前言 汽車E/E 架構(gòu)發(fā)展趨勢是其功能數(shù)量、復(fù)雜性大幅度的增加,架構(gòu)不斷進(jìn)化過程,由此產(chǎn)生對 E/E 架構(gòu)開發(fā)中的時序需求越來越高,時序需求對功能和成本影響也越來越大。 在AUTOSAR系列規(guī)范中,其中AUTOSAR_TR_TimingAnalysis時間分析技術(shù)規(guī)范和AUTOSAR_TPS_TimingExtensions規(guī)范是描述了汽車系統(tǒng)的開發(fā)過程中,用于實時系統(tǒng)時序分析的通用技術(shù)方法, 內(nèi)容囊括了時序分析的基礎(chǔ)知識,方法論,工具鏈,和具體的應(yīng)用案例,甚至涉及了組織架構(gòu)等。 ![]() 便于理解,對AUTOSAR規(guī)范的內(nèi)容順序調(diào)整了一下,從應(yīng)用開發(fā)的角度,按OEM車輛系統(tǒng)的設(shè)計到零部件端的具體需求設(shè)計實現(xiàn)的方式,重新組織了一下整體的時序需求分析內(nèi)容。 按汽車電子系統(tǒng)功能開發(fā)過程的相關(guān)方面,主要分三個部分: 系統(tǒng)級時序需求分析, ECU級時序需求分析, 及其驗證測試。 OEM 整車系統(tǒng)級 OEM定義汽車的系統(tǒng)功能和構(gòu)建實時的E/E 架構(gòu),由功能的需求出發(fā),在駕駛安全的驅(qū)動下,定義了時序需求,其中 ECU,通訊網(wǎng)絡(luò)和其兩者之間的依賴關(guān)系是主要的部分。 在架構(gòu)設(shè)計過程中,關(guān)注汽車系統(tǒng)功能的輸入/輸出數(shù)據(jù)流和/或提供需要的服務(wù),設(shè)計強(qiáng)大且可擴(kuò)展的 ECU和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以最佳成本實現(xiàn)足夠的可靠性和性能,在車輛的整個生命周期內(nèi)可集成更多的附加功能。 ![]() 要實現(xiàn)上述設(shè)計的車輛系統(tǒng)級需求,其時序的需求分解為更細(xì)粒度的時序要求,要將其分解到ECU和網(wǎng)絡(luò),后續(xù)詳細(xì)學(xué)習(xí)其余的部分。 01#分布式功能的端到端時序需求的分解 規(guī)范中解釋了分布式功能端到端時序的技術(shù)和方法,關(guān)注系統(tǒng)級功能采樣頻率,執(zhí)行和傳輸時間,響應(yīng)時間。 02#網(wǎng)絡(luò)級別的時序分析 在網(wǎng)絡(luò)級別應(yīng)用時序分析的用例,關(guān)注傳輸時間,延遲時間,總線負(fù)載。 零部件ECU級的子系統(tǒng)級 ECU是主要時序需求的實現(xiàn)方,ECU的時序需求是高度依賴于底層軟件和硬件平臺資源的,其軟件架構(gòu)設(shè)計中,要同時滿足本地及系統(tǒng)級分解到本地的時序需求,上述網(wǎng)絡(luò)級時序需求和系統(tǒng)時序需求都直接或者間接的依賴ECU實現(xiàn)。 汽車系統(tǒng)功能時序的需求被分解到ECU后,會繼續(xù)分解到ECU內(nèi)部的子單元上,其需要考慮OS任務(wù)優(yōu)先級調(diào)度,CPU負(fù)荷率(平均以及peak),執(zhí)行時間(最差以及典型工況),SWC的集成,中斷負(fù)載,動態(tài)行為以及task抖動等。 后續(xù) 03# ECU級軟件集成的時序分析 文中詳細(xì)學(xué)習(xí),其涵蓋時序優(yōu)化的ECU的完整開發(fā)工作流程及基礎(chǔ)知識。 ![]() #OSEK.AUTOSAR操作系統(tǒng) #任務(wù)調(diào)度和時間參數(shù) ... 04# 時序特性和時序驗證測試方法 為確保滿足時序需求,AUTOSAR也定義了對應(yīng)的方法,其涵蓋了系統(tǒng)及ECU級的時序任務(wù)、時序?qū)傩?,時間模型定義AUTOSAR TIMEX,及其評估,測試驗證的方法,OEM系統(tǒng)和ECU間的交互信息方式及支持的工具, 具體后續(xù)詳細(xì)學(xué)習(xí)總結(jié)。 ![]() #時序?qū)傩院湍P?/span> ... #測試驗證方法 ... #時序分析工具 ... 參考文獻(xiàn) AUTOSAR_TR_TimingAnalysis.pdf AUTOSAR_TPS_TimingExtensions.pdf 前輩翻譯的解讀AUTOSAR規(guī)范的文章 https://github.com/GreyZhang/hack_autosar 總結(jié)語 AUTOSAR時間分析的技術(shù)規(guī)范中,描述的是正向開發(fā)設(shè)計的過程,目標(biāo)在系統(tǒng)早期設(shè)計初期,由系統(tǒng)定義時間,對ECU時序需求限制,應(yīng)用AUTOSAR對應(yīng)的方法論,在模型和工具支持下,最大限度的利用系統(tǒng),軟件,硬件資源。 而實際情況下,存在技術(shù)困難點在OEM對于系統(tǒng)級的設(shè)計能力,ECU級的傳統(tǒng)系統(tǒng)軟件架構(gòu)的限制,和對工具開發(fā)投入的成本等。 感謝關(guān)注 汽車軟件工程師 |
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