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news 2025/8/26 8:23:02

AUTOSAR Features 需求文档

AUTOSAR经典平台特性详解

1. 概述

AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture) 是一个开放的、标准化的汽车电子架构，旨在为汽车电子控制单元(ECU)的软件开发提供标准化的平台。本文档描述了AUTOSAR经典平台的主要特性及其需求，为汽车电子系统的开发者提供参考。

AUTOSAR特性文档使用统一的需求标识符格式RS_BRF_XXXX(Basic AutosaR Features)，以确保需求的可追踪性。本文档中的所有特性都是基于源文档中的实际描述，并通过多种图表进行可视化展示，以便更好地理解AUTOSAR架构。

2. AUTOSAR架构

2.1 架构总览

在这里插入图片描述

上图展示了AUTOSAR架构的层次结构，包括以下关键部分：

应用层：

应用软件组件(SWC)：AUTOSAR架构的顶层，包含实际的应用功能。
特点：可部署性、标准化接口、可重用性。

运行时环境(RTE)：

连接应用层与基础软件层的中间层。
提供虚拟功能总线(VFB)实现，使应用软件组件能够相互通信。
处理组件间通信并提供标准化的应用程序接口。

基础软件层：

服务层：提供通信服务、系统服务、内存服务和诊断服务。
ECU抽象层：抽象底层硬件的差异，为上层提供统一接口。
微控制器抽象层：提供对微控制器硬件的基本访问。
复杂驱动：处理特定硬件设备的驱动程序。

这种分层架构确保了软件组件的可移植性和可重用性，同时提供了硬件抽象，使应用软件开发者不需要关心底层硬件的具体实现细节。

2.2 组件关系

在这里插入图片描述

上图展示了AUTOSAR各组件之间的详细关系和接口：

应用软件层组件：

应用软件组件：实现具体业务功能的软件单元。
传感器/执行器软件组件：直接与物理传感器和执行器交互的组件。
服务软件组件：提供通用服务的组件。

RTE组件：

作为应用软件和基础软件之间的连接器。
提供运行时接口给应用软件。
使用诊断接口和通信接口与基础软件交互。

服务层组件：

系统服务：包括操作系统(OS)、状态管理和内存管理等核心功能。
通信服务：提供COM(通信管理)和网络管理功能。
诊断服务：包括诊断通信管理(DCM)和诊断事件管理(DEM)。
安全服务：提供加密服务和端到端(E2E)保护。

ECU抽象层组件：

提供对通信硬件、I/O硬件和存储硬件的抽象。
向上提供硬件抽象接口，向下使用微控制器接口。

微控制器抽象层组件：

提供对微控制器驱动程序的抽象访问。

这种组件关系确保了各层之间的解耦，同时提供了清晰的接口定义，使不同组件可以独立开发和测试，最终集成到完整的系统中。

/* 通信组件接口示例 */
typedef struct {uint8 ComIPduGroupId;          /* PDU组标识符 */boolean ComIPduGroupActive;    /* PDU组活跃状态 */uint16 ComTxModeMode;          /* 传输模式 */uint32 ComTimeOffset;          /* 时间偏移量 */
} Com_ConfigType;/* RTE接口函数示例 */
Std_ReturnType Rte_Write_<p>_<o>(/*IN*/ <type> <data>);
Std_ReturnType Rte_Read_<p>_<o>(/*OUT*/ <type> *<data>);

3. 特性分类

3.1 特性分类结构

在这里插入图片描述

AUTOSAR特性可以按照以下方式进行分类：

应用软件特性：

软件组件建模
软件组件部署
应用接口定义

RTE特性：

API生成
组件映射
通信机制

基础软件特性：

模块类型
层级
功能范畴

标准化特性：

标准符合性
互操作性
验证方法

安全与功能安全特性：

安全机制
安全级别
安全目标

系统配置特性：

配置参数
配置方法
变体管理

通信特性：

总线协议
通信模式
诊断功能

这种分类结构使得AUTOSAR特性能够被清晰地组织和管理，便于系统开发者找到所需的特性，并确保特性实现的完整性和一致性。

3.2 需求结构

在这里插入图片描述

AUTOSAR需求结构包括以下层次：

AUTOSAR主需求(RS_Main)：

定义了AUTOSAR平台必须满足的高级需求。
每个主需求都有唯一的标识符和描述。

AUTOSAR特性需求(RS_BRF)：

以"RS_BRF_XXXX"格式命名的详细需求。
包含需求ID、描述、优先级和状态等信息。
主要用于实现主需求。

需求分类：

应用软件需求：定义应用软件功能和接口规范。
RTE需求：规定组件通信和数据映射。
基础软件需求：描述模块功能和服务规范。
通信需求：规定总线协议和网络管理。
安全需求：定义安全机制和安全级别。
系统需求：描述系统设计和集成规则。

需求之间存在依赖关系，例如：

应用软件需求依赖于RTE需求
RTE需求依赖于基础软件需求
系统需求包含应用软件需求和基础软件需求

这种需求结构确保了AUTOSAR平台的各个方面都有明确的规范，并且需求之间的关系可以被追踪，便于验证和确认系统的完整性。

/* AUTOSAR需求实现示例 - 通信配置 */
typedef struct {/* RS_BRF_01088: 支持多种通信协议 */uint8 SupportedProtocols;  /* RS_BRF_01128: 提供标准化通信接口 */ComApiConfig_Type ComApiConfig;/* RS_BRF_01184: 支持PDU路由 */boolean PDURoutingEnabled;/* RS_BRF_01192: 支持网络拓扑配置 */NetworkTopology_Type NetworkConfig;
} AUTOSAR_ComFeatureType;