19、汽车应用标准化系统软件概述

汽车应用标准化系统软件概述

1. 引言

在过去十年中，汽车中电子组件的占比不断增加。例如，S级奔驰汽车使用了七条通信总线和72个微控制器。自1993年以来，各大汽车公司一直致力于在其应用中部署标准软件模块，因为使用标准软件模块的潜在好处巨大。功能软件高度依赖实际系统，是具有竞争力的重要区分因素，但软件基础设施并非如此。此外，随着开发周期的不断缩短，特别是在电子领域，对兼容性、可重用性和提高测试覆盖率的要求不断提高，这只能通过为各个系统级别设定标准来实现。

这种趋势促使了多个联盟的形成，如1993 - 1994年的OSEK/VDX联盟、HIS组织、2004年的JasPar联盟、2003年的EASIS项目联盟以及2003年的AUTOSAR联盟。

2. 硬件架构

汽车系统的硬件架构可以从不同的抽象层次来看：
- 系统层 ：汽车系统由多个通过网关互连的网络组成，这些网络对应于汽车中的不同功能域，如底盘域、动力传动系统域和车身域。
- 网络层 ：网络由多个电子控制单元（ECUs）通过通信介质互连而成。互连使用的物理拓扑结构基本是任意的，但总线、星形和环形拓扑是当今汽车中最常见的拓扑结构。
- ECU层 ：一个ECU包含一个或多个微控制器单元（MCUs）以及一个或多个通信控制器（CCs）。大多数情况下，一个ECU由一个MCU和一个CC组成。MCU通过模拟或数字输出端口连接到执行器，以控制汽车中的物理过程；通过模拟或数字输入端口连接到传感器，以获取环境信息，这被称为ECU的环境接口。CC则实现ECU与相应网络的物理连接，称为EC