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一、 AUTOSAR 方法論
二、 AUTOSAR 系統(tǒng)開發(fā)工具分類與介紹
三、 基于 AUTOSAR 的系統(tǒng)解決方案
四、 基于Matlab/Simulink的軟件組件例子
一、 AUTOSAR 方法論
AUTOSAR方法論（AUTOSAR Methodology）的開發(fā)涉及系統(tǒng)級、ECU級和軟件組件級。系統(tǒng)級主要考慮系統(tǒng)功能需求、硬件資源、系統(tǒng)約束，然后建立系統(tǒng)架構(gòu)；ECU級根據(jù)抽象后的信息對ECU進行配置；系統(tǒng)級和ECU級設(shè)計的同時，伴隨著軟件組件級的開發(fā)。上述每個環(huán)節(jié)都有良好的通信接口，并使用統(tǒng)一的arxml（AUTOSAR Extensible Markup Language）描述文件，以此構(gòu)建了AUTOSAR方法論。其中各主要步驟如圖所示。
系統(tǒng)級設(shè)計可進行整車級別的軟件架構(gòu)設(shè)計，其基礎(chǔ)是軟件組件，即功能模塊的定義; ECU 級則著重對單片機底層軟件進行開發(fā); 而軟件組件級是對各軟件組件的控制算法進行具體實施。各階段開發(fā)過程之間以規(guī)范化的 arxml 描述性文件進行配置信息交互， 從而便于 OEM 與各零部件供應(yīng)商間的溝通與合作。
在開發(fā)之前，需要先編寫系統(tǒng)配置輸入描述文件，其包含以下三部分內(nèi)容。
①軟件組件描述（SW-Component Description）：包含系統(tǒng)中所涉及的軟件組件的接口信息，例如數(shù)據(jù)類型、端口接口、端口等。
②ECU資源描述（ECU Resource Description-HW only）：包含系統(tǒng)中每個ECU所需要的處理器及其外設(shè)、傳感器、執(zhí)行器等信息。
③系統(tǒng)約束描述（System Constraint Description）：包含總線信號、軟件組件間的拓撲結(jié)構(gòu)和一些映射關(guān)系等信息。
基于上述系統(tǒng)配置輸入描述文件，系統(tǒng)配置根據(jù)ECU資源和時序要求，將軟件組件映射到對應(yīng)的ECU上，生成系統(tǒng)配置描述文件（System Configuration Description）。系統(tǒng)配置描述文件中包含了設(shè)計過程中非常重要的一個描述——系統(tǒng)通信矩陣，其描述了網(wǎng)絡(luò)中所有運行的數(shù)據(jù)幀及其對應(yīng)的時序和內(nèi)容。從系統(tǒng)級到ECU級的過渡操作是指ECU信息抽?。‥CUExtract）。在系統(tǒng)配置階段已經(jīng)將每個ECU所包含的所有軟件組件、網(wǎng)絡(luò)通信等信息封裝好，ECU信息抽取階段只需將待配置ECU信息抽取出來即可，服務(wù)于之后的ECU配置。ECU配置過程主要是對RTE和BSW的配置。在RTE配置階段，需要將軟件組件的運行實體映射到相應(yīng)的操作系統(tǒng)任務(wù)；在BSW配置階段，需要詳細配置BSW層中所需要用到的模塊，一般有操作系統(tǒng)、通信服務(wù)、ECU抽象層和微控制器抽象層等。依據(jù)ECU配置信息生成BSW和RTE代碼，再結(jié)合軟件組件級實現(xiàn)的應(yīng)用代碼，最終進行代碼集成，編譯鏈接，生成單片機可執(zhí)行文件。
二、 AUTOSAR 系統(tǒng)開發(fā)工具分類與介紹
在不使用相關(guān)配置工具的情況下完成符合AUTOSAR 分層架構(gòu)的汽車嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)是非常困難的，并且后期需要進行一系列底層代碼的測試與驗證。經(jīng)過多年的發(fā)展， 國內(nèi)外工具供應(yīng)商已針對 AUTOSAR 方法論中的各階段開發(fā)了相關(guān)工具， 總體上按功能大致可以分為以下三類:
( 1) 系統(tǒng)級設(shè)計工具 主要完成軟件組件框架( 包括端口、端口接口、數(shù)據(jù)類型、運行實體、觸發(fā)事件等) 的設(shè)計定義及其框架代碼生成; 軟件組件間通信端口的連接; 硬件拓撲及網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計; 導入 DBC、LDF 和 FIBEX 等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)描述性文件進行軟件組件向 ECU 的映射以及數(shù)據(jù)至系統(tǒng)信號的映射; 實現(xiàn)待配置 ECU 信息抽取( ECUExtract) 等工作。
( 2) 軟件組件級設(shè)計工具 主要完成軟件組件內(nèi)部行為( internal behaviour， IB) ， 即控制算法邏輯的設(shè)計建模， 以及符合 AUTOSAR 規(guī)范的代碼與軟件組件 arxml 描述性文件的生成工作。
( 3) ECU 級配置工具 主要完成 ECU 配置( 包括 BSW 各需求模塊、RTE) 及其代碼生成。
此外，還有編譯器、單片機調(diào)試工具等。
表 1 主要 AUTOSAR 系統(tǒng)開發(fā)工具分類
三、 基于 AUTOSAR 的系統(tǒng)解決方案
首先，使用Matlab/Simulink來實現(xiàn)部分軟件組件級的開發(fā)，并自動生成應(yīng)用層軟件組件代碼及arxml描述文件，其中軟件組件arxml描述文件作為AUTOSAR系統(tǒng)級開發(fā)的輸入文件之一。
其次，使用ETAS ISOLAR-A工具來進行AUTOSAR系統(tǒng)的設(shè)計與配置，過程中會利用
ISOLAR-A工具設(shè)計一些附加的SWC，以及I/O硬件抽象層SWC。系統(tǒng)級開發(fā)最后會抽取出待配置ECU的信息，進而可以進入ECU級開發(fā)階段。在ECU級開發(fā)階段，基于ETAS RTA系列工具（RTA-RTE、RTA-BSW、RTA-OS）來實現(xiàn)ECU級的開發(fā)，即RTE及除MCAL以外的BSW模塊配置和代碼生成；使用NXP MCAL配置工具來實現(xiàn)MCAL模塊的配置及代碼生成。
最后，進行代碼集成，使用Wind River編譯器進行代碼編譯鏈接，生成單片機可執(zhí)行的文
件，并通過Lauterbach調(diào)試器將單片機可執(zhí)行的文件燒寫到MPC5744P開發(fā)板進行代碼調(diào)試。
四、 基于Matlab/Simulink的軟件組件例子
新版的MATLAB（2014b版本以上需要安裝插件，2019版本已經(jīng)已經(jīng)集成了） 中，已經(jīng)有基于 AUTOSAR 的<span style="font-size:1.3em;font-weight: bold;">軟件組件</span>的例子：
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