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BulkNvDataManager分析与设计

AUTOSAR基础软件模块详解

目录

• 1. 模块架构
  • 1.1 BulkNvDataManager架构概述
  • 1.2 架构层次说明
  • 1.3 架构特点与限制
• 2. 类结构与数据模型
  • 2.1 BulkNvDataManager类图概述
  • 2.2 核心数据类型说明
  • 2.3 配置容器说明
  • 2.4 API函数概述
• 3. 操作序列
  • 3.1 BulkNvDataManager写入操作序列
  • 3.2 序列操作详解
  • 3.3 回调函数使用
• 4. 总结

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1. 模块架构

1.1 BulkNvDataManager架构概述

BulkNvDataManager (简称BndM) 是AUTOSAR基础软件中的一个服务层模块，专门用于管理非易失性批量数据。

1.2 架构层次说明

1. 应用层：包含使用BulkNvDataManager服务的应用软件组件。

   • 应用软件组件通过BndM的API接口访问非易失性数据。
   • 这些数据通常用于变体编码等需要频繁读取但很少更新的场景。

2. 服务层：包含BulkNvDataManager模块本身。

   • BndM的主要功能是允许应用层直接从Flash中读取数据，避免使用RAM镜像。
   • 这种设计适用于需要大量非易失性数据的应用场景，提高内存利用效率。

3. ECU硬件抽象层：包含Flash驱动。

   • BndM通过这一层访问底层Flash存储设备。
   • 当前版本仅支持带有A/B扇区切换功能的高端微控制器中的PFlash写入。

4. 硬件层：实际的Flash存储器硬件。

1.3 架构特点与限制

1. 数据管理特点：

   • 适用于频繁读取但很少更新的数据场景
   • 直接从Flash读取数据，不需要RAM镜像
   • 针对变体编码等大量数据场景优化

2. 当前限制：

   • 仅支持带有A/B扇区切换功能的PFlash写入
   • 适用性受限于支持该特性的架构
   • 当前不支持与底层Flash驱动的并行访问同步

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2. 类结构与数据模型

2.1 BulkNvDataManager类图概述

BulkNvDataManager模块的类结构定义了其配置和数据处理方式。下图展示了主要的类型定义和它们之间的关系：

2.2 核心数据类型说明

1. BndM_ConfigType：模块的主配置类型

   • 包含一般配置、块描述符数组和回调函数
   • 在模块初始化时传递给BndM_Init函数

2. BndM_BlockIdType：块ID类型

   • 用于唯一标识不同的数据块
   • 基本类型为uint16

3. BndM_Block<BlockId.Shortname>Type：块数据类型

   • 对应每个配置的数据块的实际类型
   • 不同数据块可以有不同的类型和大小

4. BndM_Result：操作结果枚举

   • BndM_OK：操作成功
   • BndM_NOT_OK：操作失败
   • BndM_PENDING：操作挂起，尚未完成
   • BndM_ABORTED：操作被中止

2.3 配置容器说明

1. BndMGeneral：一般配置容器

   • BndMDevErrorDetect：开发错误检测开关
   • BndMVersionInfoApi：版本信息API开关
   • BndMFinalizeNotification：完成通知开关
   • BndMImplicitVariant：隐式变体开关

2. BndMBlockDescriptor：数据块描述符

   • BndMBlockShortName：块短名
   • BndMBlockId：块ID
   • BndMBlockLength：块长度
   • BndMBlockIsProgrammable：块是否可编程
   • BndMSectorRange：扇区范围引用

3. BndMCallbackBlock：块回调函数容器

   • BndMCallbackBlockRef：块引用
   • BndMModuleName：模块名称

4. BndMCallbackGeneral：一般回调函数容器

   • BndMJobErrorNotification：错误通知回调
   • BndMJobEndNotification：任务结束通知回调

2.4 API函数概述

1. BndM_Init：初始化BndM模块
2. BndM_GetVersionInfo：获取版本信息
3. BndM_GetBlockPtr：获取数据块指针
4. BndM_WriteStart：开始写入操作
5. BndM_WriteBlock：写入指定数据块
6. BndM_WriteFinalize：完成写入操作
7. BndM_WriteCancel：取消写入操作
8. BndM_MainFunction：主函数，周期性调用

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3. 操作序列

3.1 BulkNvDataManager写入操作序列

下图展示了BulkNvDataManager模块写入数据的典型交互序列：

3.2 序列操作详解

1. 初始化阶段

   • 应用调用BndM_Init传入配置指针
   • BndM初始化内部数据结构和状态

2. 读取数据阶段

   • 应用调用BndM_GetBlockPtr获取数据块指针
   • BndM返回直接指向Flash中数据的指针，无需复制到RAM

3. 写入过程

   • 写入开始：应用调用BndM_WriteStart
   • 块写入：应用调用BndM_WriteBlock指定块ID
   • 写入完成：应用调用BndM_WriteFinalize
   • 在写入过程中，BndM会调用配置的回调函数

4. 错误处理

   • 应用可以随时调用BndM_WriteCancel取消写入操作
   • 发生错误时会调用BndM_JobErrorNotification回调

3.3 回调函数使用

1. 块级回调

   • xxx_BndMWriteStartFinish：写入开始后回调
   • xxx_BndMWriteBlockFinish：块写入完成后回调
   • xxx_BndMWriteFinalizeFinish：写入完成后回调

2. 一般回调

   • BndM_JobEndNotification：任务成功完成时回调
   • BndM_JobErrorNotification：任务出错时回调

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4. 总结

BulkNvDataManager是AUTOSAR基础软件中的一个专门用于管理非易失性批量数据的模块。它的特点是允许应用直接从Flash读取数据，避免使用RAM镜像，适合处理变体编码等需要频繁读取但很少更新的大量数据场景。

模块的架构清晰，包括完整的配置结构和API函数集，支持数据块的读取和写入操作。写入操作通过一系列API函数实现，包括开始、写入块和完成操作。模块也提供了相应的回调机制，便于应用层获知操作状态。

量数据的模块。它的特点是允许应用直接从Flash读取数据，避免使用RAM镜像，适合处理变体编码等需要频繁读取但很少更新的大量数据场景。

模块的架构清晰，包括完整的配置结构和API函数集，支持数据块的读取和写入操作。写入操作通过一系列API函数实现，包括开始、写入块和完成操作。模块也提供了相应的回调机制，便于应用层获知操作状态。

当前版本的BulkNvDataManager仅支持带有A/B扇区切换功能的PFlash写入，适用性受限于支持该特性的硬件架构。未来版本可能会改进其架构以支持更多类型的存储器和应用场景。