汽车域控制器AUTOSAR平台开发与搭建

本书从AUTOSAR工程应用与研究实践出发，结合AUTOSAR技术的发展以及汽车行业软件开发活动的组织与研发过程，以典型的域控制器的开发为线索，详细介绍了AUTOSAR在汽车工程应用中从设计到落地的实施过程。文中所列举的设计过程及图解均以ETAS经典AUTOSAR系统解决方案RTA-CAR为基础，并与RTA-CAR软件集成包在主流的域控制器硬件平台上的搭建相结合，旨在为读者提供一些AUTOSAR软件平台持续开发与持续集成的参考资料。

《汽车域控制器AUTOSAR平台开发与搭建》详细介绍了AUTOSAR在工程应用中从设计到落地的实践过程，共分为6章：首先探讨了车载计算的软件架构在AUTOSAR领域的演进发展；之后以AUTOSAR软件的灵活部署与快速迭代为线索，通过AUTOSAR软件簇按系统、通信、应用软件簇的功能分组设计的思路，辅以TDA4 Soc芯片的示例，全面展示了基于AUTOSAR软件栈搭建异构软件平台的过程以及软件栈集成诸多问题的应对方法。本书从工程实践出发，以通俗易懂的语言和工程开发图解示例揭示了AUTOSAR软件栈配置与集成的具体实施过程。本书可作汽车电子相关专业高年级本科生和研究生的参考书，也可作汽车电子行业软件工程师学习参考的资料。

