AUTOSAR规范与车用控制器软件开发宋珂,王民,单忠伟,谭杨编著化学工

章 汽车电子控制系统介绍1

　1.1　电子技术在汽车上的应用/ 1

　　1.1.1　汽车电子技术的发展历史 / 1

　　1.1.2　汽车电子技术的应用现状 / 1

　1.2　汽车电子控制系统的基本构成/ 3

　1.3　车用控制器软件标准（从OSEK 到AUTOSAR）/ 3

　1.4　本章小结/ 4



第2章 AUTOSAR 规范基础理论5

　2.1　AUTOSAR 的由来与发展历程/ 5

　　2.1.1　AUTOSAR 的由来 / 5

　　2.1.2　AUTOSAR 的原则及核心思想 / 6

　　2.1.3　AUTOSAR 的发展历程及应用现状 / 6

　2.2　AUTOSAR 分层架构/ 7

　　2.2.1　AUTOSAR 应用软件层 / 8

　　2.2.2　AUTOSAR 运行时环境 / 8

　　2.2.3　AUTOSAR 基础软件层 / 8

　2.3　AUTOSAR 软件组件/ 9

　　2.3.1　软件组件的数据类型 / 10

　　2.3.2　软件组件的端口与端口接口 / 11

　　2.3.3　软件组件的内部行为 / 12

　2.4　AUTOSAR 虚拟功能总线/ 14

　2.5　AUTOSAR 方/ 15

　2.6　AUTOSAR 应用接口/ 16

　2.7　本章小结/ 17



第3章 本书示例及AUTOSAR系统解决方案介绍18

3.1　本书示例介绍/ 18

　　3.1.1　示例开发需求介绍 / 18

　　3.1.2　示例总体方案设计 / 18

　　3.1.3　示例系统设计 / 18

　　3.1.4　示例系统AUTOSAR 架构 / 21

　3.2　ETAS AUTOSAR 系统解决方案介绍/ 23

　3.3　本书AUTOSAR 系统解决方案介绍/ 23

　3.4　本章小结/ 24



第4章 AUTOSAR 软件组件级设计与开发25

　4.1 　Matlab/Simulink 与Embedded Coder工具简介/ 25

　　4.1.1　Matlab/Simulink 工具简介 / 25

　　4.1.2　Embedded Coder 工具简介 / 25

　4.2　基于Matlab/Simulink 的软件组件开发/ 26

　　4.2.1　Matlab/Simulink 与AUTOSAR 基本概念的对应关系 / 26

　　4.2.2　软件组件内部行为建模方法 / 27

　　4.2.3　AUTOSAR 客户端/服务器机制的实现方法 / 27

　4.3　软件组件代码及描述文件配置生成/ 29

　　4.3.1　求解器及代码生成相关属性配置 / 29

　　4.3.2　模型配置 / 31

　　4.3.3　AUTOSAR Properties 配置 / 33

　　4.3.4　Simulink-AUTOSARMapping 配置 / 36

　　4.3.5　符合AUTOSAR 规范的代码及描述文件生成 / 38

　4.4　在Simulink 中导入软件组件描述文件——“自上而下”的工作流程/ 39

　4.5　本章小结/ 40



第5章 AUTOSAR 系统级设计与配置41

　5.1　ETAS ISOLAR-A 工具简介/ 41

　5.2　ETAS ISOLAR-A 工具入门/ 42

　　5.2.1　ISOLAR-A 安装方法 / 42

　　5.2.2　ISOLAR-A 界面说明 / 46

　5.3　基于ISOLAR-A 的软件组件设计方法/ 47

　　5.3.1　AUTOSAR 工程创建 / 47

　　5.3.2　数据类型定义 / 49

　　5.3.3　端口接口设计 / 52

　　5.3.4　软件组件设计 / 55

　　5.3.5　I/O 硬件抽象层软件组件设计 / 67

　　5.3.6　软件组件模板生成 / 70

　5.4　基于ISOLAR-A 的系统级设计与配置方法/ 73

　　5.4.1　系统配置输入文件创建与导入 / 73

　　5.4.2　Composition SWC 建立 / 79

　　5.4.3　系统配置 / 83

　　5.4.4　ECU 信息抽取 / 86

　5.5　本章小结/ 87



第6章 AUTOSAR ECU 级开发之RTE 与BSW（除MCAL 外）88

　6.1　ETAS RTA 系列工具简介/ 88

　　6.1.1　RTA-BSW 简介 / 88

　　6.1.2　RTA-RTE 简介 / 89

　　6.1.3　RTA-OS 简介 / 89

　6.2　ETAS RTA 系列工具入门/ 89

　　6.2.1　RTA 系列工具安装方法 / 89

　　6.2.2　RTA 系列工具界面说明 / 95

　6.3　CAN 通信协议栈概念与配置方法介绍/ 96

　　6.3.1　CAN 通信协议栈概念 / 96

