介紹一下AUTOSAR各個(gè)組件之間用來(lái)交換數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)

什么是VFB？它的作用是什么？

在AUTOSAR中，應(yīng)用程序被設(shè)計(jì)為相互連接的SWC組合。虛擬功能總線是這些SWC互相交互的通訊機(jī)制。在系統(tǒng)配置階段，SWC被映射到特定的ECU上。因此，SWC之間的虛擬連接被映射為本地連接(同一個(gè)ECU上)，或者基于車載網(wǎng)絡(luò)的通訊機(jī)制，如CAN，F(xiàn)lexray等。SWC與SWC之間以及SWC與BSW之間相互連接的接口被稱為RTE。

下圖即是系統(tǒng)配置的過(guò)程：把各個(gè)SWC映射到相應(yīng)的ECU上，根據(jù)系統(tǒng)需求，不同的SWC可能會(huì)被映射到同一個(gè)ECU上(通過(guò)本地的RTE接口通訊)，也可能被映射到不同的ECU上(通訊的RTE接口要基于CAN，F(xiàn)lexray等車載網(wǎng)絡(luò))。

一個(gè)SWC包含一部分或全部的功能模塊，一個(gè)SWC由代碼實(shí)現(xiàn)和與之關(guān)聯(lián)的正式描述文件組成。虛擬功能總線的概念實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件與基礎(chǔ)軟件的嚴(yán)格隔離。實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的SWC很大程度上獨(dú)立于通訊機(jī)制，通過(guò)該機(jī)制SWC可以和其他的SWC或者硬件(比如傳感器、執(zhí)行器)進(jìn)行交互。

通過(guò)VFB可以指定系統(tǒng)的完整通信，包括所有的提供者(Provider or Server)和使用者(Receiver or Client)。因此VFB可以用于檢查軟件組件通信的可信性。通訊連接和被連接的SWC被保存在同一個(gè)描述文件中，該描述文件會(huì)在接下來(lái)的幾個(gè)階段被用到(映射、軟件配置等)。

VFB需要給實(shí)現(xiàn)汽車功能的SWC提供所有的基礎(chǔ)服務(wù)：

• 和系統(tǒng)中的其他SWC進(jìn)行通信
• 和系統(tǒng)中的傳感器或執(zhí)行器通信
• 訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，如讀寫(xiě)NVM
• 響應(yīng)工作模式變化，比如ECU的電源狀態(tài)變化
• 和系統(tǒng)中的標(biāo)定、測(cè)量系統(tǒng)的交互

Port以及Interface

在VFB級(jí)別構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)使用的中心元素是SWC。SWC具有定義良好的Ports，通過(guò)這些Ports SWC可以和其他SWC進(jìn)行交互。一個(gè)Port總是只屬于一個(gè)SWC，并且表現(xiàn)為該SWC和與之通信的其他SWC之間的交互點(diǎn)。

下圖展示了一個(gè)SWC定義的例子，該SWC叫做SeatHeatControl, 它根據(jù)幾個(gè)輸入來(lái)控制座椅內(nèi)的加熱單元。在這個(gè)例子中，該SWC需要以下幾個(gè)信息作為輸入：

• 座椅上是否有乘客落座(通過(guò)port "SeatSwitch")
• 座椅加熱溫度設(shè)置(通過(guò)port "Setting")
• 電源狀態(tài)(通過(guò)port "PowerManagement")，在特定轉(zhuǎn)臺(tái)下它可以禁用座椅加熱功能

該SWC控制：

• 和座椅溫度調(diào)節(jié)相關(guān)的DialLED(通過(guò)port "DialLED")
• 座椅加熱單元(通過(guò)port "HeatingElement")

而且，該SWC還具有標(biāo)定功能(通過(guò)port "Calibration")，需要ECU的狀態(tài)(通過(guò)port "ecuMode")，還需要對(duì)NVM的訪問(wèn)(通過(guò)port "nv")。

上面的例子中多次提到了port，那什么是port？它的作用是什么呢？

如前文所述，port是SWC之間的交互點(diǎn)。port總是和interface一起構(gòu)成SWC之間通信的橋梁，port可以簡(jiǎn)單理解為端口，而interface可以理解為連接端口的線纜。

一個(gè)port可以是PPort, RPort, 或PRPort。一個(gè)PPort或PRPort提供在port-interface里定義的數(shù)據(jù)，而一個(gè)RPort或PRPort則獲取在port-interface里定義的數(shù)據(jù)。

部分Port和Interface的類型如下表所示：

以上，只是列出了AUTOSAR中常用的部分Port-Interface類型，更多類型大家可以查閱AUTOSAR的手冊(cè)。

當(dāng)一個(gè)SWC的PPort提供client-server接口時(shí)，該組件負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)接口中定義的操作。

在下圖的例子中，SWC "SeatHeating" 實(shí)現(xiàn)了操作"SetPower"，其他SWC可以通過(guò)port "Setting" 來(lái)調(diào)用該操作。SWC "SeatHeatingControl" 通過(guò)port "HeatingElement" 來(lái)調(diào)用操作"SetPower"。

當(dāng)一個(gè)SWC提供sender-receiver接口時(shí)，該組件負(fù)責(zé)提供接口中定義的值。

在下面的例子中，SWC "SeatSwitch" 通過(guò)port "Switch"為"PassengerDetected" 提供布爾值。相似的，SWC "SeatHeatingControl" 可以通過(guò)port "SeatSwitch"讀取"PassengerDetected" 的狀態(tài)。