【AUTOSAR干货】关于AUTOSAR中的网关，你知道多少？

最新推荐文章于 2025-06-27 09:02:18 发布

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文章标签：汽车 Autosar 通信网关

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a. PDU层的网关功能（基于PDU的网关）

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在AUTOSAR架构中，网关功能（Gateway Functionality）主要负责在不同总线或网络之间转发或路由信号、信号组或PDU（Protocol Data Unit）。网关的核心目标是确保在不同通信协议或物理网络之间的无缝通信。

Autosar 中网关功能的关键要点

信号、信号组或PDU的转发

网关的主要任务是将从一个源总线接收到的数据（信号、信号组或PDU）转发到另一个目标总线。这两个总线可以使用相同或不同的通信协议。常见的情况是CAN总线与以太网总线之间的通信。

协议的转换

在AUTOSAR中，网关功能可以支持不同协议之间的数据传输。例如，CAN和FlexRay之间的信号传递，或者CAN和LIN之间的通信。这需要特定的路由机制来确保数据格式和内容的正确传输。

AUTO SAR网关功能模块

AUTOSAR的网关功能划分为两部分，分别位于不同的AUTOSAR模块中：

a. PDU层的网关功能（基于PDU的网关）

这个功能由PduR模块（PDU路由器）提供。它负责基于PDU层进行路由，即数据包作为整体在源和目标网络之间进行转发，而不关心其中的信号内容。

PduR模块可以跨越多个通信总线，并且通过配置可以灵活处理不同PDU的路由需求。

b. 信号层的网关功能（基于信号的网关）

信号层的网关功能由Com模块中的Signal Gateway提供，它允许对具体的信号进行路由，而不是对整个PDU。信号级别的路由可以更加精细化，可以处理单个信号的转发、信号分解、信号聚合等复杂操作。

这种网关方式特别适用于需要对特定信号进行处理的情况，例如信号过滤、信号转换（如单位或格式转换）等。

Signal 网关

在AUTOSAR中，信号级别的网关通过COM模块进行处理。

COM 模块可以网关信号或信号组。接收到的信号或信号组可以映射到一个或多个传输信号或信号组。

2. 一旦网关接收到需要进行网关处理的信号或信号组，它会立即作为该信号的发送者。

COM 网关是静态配置的，网关独立于信号或信号组的内容。

3.网关的配置作为ComGwMapping容器的一部分完成。网关信号或信号组的处理发生在Com_MainFunctionRouteSignals函数中。

Signal 网关的特点：

精细控制：Signal 网关能够对 PDU 内的具体信号进行精细的控制、转换或过滤。例如，可以对某一特定信号进行单位转换或格式转换，然后传输到目标网络。
跨协议适配：Signal 网关允许不同协议之间的互操作。例如，将 CAN 总线中的信号提取出来，转换后通过 FlexRay 或以太网传输。
信号级别的过滤：Signal 网关能够只传递部分感兴趣的信号，而忽略其他不需要的信号，从而减少不必要的数据流量。

应用场景：

车辆中的不同网络可能会使用不同的通信协议或数据格式。Signal 网关适用于需要对信号进行解析、转换和适配的场景，例如在不同的车身电子控制单元（ECU）之间传递数据时。
当同一信号在不同网络中使用不同的表示方法（如单位、范围）时，Signal 网关可以进行格式转换。

应用案例

CAN 到 FlexRay 的信号转换：在一些高级驾驶辅助系统（ADAS）中，可能需要将 CAN 总线中的控制信号转换为 FlexRay 网络中的信号。由于 CAN 和 FlexRay 的协议不同，需要使用 Signal 网关对每个信号进行解析、转换并重新封装后进行传输。

Signal 网关的配置与操作：

- 在 Signal 网关中，需要配置每个 PDU 内部信号的具体信息，确保从源网络中提取信号，并在目标网络中正确封装信号。
- 需要定义信号的映射关系、信号类型、数据转换等配置。
- 对于不同协议的网络，Signal 网关需要处理协议的差异，确保不同格式的信号可以正确传输。

Signal 网关的优势：

- 灵活性高：由于可以对每个信号进行单独处理，Signal 网关在处理不同网络和协议之间的通信时具有更大的灵活性。
- 跨协议转换：Signal 网关支持在不同通信协议之间的信号转换，如 CAN 到 FlexRay、CAN 到以太网等。
- 自定义处理：可以根据具体需求，对特定信号进行转换、滤波或其他处理。

PDU 网关

在AUTOSAR中，PDU级别的网关通过PDUR模块进行处理 在网关期间，PDUR 模块既充当 PDU 的接收器，又充当 PDU 的发送器。PDUR 从一个下层模块接收 PDU，并将 PDU 传输到相同或另一个下层模块。可以将 PDU 配置为在一个接口模块上接收并网关到多个接口模块。接收到的 PDU 只能网关到接口模块或 TP 模块，而不能同时网关到两者。

完整接收PDU后进行网关处理称为直接网关。

从源传输协议到一个或多个目标传输协议模块的网关 PDU 既可以直接作为完整的 PDU 进行网关，也可以作为分段的 PDU 进行网关，在传输之前会收到配置的字节数。在收到完整的 PDU 后对 PDU 进行网关称为直接网关。

编辑

在没有接收完整PDU的情况下，接收到配置的字节数（阈值）时立即传输PDU，称为“实时网关处理”（gatewaying-on-the-fly）。

在未收到完整 PDU 的情况下，在收到配置的字节数（阈值）时传输 PDU 称为动态网关。在动态网关的情况下，只能配置一个目标模块。PDUR 中提供缓冲区，用于基于直接网关或动态网关的 TP 网关

PDU 网关的特点：

高效传输：由于整个 PDU 是作为一个单元传递的，PDU 网关具有较高的传输效率，特别适合于带宽较高、实时性要求严格的通信场景。
协议透明：PDU 网关在数据的传输过程中不需要理解 PDU 内部信号的具体含义，它只需要将完整的 PDU 从一个网络转发到另一个网络。因此，PDU 网关不涉及信号的解码和重新编码。