　　6.3.2　CAN 通信协议栈配置方法 / 96

　6.4　EcuM 模块概念与配置方法介绍/ 105

　6.5　BswM 模块概念与配置方法介绍/ 110

　6.6　BSW 模块代码生成/ 116

　6.7　服务软件组件与应用层软件组件端口连接/ 118

　6.8　RTE 配置与代码生成/ 119

　　6.8.1　RTE Contract 阶段生成 / 119

　　6.8.2　RTE 配置 / 120

　　6.8.3　RTE Generation 阶段生成 / 124

　6.9　AUTOSAR 操作系统概念与配置方法介绍/ 127

　　6.9.1　AUTOSAR 操作系统概念 / 127

　　6.9.2　RTA-OS 工程创建 / 131

　　6.9.3　AUTOSAR 操作系统配置方法 / 132

　　6.9.4　RTA-OS 工程编译 / 136

　6.10　本章小结/ 137



第7章　AUTOSAR ECU 级开发之MCAL138

　7.1　MCAL 配置工具入门/ 138

　　7.1.1　MCAL 配置工具安装方法 / 138

　　7.1.2　MCAL 配置工具界面说明 / 139

　　7.1.3　MCAL 配置工程创建方法 / 140

　7.2　MCAL 模块配置方法及常用接口函数介绍/ 142

　　7.2.1　Mcu 模块 / 142

　　7.2.2　Gpt 模块 / 148

　　7.2.3　Port 模块 / 151

　　7.2.4　Dio 模块 / 154

　　7.2.5　Adc 模块 / 157

　　7.2.6　Pwm 模块 / 163

　　7.2.7　Icu 模块 / 168

　　7.2.8　Can 模块 / 171

　　7.2.9　Base 与Resource 模块 / 176

　7.3　MCAL 配置验证与代码生成/ 176

　7.4　本章小结/ 177



第8章 AUTOSAR 工程代码集成与调试178

　8.1　AUTOSAR 工程代码架构与集成方法介绍/ 178

　8.2　代码编译链接/ 178

　8.3　代码调试/ 179

　　8.3.1　单片机可执行文件下载 / 179

　　8.3.2　A 型车灯调试现象 / 180

　　8.3.3　B 型车灯调试现象 / 183

　8.4　本章小结/ 184



第9章 AUTOSAR 与功能安全185

　9.1　AUTOSAR 对ISO 26262 中支持部分的要求概述/ 185

　　9.1.1　ISO 26262 对架构设计的要求 / 186

　　9.1.2　ISO 26262 对硬件验证的要求 / 188

　　9.1.3　ISO 26262 对通信验证的要求 / 190

　　9.1.4　ISO 26262 对FFI 的要求 / 191

　　9.1.5　ISO 26262 对编码风格的要求 / 192

　9.2　AUTOSAR 中实现FFI 的安全机制/ 194

　　9.2.1　AUTOSAR 安全机制的存储空间分区 / 194

　　9.2.2　AUTOSAR 安全机制的存储空间保护 / 194

　　9.2.3　AUTOSAR 安全机制的程序流监控 / 196

　　9.2.4　AUTOSAR 安全机制的E2E 保护 / 202

　9.3　本章小结/ 206



0章 AUTOSAR 技术展望207

　10.1　AUTOSAR 与信息安全/ 207

　　10.1.1　密码协议栈 / 209

　　10.1.2　安全车载通信 / 212

　10.2　Adaptive AUTOSAR 平台/ 216

　　10.2.1　Adaptive AUTOSAR 缘起 / 216

　　10.2.2　AP 和CP / 218

　　10.2.3　Adaptive AUTOSAR 平台新概念介绍 / 220

　10.3　本章小结/ 224



参考文献225

《AUTOSAR规范与车用控制器软件开发》是一本系统学习AUTOSAR规范的参考用书。本书主要介绍了汽车嵌入式系统软件规范AUTOSAR以及符合AUTOSAR规范的车用控制器软件开发方法。本书共分10章，首先介绍了汽车电子控制系统以及AUTOSAR规范的基本概念；之后以AUTOSAR方为线索，通过示例开发过程介绍，全面地展现了基于AUTOSAR工具链完成符合AUTOSAR规范的车用控制器软件开发的具体流程与方法；又剖析了AUTOSAR对道路车辆功能安全ISO26262标准的支持情况，并对AUTOSAR与信息安全以及Adaptive AUTOSAR平台进行了介绍。本书在编写过程中尽可能以通俗易懂的语言和形象的图解来展现AUTOSAR中一些复杂的概念问题，精心设计的示例亦旨在以开发者的视角深度剖析AUTOSAR方的具体实施过程。

本书适合作为汽车电子相关专业高年级本科生和研究生的参考书，也可作为汽车电子行业软件工程师学习参考的资料。