新能源解决方案之八 | 符合Autosar系统设计的无缝集成工具链解决方案

简单来讲，符合AUTOSAR的汽车电子系统研发流程主要包括两大部分：

1）应用层开发

2）配置基础软件

两部分设计活动处理的对象和侧重点各有不同：应用层开发部分，偏重于电子系统的整体架构设计，而配置基础软件部分，更多侧重于单个ECU层面的底层配置。同时两部分的开发都需要响应的设计软件支撑相关的设计活动。

经过众多客户项目实战经验，我们推荐由AUTOSAR Builder和 EB tresos Studio联合使用的工具链方案。如下图所示，由AUTOSAR Builder负责前端设计，覆盖应用层开发相关的活动，由EB tresos Studio负责后端配置，覆盖基础软件配置开发相关的活动。这得益于两款工具都是基于Eclipse平台，均是业界支持AUTOSAR数据模型（normal & strict schema）最为完整和精确的工具，且两款工具可以保证模型规范的一致性，从而实现数据的无缝交互。

图1-AUTOSAR Builder（覆盖上图蓝色框内流程）和EB tresos Studio（覆盖上图绿色框内流程）对AUTOSAR研发流程的支持

诸多客户项目实践证明，AUTOSAR Builder和EB tresos Studio两个工具之间可以实现无缝集成，基于良好数据的连续性，不仅完全满足了设计过程的完整性，同时还可以充分发挥两款软件在设计前端和后端的独特优势。这种集成工具链的选择，相对于单一品牌的工具方案，为用户的开发过程提供了更大的集成优势和更强的叠加能力。 

应用AUTOSAR Builder和 EB Studio（“AB+EB”）联合的解决方案，基本设计过程，如下图所示。在系统设计层面设计活动，如：SWC设计、ECU资源定义、系统定义、系统映射等活动都在AUTOSAR Builder中完成，并进一步通过RTE合同阶段生成以及ECU或系统提取，形成相应的交付物，交给EB Studio进行ECU层面的设计活动，如：ECU配置、RTE/OS/BSW/MCAL配置和生成，相关文件的编译和链接，以及elf最终文件的生成。

图2-AUTOSAR研发流程

根据上面介绍的设计过程，结合一般的AUTOSAR研发流程，详细的研发实施过程，可以归结为以下两种常见的交互场景，如下图所示：

图3-场景1：AUTOSAR工具流图

图4-场景2：AUTOSAR工具流图

以上两种典型场景，通过数据的连续性，保证了整个设计活动的无缝衔接和灵活高效。同时，在整个设计过程中，应用这种“AB+EB”联合解决方案，可以显著提高设计的质量，如下图所示：

图5-AUTOSAR Builder“连续集成验证”流程示意图

该方案通过应用Auotsar Builder工具的验证和仿真功能，可以方便的实现在开发过程中连续的集成迭代：进行AUTOSAR 规定约束检查、导出至第三方工具的完整性检查（EB、Vector等）、AUTOSAR 兼容性实施检查(SW-C vs C code)、MISRA-C规则检查(C code vs MISRA-C)等不同层次的确认和验证活动，并且允许客户设计自定义验证规则，可以极大的提高开发质量和效率，实现在系统开发早期对整个设计架构进行“连续集成验证”的目的。

此外，“AB+EB”的解决方案积累了大量的客户应用反馈，实现了很多面向开发的增强功能，来帮助用户在实际使用中切实提高其研发效率。例如，针对产品生命周期中不可避免的设计迭代问题。原有的AUTOSAR设计在通过ECU配置或OEM反馈后形成了相应的变更，为了提高设计迭代的质量和效率，设计师就需要快速的定位新版本与初始版本之间的差异点，并进行相应的操作，如下图所示：

图6-AUTOSAR Builder的Arxml文件对比和合并功能在设计流程种的应用示意图

该方案可以通过Autosar Builder的整体原语分析能力，在设计过程中根据需要，完整的比较不同版本的arxml文件的变化，定位差异点，并支持设计所必须的版本合并，同时，结合该方案提供的强大的仿真测试的功能，可以极大的提高用户的开发效率和质量。

