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AUTOSAR_BSW的 UML模型库
作者：俎涛 （火龙果软件工程）
AUTOSAR_BSW的 UML模型库
作者：俎涛 （火龙果软件工程）
 
1. AUTOSAR简介
AUTOSAR定义了一个开放的汽车控制器（ECU）标准软件架构。AUTOSAR 层次框架把软件分为三层：基础层，中间层和应用层。如下图所示：
  • 应用层：面向用户的功能需求提供应用组件。
  • 中间层：RTE屏蔽掉底层驱动的差异，提供支持应用组件的服务和通信机制。
  • 基础层（BSW）：封装各种驱动为基础服务。
    		•
    如下是AUTOSAR软件架构定义的组件策略和接口规范：
    基于AUTOSAR架构，可以让系统设计和软件的开发过程更易于分工协作，如下是AUTOSAR希望达到的工作流程：
    1. 整车企业定义系统架构，把系统划分为子系统和组件，定义子系统和应用组件的功能和接口。
    2. 平台厂家通过RTE规范提供VFS的实现，并把VFS通过配置对接到BSW。
    3. 底层技术厂家按照BSW的规范提供BSW。
    4. 应用功能开发商进行应用组件设计，然后把应用组件之间的通过RTE进行通信，快速的构建应用。
    AUTOSAR的软件架构内容丰富，为了让用户能够快速而全面的了解AUTOSAR 的基础框架，提供了AUTOSAR BSW的UML模型。如下是AUTOSAR的 BSW的UML模型目录：
    各个包简要说明如下：
    模型包 内容
    ReadMe AUTOSAR BSW的模型的简介。
    Software package BSW的各个层次的软件包，主要有：RTE、SL（Service Layer）、ECAL（ECU Abstract Layer）、MCAL（MCU Abstract Layer）、Hardware。
    Overall view 提供一些BSW的概览图，包括： 各种包的整体视图、全局依赖关系图、通信栈图、存储栈图等等。
    Interaction View 交互视图，采用UML顺序图描述BSW的各个层次的组件实现各种场景中对象的交互。
    Generic Elements 提供基础组件和接口的描述，这些主要是一些复用资源。
    Project Views 提供在项目中对各个软件包的综合应用的视图，用到什么描述什么，按需展示。
    下面就对每个AUTOSAR_BSW的模型框架进行详细说明：
    2.Software package
    软件包描述了AUTOSAR的BSW的主要内容，它的主要内容如下图所示：

    2.1 RTE
    RTE层的目标：使AUTOSAR软件组件独立于映射到特定的ECU。
    RTE是一个为应用软件(AUTOSAR软件组件和/或AUTOSAR传感器/执行器组件)提供通信服务的层。在RTE之上，软件体系结构风格从“分层”转变为“组件风格”。AUTOSAR软件组件通过RTE与其他组件(ECU内部和/或内部)和/或服务通信。
    RTE的定位：
  • RTE之下的层实现ECU特定的服务，
  • RTE面向上面提供完全独立于ECU的接口。
    		•
    2.2 SL (Service Layer)
    SL的目标：为应用提供基础服务和软件模块 。
    服务层是基础软件的最高层，它封装ECU硬件抽象层，为应用软件提供服务：
  • 操作系统的服务
  • 车辆网络通信和管理服务
  • 内存服务(NVRAM管理)
  • 诊断业务(UDS通信、错误内存、故障处理)
  • ECU状态管理
    		•
    SL的定位：
  • 服务层之下：实现部分μC, ECU硬件相关的特定的功能
  • 服务层向上提供独立于μC和ECU硬件的接口。
    		•
    2.3 ECAL(ECU抽象层)
    ECUAL目标是：使更高的软件层独立于ECU硬件层。
    ECUAL提供与MCAL（单片机抽象层）的驱动程序进行接口。它还包含外部设备的驱动程序。
    它提供了一个API来访问外设和设备，不管它们的位置(μC内部/外部)和它们的连接μC(端口引脚\接口类型)
    ECUAL定位：
  • ECUAL之下：实现 和μC无关，而和ECU硬件相关的功能
  • ECUAL向上提供接口:和μC和ECU硬件无关，而和通信的信号类型相关。
    • 2.4 MCAL(Microcontroller Abstraction Layer)
    MCAL的目标：使更高的软件层独立于μC.
    MCAL是基本软件的最低软件层。它包含内部驱动程序，提供直接访问μC内部外设和内存映射μC外部设备的软件模块。
    MCAL定位：
  • MCAL之下：提供μC的相关的实现。
  • MCAL向上提供接口: 独立于μC的标准化接口。
    		•
    2.5 Complex Dev Drivers
    Complex Dev Drivers对于复杂设备提供统一的驱动接口，如下图所示：
    2.6 Hardware
    Complex Hardware包里面主要是常见的汽车电子硬件设备，如下图所示：
    3. Overall view
    这里提供一些概览图如下：
    3.1 Detailed Packages （细化的包）
    展示了BSW的包括了那些包，如下所示：
    3.2 Overall Dependencies（全局依赖）
    此图显示了所有层的组件之间的所有使用依赖关系。
    3.3 Communication stack（通信栈）
    描述了通信的各个层次的映射，包括：通信硬件、通信驱动、通信硬件抽象、通信服务层。示例了各个层次的核心组件、接口，以及各个层次的依赖关系。
    3.4 Can Stack
    描述了CAN的各个层次的映射，包括：通信硬件、通信驱动、通信硬件抽象、通信服务层。示例了各个层次的核心组件、接口，以及各个层次的依赖关系。
    3.5 Flex Ray Stack
    描述了Flex Ray的各个层次的映射，包括：通信硬件、通信驱动、通信硬件抽象、通信服务层。示例了各个层次的核心组件、接口，以及各个层次的依赖关系。
    3.6 Lin Stack
    描述了Lin 的各个层次的映射，包括：通信硬件、通信驱动、通信硬件抽象、通信服务层。示例了各个层次的核心组件、接口，以及各个层次的依赖关系。
    3.7 Memory Stack
    描述了内存的各个层次的映射，包括：memory硬件、memory驱动、memory硬件抽象、memory服务层。示例了各个层次的核心组件、接口，以及各个层次的依赖关系。
    4. Interaction view
    交互视图，这里面描述了Auto SAR BSW中的一些场景的对象交互，例如如下是 一个Application进行 系统调用 的顺序图
    5 .Generic Elements（基本元素）
    Generic Elements提供常见的基础组件，包括组件和对外提供的接口模型，如下图所示：
    6. Project Views
    项目视图提供对各个软件包的综合应用，本模型库提供了如下典型的项目应用视图：
    例如，如下是 CAN_LIN 的项目视图
     
    浏览：AUTOSAR_BSW的UML模型库  模型库  HTML页面
    如果希望进一步学习 AUTOSAR ，可以参考如下的资料。
  • 文章： AUTOSAR 建模和ARXML文件生成（基于EA）
  • 模型库： AUTOSAR 模型框架（基于EA）
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    如果您希望了解更多信息：
  • 欢迎访问建模者频道 http://modeler.org.cn/
  • 也欢迎直接联系我们 zhgx@uml.net.cn ，010-62670969
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