制器抽象层（Microcontroller Abstraction Layer）：提供微控制器驱动
  • 复杂驱动（Complex Drivers）：处理特殊硬件或遗留系统

4.2. 层间通信

各层之间通过标准化接口进行通信：

• 应用层通过RTE与基础软件交互，使用Rte_前缀的API
• 服务层调用ECU抽象层提供的接口，如<Interface>_前缀的函数
• ECU抽象层使用微控制器抽象层的驱动功能，如<Driver>_前缀的函数
• 复杂驱动可以直接与硬件和RTE交互，使用自定义接口

这种分层设计实现了硬件无关性和软件可重用性，使得软件组件可以在不同的ECU上运行，而无需关心底层硬件细节。

---

5. 总结

5.1. 设计优势

AUTOSAR BSW通用规范的设计具有以下优势：

• 标准化：统一的接口和架构设计，确保不同供应商模块的兼容性
• 模块化：清晰的模块边界和职责划分，便于开发和维护
• 可配置性：灵活的配置机制，适应不同的应用需求
• 可扩展性：预留了用户扩展接口，支持特定需求的定制
• 可移植性：分层架构设计，降低了硬件依赖性

5.2. 应用场景

AUTOSAR BSW通用规范适用于以下场景：

• 汽车电子控制单元(ECU)软件开发
• 跨平台汽车软件系统设计
• 多供应商协作的汽车电子项目
• 需要高可靠性和标准化的嵌入式系统

通过遵循AUTOSAR BSW通用规范，开发者可以构建出结构清晰、接口一致、易于集成和维护的汽车电子软件系统。