由此可见，通过集成工具链的解决方案，不仅可以完全实现AUTOSAR系统设计过程的完整性和数据的无缝交互，同时还可以充分发挥不同软件在设计前端和后端的独特优势，为用户的开发过程提供了更大的集成优势和更强的叠加能力。目前来看，这种集成工具链的解决方案已经在很多一线企业得到了广泛的认可，例如，大陆电子部署了“AUTOSAR Builder + EB Studio”的方案应用于其产品开发，而奥托立夫则是全球部署了“AUTOSAR Builder + Vector Configurator”的方案用于产品开发，都取得了良好的应用效果。

总而言之，随着AUTOSAR标准在实际项目中的应用推广， 应用AUTOSAR Builder等工具构建无缝集成工具链，可以高效支持AUTOSAR产品的设计和开发，是AUTOSAR产品研发的一种重要能力支撑。

（后附AUTOSAR Builder功能简介）

AUTOSAR系统设计无缝集成工具链解决方案，相对于单一品牌的解决方案，为用户的开发过程提供了更大的集成优势和更强的叠加能力，也被越来越多的AUTOSAR用户认可和采用，例如（大陆电子的“AB+EB”、奥托立夫的“AB+Configrator”等方案）。

其中，AUTOSAR Builder工具，在无缝集成解决方案中覆盖了ECU层以上的所有设计活动，在整个设计流程扮演着十分重要的角色，通过其独特的功能特性，可以有效支持系统层面开发的所有活动。

AUTOSAR Builder 是一种基于 Eclipse 的开放性、可扩展工具套件，用于设计和开发符合 AUTOSAR 标准的系统和软件。支持Autosar classic 4.3.2及Autosar Adaptive R18-10。

图1-AUTOSAR Builder工具主界面

简单来说，Autosar Builder为AUTOSAR系统开发提供两大核心能力，一是强大的易用性，提供快速、自动化的建模能力；二是丰富的仿真测试手段，提供高效的设计验证能力。通过这两大能力可以帮助设计人员极大的提高开发质量和效率，实现在系统开发早期对整个设计架构进行“连续集成”的目的。其详细描述如下：

• 支持导入/导出功能，包括不同的AUTOSAR版本、Simulink模型、ODX导入、LDF、DBC、Fibex、Ethernet arxml等；

• 符合AUTOSAR的软件架构设计（包括RTE Contract phase和SW-C Template Generation等）；

• 车载网络拓扑设计、网络通信设（i.e.CAN\LIN\FlexRay\Etherent）、电气架构（ECU硬件结构）等；

• System Extract & ECU Extract导入导出；

• AUTOSAR符合性检查；

• 模型比较；

• 变体管理；

• 开放的API接口

 

图2-Runnable模块接口图

图3-系统映射图

• Autosar单元测试和Autosar集成测试（测试代码可来源于ASCET、TargetLink、Embeddedcoder及手写代码等）；

• 可提供“Automatic mode”、“Debugger mode”和“Interactive mode”等测试模式；

• 在实际的AUTOSAR OS、RTE和service中进行仿真测试

• 黑白盒测试

• Debugging、Code Coverage & Profiling

• 支持FMI/FMU标准的联合仿真，通过将软件架构实现导出成标准的FMU，用于AUTOSAR功能和被控对象或非AUTOSAR功能之间的跨学科仿真

此外，除了设计和仿真外，AUTOSAR Builder还提供完整的能力来覆盖系统层设计的各个环节，主要功能如下所示：

一直以来，AUTOSAR Builder工具作为AUTOSAR标准实施和推进过程中的中坚力量，拥有大量的用户群体，从AUTOSAR标准之初就开始帮助用户构建符合用户需要的解决方案，为用户率先应用AUTOSAR4.x提供快速响应方案，为用户提升AUTOSAR应用效率提供的规模化解决方案。

目前为止，已经为大量的AUTOSAR用户提供过培训服务，并获得了众多用户的认可和肯定，在世界领先的OEM厂商（宝马、标致雪铁龙），以及世界领先的Tier1供应商（大陆电子、奥托立夫）都大规模使用AUTOSAR Builder作为设计工具支持其AUTOSAR产品的研发。

本文来源：北京经纬恒润科技有限公司

北京经纬恒润科技有限公司（HiRain Technologies）是一家持续快速发展的高新技术企业，从事汽车（智能驾驶、车联网）领域的电子产品研发生产、解决方案咨询服务、研发工具代理以及专业培训。本着“价值创新，服务客户”的理念，近20年来，公司拥有汽车行业千余家国内外客户。