随着AUTOSAR标准逐渐成为未来汽车软件架构的主流，作为汽 车电子核心部件的双离合变速箱控制单元(Transmission Control Unit, TC∪),也将在今后的软件开发中遵循该标准。因此，作者在系统地 分析AUTOSAR标准及开发方法的基础之上，研究了如何在TCU平台 上设计符合AUTOSAR标准的应用层软件系统架构、软件组件以及接 口层配置，其中，重点阐述了应用层软件组件的设计方法。 1. AUTOSAR 架构
基于TCU的系统需求，作者设计了符合AUTOSAR架构的TCU软
件系统架构，如图1所示。
操作系统殄断管理
内存管理Jl
系统(DEM) (MCmory) (COM)I (GPJO)
(OS)
微控制器(MiCrO Controller)
同步㈱控制 (GcarControI)
信号解析和传输 tput)
自适应学习
(AdaPtiOe LCarn)
诊断及信号处理 (Dia^nois∖Signal Process)
协调控制
—CtAuxiIiary Coordinator
—TT^
应用层软
件组件
(ASW)
电子泵控制
高压绝缘材料
Motor Control}
I I J(RTE)
(CDD)
基础软
件层
(BSW)
图1 AUTOSAR软件架构
为了实现软件功能的复用和标准化，AUToSAR定义了层次化、模 块化的体系架构，划分为以下3个模块:
1.1应用软件层SWC
应用层代表着汽车电子软件中最核心的功能，控制功能设计都在 这一层进行。应用层最基本的组成是软件组件SWC ( Software Component),包括图1中的信号处理、离合器控制、协调控制、同 步器控制、电子泵、自适应学习等功能组件。每个SWC都封装了单 个或多个运行体(电力线上网RUnnableS),并通过实时环境实现软件组件之间的 通信、系统功能调用以及TCU硬件资源的访问。
1.2实时环境
RTE如图1中的链接线，RTE ( Runtime Environment)实现了应用 层软件与底层基础软件之间的分离,上层的每个SWC都与RTE交互， 使得数据与事件传递到其他各个模块。RTE实现了对I/O、存储和其 他基本服务的访问。
1.3基础软件层
BSW如图1所示,基础软件BSW(BaSiCSoftWare)位于RTE之 下、 微控制器硬件之上，起到承上启下的作用。BSW主要为应用层提供硬 件驱动、网络通信和实时任务调度等底层服务。BSW本身又包括微控 制器抽象层、ECU抽象层、服务层以及复杂驱动层。胎盘屏障BSW每一层均向 其上层软件组件提供服务，并屏蔽了其下层的实现细节。例如，微控 制器抽象层为ECU抽象层提供服务,却并不涉及微控制器与外部设备 具体的物理连接，如接口类型和引脚等。
系统结构设计需要根据系统需求来详细定义上述热红外波段3个模块的拓 扑结构，并定义各模块内功能子系统的接口属性。
2.AUTOSAR
应用层软件组件开发应用层软件是由多个相互交互的SWC构成, SWC的设计除了定义自身的类型外，还需定义端口、接口、运行实体 及触发运行实体所对应的RTE事件等属性，如图2胡桃夹子:魔境冒险所示。 2.1 SWC
类型AUToSAR按功能属性将SWC划分为应用层、传感器/执行 器、标定参数、服务层、ECU抽象层、复杂设备驱动等类型。如图1 中的Input ∖0utput组件即为传感器/执行器类型
的SWC,而Auxiliary COOrdinatOr等组件则实现了 TCU应用层控制策略，即为应用层类型 的SWC。以下描述的属性设置都针对应用层SWC。
2.2 SWC属性设置
2.1.1端口
端口（POrt）定义了 SWC与外界通信的传输方向以及所承载的接 □。根据传输方向，端口分为供型端口 （ Provide-Port,对外提供某种 数据或者某类操作）和需型端口（ Receive-Port,请求从其他SWC获 得所需数据或者操作）。要实现数据由供型端口传向需型端口，还需 对这两个端口指定数据传输的接口类型。
ECU
图3 SWC之间端口和接口连接示意图
如图3所示，设置Motor Control的端口为供型端口，Input/OUtPUt 的端口为需型端口,两者之间的数据通过这两个端口中的接口实现 传输。
2.1.2软件接口
端口只定义了软件组件间通信方向，其中的通信内容及交互方 式则由AUToSAR中定义的接口（InterfaCe）来描述。对于应用层软 件,接口有2种：发送者/接收者接口 （ Sender-Receiver:直接访问 数据的n:n交互方式，文中主要用于应用层各SWC间的交互)；客 户端/服务器接口(Cliem-SerVer:通过参数调用访问数据的l:n交互 方式，文中主要用于应用层SWC与BSW之间的交互)。如图3所 示，Motor Control 与 Output 通过 Sender-Receiver 接 口交互数据; Input /0UtPUt 通过 Client-SerVer 接口与 BSW 的复杂驱动层(CDD) 进行数据交互，复杂驱动层即为服务端。
2.1.3运行实体
运行实体(Runnables)定义了 SWe所需实现的功能函数及其 输入输出信号，而TCU的功能
函数是由基于Simulink开发的模型来 实现。为生成符合AUToSAR要求的SWC代码，需要将SimUlink模 型通过dSPACE公司提供的TargetLink工具封装成AUTOSAR架构模 型。
图4 AUTOSAR架构转换
如图4草虫的村落教学实录所示，架构模型的封装包括:模型封装成运行实体，相应 的输入输出封装成虚拟BUS,并从SWC的端口中提取所需的信号。 此外，运行实体还提供了参数访问端口，通过该端口模型可以访问外 部的标定参数。
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