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MCAL学习（1）——AutoSAR

news 来源：原创 2025/5/10 5:16:33

1.了解AutoSAR及一些概念

AutoSAR是Automotive Open System Architecture ,汽车开放系统架构。
针对汽车ECU的软件开发架构。已经是汽车电子软件开发的标准。
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OS服务：Freertos
整车厂（OEM）主要负责应用层算法
一级供应商：生产制造ECU实现ECU相关功能（UDS、XCP、下线检测等），受到OEM的约束。
二级供应商：芯片厂家等，主要负责芯片硬件和开发方式的推荐，受到一级供应商和整车厂的约束。
工具链厂家负责提供开发工具链个一级供应商和OEM进行产品开发（如Vector等）。

方法论：开发满足AutoSar架构的ECU软件的开发流程。

2.AutoSAR出现的背景

汽车电子EE架构（电子电器架构）是指整车电子电器的总布置方案，将车上所有的控制器、传感器通过总线连接起来。实现整车的功能运算，能力和能量分配。针对电子控制器众多，每个控制器的供应商软件标准不一样，因此实现统一的软件架构和开发标准，很重要。
汽车电子产业链合作模式，芯片公司、二级级供应商、一级供应商、主机厂。在这种模式下、主机厂希望自身只需要开发应用层软件，搭配购买来的开发板和底层软件，一种成熟标准的软件架构和开发模式十分重要。

3.AutoSAR的硬件环境

硬件环境：电子控制单元（ECU）由ECU有主控MCU和相关外围电子电路组成的电控单元
主流MCU：NXP、英飞凌的芯片，通过嵌入式C语言对MCU进行软件编程。
ECU架构包括对数字输入信号、模拟输入信号的判断分析以及输出相关驱动信号、通讯信号。
如图。
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下图是一个微控制器架构

4.AutoSAR优势

开发效率高，代码可重用率高
代码合作开发容易，维护容易
开发周期短
代码质量短，有保障
可支持整车OTA

5.主要开发流程

一个标准的AutoSar流程，
第一步：整车厂从需求生成最终的文件（给到每个ECU制造商）
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首先要列需求，通过三种描述文件描述这些需求：SWC描述文件、系统描述文件、ECU资源文件（Vector的PREEvision）；
然后将这三个文件导入到系统配置编辑工具中，生成系统配置描述工具。这个就是整车描述文件。
最后将系统配置文件导入到系统配置提取工具中，导出每个ECU相应的提取文件，该文件包含每个ECU需要用到的信息，比如通讯矩阵、SWC信息等（给下游供应商）。
第二步，供应商拿到需求后
EB来配置MCAL驱动，生成arxml导入到Davinci Configuration中生成代码。
Davinci Developer是用来配置APP层框架的，导入到Davinci Configurator中生成代码。
Davinci Developer生成的arxml还会给一份到应用工程师（导入到MATLAB）然后通过MATLAB自动生成软件框架，应用工程在里面添加模型代码。
负责上述步骤的EB（驱动）、Davinci Configuration（操作系统）、MATLAB/Simulink(应用层开发)工程师可以同步进行开发（效率快），最终进行集成。
开发可以从上到下、也可从下到上，就是说可以在Developer中设计好AppL框架导入到MATLAB做填充，也可以在MATLAB中直接搭建好符合AutoSar规范的代码，然后导出arxml，在导入到Develop中，自动生成框架。

5.1 SWC描述文件（应用层软件组件描述文件）

描述每个软件组件需要的资源（比如存储、CPU时间等）
SWC直接的接口
运行机制

5.2 系统约束描述文件（整车公共资源描述）

网络拓扑
通信矩阵
总线波特率
各种协议

5.3 ECU资源描述文件

描述每个ECU都需要实现什么功能，系统设计者通过该文件将不同功能的SWC分配到对应的ECU中

传感器
执行器
存储器
引脚分配

6.汽车电子岗位介绍

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汽车电子MCU工程师具备能力：

汽车方向测试工程师具备能力

7.AutoSar工具链介绍

应用层软件使用MATLAB建模开发
底层软件：一般Mcal驱动使用EB tresos工具链，协议栈使用Vector Davinci（Developer 负责应用层；Configuration负责除驱动外的基础软件层）工具链。
工具链提供全量的AutoSar架构软件，
客户根据自己项目的要求，配置除符合自己项目的软件。
工程中的静态代码是不会改变的
配置代码根据配置工具根据客户不同的需求生成的代码。