基于AUTOSAR的汽車電子設備驅動及抽象的設計與實現

摘 要：近年來，伴隨著國家社會經濟的快速發展，我國的汽車電子行業的發展可謂是突飛猛進。但是發展的項目主要是集中在車載電子領域，而汽車電子行業的發展由于起步相對較晚，雖然發展的比較快速，可是還沒有形成規范的、系統的體系，并且生產的汽車電子產品在安全性和穩定性方面同發達國家相比還存在很大的缺陷和不足，尤其是在生產技術方面，我國的汽車電子行業生產的汽車產品還遠遠達不到控制汽車的要求。這就需要不斷尋求新的路徑來實現我國汽車電子行業的突破，尤其是實現電子設備驅動及抽象的設計。以下，本文將對基于AUTOSAR的汽車電子設備驅動及抽象的設計與實現進行簡要的探討。

關鍵詞：AUTOSAR；汽車電子設備；驅動；抽象

中圖分類號：TP317.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 18-0000-01

隨著汽車電子產業的興起與快速發展，汽車電子供應商逐漸將產業發展的目光投放在如何找到有效的措施來降低電子產品生產的成本，并且盡可能的將生產電子產品的周期縮短，這是保證汽車電子供應商能夠在激烈的市場環境中求得勝利的最有效手段，這就逐漸凸顯出在AUTOSAR前提之下，實現汽車電子設備驅動及抽象的設計的重要性。這也是本文進行研究的意義所在。

一、AUTOSAR概述

汽車開放系統架構，英文縮寫AUTOSAR，是指由全球汽車制造商、部件供應商，以及其他電子、半導體和軟件系統公司聯合組成的，主要是致力于制定汽車軟件標準的聯盟組織[1]。

而所謂的基于AUTOSAR的汽車電子設備驅動及抽象設計的實現，就是指在AUTOSAR標準的指導下，首先，要對汽車電子的外設驅動模塊進行設計，并且要求其在不同的芯片上實現。其次，仍舊以AUTOSAR標準來作為參考，實現I/O硬件抽象層設計能夠符合汽車廠商的要求。

二、汽車電子外部設備驅動的設計與實現

（一）對外部設備驅動的整體設計

外部設備驅動是一個相當復雜的系統。其一，對其設計與實現應該在外部設備驅動的整體設計中，實現硬件設備的相關性，最直接和最有效的方法就是以驅動來控制。其二，若想要達到AUTOSAR的可重用性設計，就要找到最有效的方式，以最大程度的滿足其可移植性，即使不能將其完全移植到芯片當中，也應該實現工作量的最小化。其三，在汽車電子外部設備的設計與實現中，實現驅動的可移植性，直接關乎驅動的開發成本和開發工期，也不會產生過多的問題。另外，實現功能代碼的復用性和可配置性也是極其重要的手段。其四，在整體設計中還要將外設驅動設置在微控制器的抽象層中，這也是實現抽象設計的基礎保證[2]。

（二）實現PORT和DIO模塊驅動的設計

首先，在PORT功能被使用之前，尤其要注意的是要對PORT進行初始化設計，并且保證PORT模式設置的功能的有效性，這是保證引腳被作為功能之前必要的準備工作。其次，實現DIO模塊驅動的實現要保證在控制芯片引腳上的電平高低，因為每個引腳都具有自身的功能，這就需要根據不同的功能來實現外設連接。

（三）實現PUM和ICU模塊驅動的設計

首先，PUM主要是用來模擬信號電平，并且進行對數字的編碼的一種有效方法。因此，在進行PUM模塊的設計時，要保證對高分辨率的計數器使用中，通過有效的對方波和占空比來進行編碼。其次，實現ICU模塊驅動的設計，要保證ICU模塊能夠有效的捕捉到方波信號，同時能夠對防波信號進行調節和計數脈沖[2]。

（四）實現GPD模塊驅動設計

實現GPD模塊驅動設計，要對關閉GPD功能，以及與其相關的所有聯系，以實現調用函數Gpt_DcInit的初始化。同時，還要確保將與GPD相關的所有寄存器和全局變量得到清除，以更好的為下次GPD模塊的初始化做好準備[3]。

二、實現硬件抽象的設計

（一）實現PWM的抽象設計

在實現PWM的抽象設計中，首先要對PWM模塊進行初始化，達到適應的狀態之后，應該將PWM模塊的周期和占空比的抽象接口進行有效的設計，并且保證占空比的功能要與設置周期的功能相類似，但是需要注意的是，不需要再進行周期的計算。

（二）實現ICU模塊的設計

在對方波的處理方面，ICU和PWM是比較類似的，但是在進行對ICU模塊的周期和占空比等方面的測量時，需要進行初始化，而PWM是不需要進行的。另外，在進行測量ICU的過程中，應該采取通道隊列機制，以保證在接口被調用的前提之下，也能夠確保測量的準確性。最后，測量ICU通道的工作結束之后，在調用該接口的同時能夠獲得周期和高低電平的時間，并且還要對通道中的隊列進行檢查是否存在被遺落的數據[4]。

（三）實現DIO和GPT模塊的設計

首先，在實現DIO模塊的設計中，要對DIO進行初始化，并對通道中的數據進行輸入和讀取，在獲得索引之后能夠建立起通道組的函數。其次，對于GPT的設計，同樣要采取初始化，應該在開啟計時器的同時將傳入的數值直接寫入寄存器，這樣才能在關閉計時器時能夠獲取逝去和剩余的時間。

三、總結

綜上所述，我國的汽車電子行業近年來雖然發展迅速，但是基于AUTOSAR標準的汽車電子設備驅動及抽象的設計與實現仍舊是一個漫長的研究和探索過程，以期本文的闡述能夠為我國的汽車電子行業的發展提供些許的幫助。

參考文獻：

[1]高煥吉.基于AUTOSAR的汽車電子控制系統嵌入式軟件開發[J].汽車電氣，2012，10（23）：79-90.

[2]羅端，李紅，方正.基于AUTOSAR的汽車電子診斷系統的開發[J].汽車工程，2012，2（25）：54-78.

[3]程米，李仁發，李蕊.符合AUTOSAR規范的汽車電子系統的交易及建模研究[J].系統仿真學報，2013，2（28）：220-245.

[4]項晨，張諺華，徐時亮.基于AUTOSAR規范的Flash驅動程序的研究與實踐[J].2010，9（15）：55-67.