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第1章AUTOSAR 应对下一代车载计算的软件架构1 1.1功能簇与软件簇 1 1.2AUTOSAR Composition 2 1.3软件簇之间的通信 3 1.3.1软件簇通信时效性 3 1.3.2软件簇通信可靠性 5 1.4软件簇的存储分配 5 1.5基于Soc 的软件簇示例 6 1.5.1面向功能域的多域融合架构 6 1.5.2面向整车计算的架构 7 1.6要点回顾 8 第2章AUTOSAR 技术架构9 2.1网络描述的持续迭代开发 10 2.1.1BIP 的AUTOSAR 网络描述 10 2.1.2BIP 的AUTOSAR 诊断描述 11 2.1.3CAN 网络描述的持续迭代配置 11 2.1.4以太网网络描述的持续迭代配置 14 2.2AUTOSAR 系统的快速部署 19 2.2.1定制EcuC 通信参数的配置 19 2.2.2通过AUTOSAR 信号映射生成EcuC ComSignal 的通知 20 2.3AUTOSAR SOME/IP 20 2.3.1什么是SOME/IP 21 2.3.2SOME/IP 系统描述 23 2.4AUTOSAR 多软件分区Partition 实现 28 2.4.1软件分区与软件簇 28 2.4.2软件分区与OS Application 29 2.4.3要点回顾 31 2.5Cluster 簇模式管理 32 2.5.1软件簇模式定义与模式管理 32 2.5.2通信簇Cluster 快速启动 33 2.6多软件簇调度 36 2.6.1AUTOSAR 单调度表显示同步调度 36 2.6.2AUTOSAR 多调度表按软件分区调度 37 2.6.3AUTOSAR 调度表配置流程 39 2.7软件簇Cluster 数据同步 41 2.7.1基于AUTOSAR IOC 的软件分区数据通信 41 2.7.2Sender-Receiver 接口类型的AUTOSAR IOC 42 2.7.3Client-Server 接口类型的AUTOSAR IOC 42 2.8基于Cobra-BIP 持续开发与部署 43 2.9AUTOSAR BSW 拆分式配置 46 2.9.1更改BIP 的基础软件配置 46 2.9.2添加新的BSW 模块配置 47 2.10要点回顾 48 第3章基于TDA4VM BIP 的SysCluster 系统软件簇49 3.1看门狗管理 49 3.1.1概念 49 3.1.2BSW 配置 51 3.1.3Alive 监控 60 3.1.4Deadline 监控 61 3.1.5Logical 程序流监控 62 3.1.6Watchdog Device——片内看门狗 64 3.1.7基于ISOLAR 的Cobra-MCAL 生成 68 3.1.8Watchdog Device——外部看门狗 73 3.1.9WdgM 的RTE 服务应用 78 3.2非易失性数据管理 82 3.2.1概念 82 3.2.2基础存储元素 84 3.2.3存储操作 87 3.2.4存储栈的配置与生成 88 3.3使用Cobra-BIP 的系统服务 96 3.3.1模式应用 96 3.3.2非易失性数据应用 99 3.3.3监控软件执行 101 3.4TDA4VM 的系统软件簇 104 3.4.1跨域系统软件簇间通信 104 3.4.2计算域的系统软件簇运行 105 3.5系统软件簇BSW 集成 107 3.5.1BSW 平台集成 107 3.5.2Det 集成 107 3.5.3EcuM 集成 107 3.5.4BswM 集成 110 3.5.5Nv 栈集成 110 3.5.6WdgM 集成 112 3.5.7Diag 栈集成 113 3.5.8RTE 集成 114 3.5.9OS 适配新的目标处理器 115 3.5.10生成BSW 代码 115 3.6生成MCAL 代码 116 3.6.1安装并运行Cobra McalImporter 116 3.6.2安装并运行Cobra McalGen 117 3.7要点回顾 119 第4章基于TDA4VM BIP 的ComCluster 通信软件簇120 4.1AUTOSAR Com IPdu 通信 121 4.1.1Cobra-BIP 信号接口的自动更新 121 4.1.2发送方向ComSignal 通知 125 4.1.3接收方向ComSignal 通知 128 4.1.4ComIPdu 发送模式选择 132 4.1.5IPdu 收发通知实现报文有效性检查 133 4.1.6PDU 的带宽优化发送 136 4.2CAN 通信 138 4.2.1CAN 配置自动推送 139 4.2.2MCAL 的配置生成 140 4.2.3CAN 总线关闭 144 4.3AUTOSAR CAN 网络管理 146 4.3.1CanNM 的超时参数 148 4.3.2CanNM 报文数据 149 4.3.3部分网络 150 4.4Gateway 网关路由 155 4.4.1路由的主要功能与原理 155 4.4.2路由性能 157 4.4.3AUTOSAR 信号路由 158 4.4.4AUTOSAR PDU 路由 161 4.4.5AUTOSAR Tp 路由 169 4.5以太网配置 172 4.5.1基于TDA4 的以太网应用 174 4.5.2SOME/IP 的服务调用 180 4.5.3以太网的报文格式与内容解析 182 4.6通信软件簇BSW 集成 188 4.6.1EcuC PDU 集成 188 4.6.2Com-BswM 集成 188 4.6.3CanSM-Dem 集成 190 4.6.4ComM-Dcm 集成 190 4.6.5Can-MCAL 集成 191 4.7要点回顾 192 第5章基于TDA4VM BIP 的AppCluster 应用软件簇193 5.1用户应用的部署 193 5.1.1提取ECU 196 5.1.2用户应用的分区分配 196 5.1.3用户应用的任务调度分配 197 5.1.4生成任务调度OS 与应用的AUTOSAR 接口代码 197 5.2测量与标定 198 5.3基于Cobra-BIP 描述测量标定 202 5.3.1创建AUTOSAR 测量量 202 5.3.2创建AUTOSAR 标定量 205 5.3.3使用AUTOSAR MCSD 生成A2L 文件 214 5.4要点回顾 215 第6章AUTOSAR 软件持续集成216 6.1TDA4 异构核运行环境 216 6.1.1TDA4 实时安全域的启动 216 6.1.2TDA4 计算域的启动 217 6.1.3异构核的域间通信 219 6.1.4域间通信Mailbox 与DirectIpc 配置 220 6.1.5域间通信Mailbox 与DirectIpc 生成 222 6.2BSW 与MCAL 代码集成 225 6.2.1EcuM-MCU 225 6.2.2CanIf-CAN 226 6.2.3Wdg-MCAL 226 6.2.4Fee-Fls 226 6.3BSW 与非MCAL 代码集成 227 6.3.1目标时钟 227 6.3.2EcuM 上下电 227 6.4Memory 存储分配 228 6.4.1AUTOSAR 的Memory 抽象化 228 6.4.2Memory 存储分配的持续集成 229 6.4.3安装并运行Cobra MemMap 229 6.5编译环境适配 231 6.5.1更改编译选项 231 6.5.2添加编译代码 231 6.5.3适配新的目标处理器 231 6.5.4适配新的编译器 231 6.6要点回顾 232