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基于AUTOSAR的BMS软件开发方法学习

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AUTOSAR(Automotive Open System ARchitecture)是一个开放的汽车软件架构标准,旨在为汽车电子系统提供一个统一的软件平台。自2003年成立以来,AUTOSAR已经成为汽车行业软件标准化的重要推动力。它的目标是通过标准化接口和模块化设计,提高软件的重用性、降低成本,并加速新功能的集成。

AUTOSAR分为Classic Platform (CP) 和 Adaptive Platform (AP)两个平台。

CP AUTOSAR是传统的、基于事件驱动的软件架构,它适用于嵌入式控制单元(ECU)的开发,如发动机控制器、电机控制器、整车控制器、BMS控制器等。这些ECU通常运行在实时操作系统上。与之相对,AP AUTOSAR则是面向服务的架构适用于更复杂的应用场景,如自动驾驶和车联网服务。


   

AUTOSAR CP 架构


   

为了实现应用程序和硬件模块之间的分离,CP AUTOSAR架构被抽象成四层:

应用层(Application Layer:包含应用程序和软件组件。

运行时环境层(Runtime Environment:主要负责ECU中应用程序组件之间的通信机制,包括客户端调用和接收服务。

基础服务层(Basic Software,BSW:提供一些服务接口,例如通信协议、信号路由和消息结构等,以实现客户端之间的通信,它提供了一些安全服务,例如数据加密和解密,以确保汽车系统的安全性。

微控制器抽象层(Microcontroller:允许AUTOSAR系统在不同类型的ECU上运行,同时保持代码的兼容性和可重用性。包括2个子层,即硬件抽象和微控制器驱动程序接口,它将硬件配置和寄存器映射规范化,从而简化了ECU之间的交互过程。

AUTOSAR CP架构提供了一种模块化方法来开发和实现汽车软件,这样的分层结构带来的两个好处:一方面,OEM可以专注于开发特定的、有竞争力的应用层软件(位于RTE之上)。

另一方面,它使OEM关心的基础软件层(位于RTE之下)得到标准化,汽车业务在不同的硬件上运行,为汽车制造商提供更大的灵活性。


   

CP AUTOSAR开发方法论和流程


   

AUTOSAR为汽车电子软件系统开发过程定义了一套通用的技术方法,即AUTOSAR方法论。该方法涵盖了从系统设计到ECU可执行代码生成的整个开发过程。

1.系统配置阶段

在系统配置阶段,系统设计者或架构师的任务是定义系统配置文件,包括选择硬件和软件组件,以及定义整个系统的约束条件。这一阶段的输入是XML类型的文件,输出是系统配置描述文件。系统配置的主要作用是将软件组件的需求映射到ECU上。

2. ECU设计与配置阶段

根据系统配置描述文件,提取单个ECU资源相关的信息,生成ECU提取文件。然后对ECU进行配置,包括操作系统任务调度、必要的BSW模块及其配置、运行实体到任务的分配等,生成ECU配置描述文件。该描述文件包含了特定ECU的所有信息。

3. 代码生成阶段

基于ECU配置描述文件,生成RTE和基础软件配置代码,完成基础软件和软件组件的集成,最终生成ECU的可执行代码。

开发流程的具体步骤:

  • 编写系统配置输入描述文件:在AUTOSAR中,所有的描述文件都是XML类型的文件。系统配置输入文件包含软件组件描述、ECU资源描述和系统约束描述。

  • 系统配置:在资源和时序关系的前提下,将软件组件映射到各个ECU上,生成系统配置描述文件。

  • 提取特定ECU的描述:从系统配置描述文件中提取与各个ECU相关的系统配置描述信息,并将这些信息放在各个ECU的提取文件中。

  • ECU配置:为ECU添加必要的信息和数据,如任务调度、BSW模块配置、运行实体及任务分配等,并将结果保存在ECU配置描述文件中。

  • 生成可执行文件:根据ECU配置描述文件中的配置信息,生成RTE和基础软件配置代码,完成基础软件和软件组件的集成,生成ECU的可执行代码。

这一流程确保了软件的质量和可靠性。

安全性和可靠性是CP AUTOSAR设计的核心,它遵循ISO 26262等安全标准,确保软件在各种条件下都能安全运行,CP AUTOSAR还提供了错误处理和诊断机制,以提高系统的可靠性。

CP AUTOSAR开发方法论通过标准化的开发流程和工具链,提高了汽车电子软件开发的效率和质量,同时促进了软件的重用性和可移植性。通过其模块化、标准化和严格的开发流程,为汽车电子系统的开发提供了强有力的支持。随着汽车行业向智能化和网络化的快速发展,CP AUTOSAR将继续在确保安全性和可靠性的同时,推动汽车软件技术的进步。

AUTOSAR为BMS底层软件开发

提供了一个高度模块化和标准化的平台

随着电动汽车和混合动力汽车的快速发展,电池管理系统成为确保电池安全、延迟电池寿命和提高能效的关键技术。主要负责监控和管理电池包的性能,是链接电池与车辆其他系统的重要桥梁,对提升电动汽车的整体性能的至关重要。

AUTOSAR架构通过标准化接口和模块化设计,为BMS提供了一个可扩展和互操作的开发平台。能够让BMS更容易集成到不同的车辆平台,并支持新功能的快速开发和部署。

基于AUTOSAR的BMS底层软件开发,为电动汽车的电池管理提供了一个高效、可靠和可扩展的解决方案。随着电动汽车行业的不断发展,AUTOSAR将继续在BMS开发中发挥重要作用。



来源:新能源BMS
System电路通用汽车电子新能源通信电机控制
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首次发布时间:2024-06-23
最近编辑:5月前
胡摇扇
新能源BMS
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