刘忠全

（黑龙江连特科技有限公司 150006)

基于AUTOSAR的汽车电子设备驱动及抽象的设计与实现

刘忠全

（黑龙江连特科技有限公司 150006)

AUTOSAR是2003年由各大汽车、软件、嵌入式系统生产制造厂商一同指定的关于汽车电子设备制造的一大标准。该标准致力于将不同种类汽车中所使用的电子设备统一化以方便制造、管理和维修，具有通用性高、安全性高、符合现实情况等特点。本研究通过长期对AUTOSAR标准的调研，简要概述了AUTOSAR的设计理念，近期发展和在我国的前景，并阐述了AUTOSAR标准中部分模块的功能设计方式。

汽车；嵌入式系统；AUTOSAR

0 前言

随着社会的进步，汽车已成为了家家户户出行的常用交通工具。然而，传统的设计方案中，不同汽车所采用的电子设备设计方案均存在巨大的差别，难以制造和维护。因此，将这些电子设备的架构统一化的AUTOSAR标准应运而生。目前，世界上绝大多数的汽车制造商均采用了这一标准，该标准已逐步成为了汽车电子行业的一大重要国际标准。

1 AUTOSAR设计理念

AUTOSAR指一项有关汽车开放系统架构标准制定的计划，这项计划由各大汽车制造企业、半导体元件生产企业、嵌入式系统芯片相关企业等一同建立并推进。该计划旨在为汽车中所使用的各类电子设备元件的嵌入式设计架构提供一个可执行性的标准。众所周知，每年各大企业都会推出许多新的车型，若是每一种车型都采用自己特有的电子元件设计架构，不仅费时费力，且难以进行设备的制造、维护和保养。这种问题不仅涉及到了各大汽车生产企业，更涉及到了作为其基础的元件生产行业。在这种现实情况下，AUTOSAR应运而生。它的出现，解决了缺乏汽车制造架构标准这个曾经困扰整个汽车制造行业的巨大难题，为整个汽车制造行业的发展起到了巨大的作用[1]。

2 AUTOSAR架构中部分模块的功能设计

2.1 DIO模块的功能设计

DIO模块用于控制芯片引脚读取输入的高、低电平或输出高电平或低电平。通过控制电平的高低，DIO模块能够起到控制一些基本设备的作用，如读取车门的开关状态、控制开关汽车转向灯、判断乘客是否已系好安全带。而当需要读取的信息过多时，DIO模块将会采用多个引脚同时进行读取以达到最终用户的使用需求。DIO的读、写功能均包括对引脚、端口和通道组的电平值读取功能。当接收到信息时，DIO端口将会按照用户需求变换模块状态，并判断相应的引脚、端口或通道组的参数是否有效，进而完成读或写的任务，并与其他模块联动进一步执行，最终完成任务。

2.2 GPT模块的功能设计

GPT模块可通过处理器中的定时模块为汽车电子设备提供实用的及时功能。通过GPT模块，我们可以为汽车的操作系统和其他硬软件提供极为精确的计时功能，精确程度可达到微秒级。该功能不仅可提供一次性的定时通知，也可持续性计时并进行通知。使用时，GPT模块将先对自身的初始化状态，即是否设置好通知相关的函数和定时通道是否处于初始状态进行检测。检测完成确保模块处于初始化状态后，并读取有效通道的ID，并对该通道进行通知或关闭通知。若该过程中出现错误，则自动生成开发错误报告，方便技术人员读取。当GPT模块忙时，将会自动将后开启的计时器服务滞后处理[2]。

2.3 PWM模块的功能设计

PWM模块提供将模拟信号电平转化为数字信号编码的功能，该模块通过使用高频率的计数器，详细地描绘出方波的波形，进而按照方波的图形对该信号进行编码。这一模块具有无需进行信号类型转换，受包含噪声在内的其他因素干扰小的特点。在发动机的喷油系统中，我们常采用间歇喷射的喷油方式。通过将PWM模块中的高、低电平的占空比和周期与实际喷油时间一一对应，我们可以更精确地控制实际发动机喷油的时间，进而达到节省耗油量的目的。不仅是在发动机的控油系统中，在其他的汽车元件控制系统中中，PWM模块也能起到极大的作用。

3 结束语

AUTOSAR标准为汽车的电子系统提供了一整套完整的解决方案。随着如今技术的不断发展，该标准受到了业内的广泛关注，相信在不久的将来，越来越多的汽车电子设备将会采用该标准进行制造，整个行业将变得越来越好。

[1]佘庆,张晓生,戴柔逸.AUTOSAR 通信模块的设计与实现.计算机工程.Vol.37 No.9 May 2011:56.

[2]张莉苹.基于 AUTOSAR 标准的模型驱动设计及其信息生成的研究——Smart Architect.浙江大学.2-3.

U46文献标示码：A

刘忠全，硕士，工程师，研究方向为电子与通讯工程。