AUTOSAR與arxml的文檔解析

如下是文檔腦圖

一、文檔概述

該文檔是 AUTOSAR 經典平臺的應用接口用戶指南，主要解釋 **Al Table（應用接口表）** 的結構、方法論及相關技術細節，幫助開發者理解如何通過標準化接口實現軟件組件的互操作性。

關鍵內容

目的：定義并發布穩定、廣泛接受的汽車電子系統應用接口，支持跨廠商軟件組件的通信。
結構：包含元模型表示、兼容性管理、生命周期狀態、視圖概念及 XML 生成規則等。

二、核心概念與示例

1. AUTOSAR 方法論

定義：一種工作流程，強調活動對工作產品的依賴關系，例如系統配置需基于 Al Table 輸出。
示例：通過 Al Table 生成系統配置描述（.arxml文件），用于將軟件組件映射到 ECU，并配置資源和時序要求。

2. 元模型表示

分類：模型元素分為三類：
- STANDARD：可直接使用的標準化元素（如物理單位Perc）。
- BLUEPRINT：需進一步定制的模板（如端口接口藍圖AbsCtrlIntvq）。
- EXAMPLE：輔助理解的示例組件（如WiprWshrMgr）。
示例：端口接口WipgSpdIntlReq1定義了數據元素Req，其類型為WipgSpdIntl1（BLUEPRINT）。

3. 兼容性與生命周期

向后兼容：確保新版本接口與舊版本兼容。例如，端口AbsFlgActv被標記為Obsolete，推薦使用AbsCtrlIntvg替代。

生命周期狀態：跟蹤元素狀態（如Valid或Obsolete），示例如下：

xml

<LIFE-CYCLE-INFO><LC-OBJECT-REF DEST="PORT-PROTOTYPE-BLUEPRINT">AbsFlgActv</LC-OBJECT-REF><USE-INSTEAD-REFS>AbsCtrlIntvg</USE-INSTEAD-REFS>
</LIFE-CYCLE-INFO>

（引用自）

4. 應用接口視圖

作用：通過視圖過濾特定變體（如轎車或卡車的組件）。例如，Body視圖包含車身相關的端口接口DoorSts1。
示例：在 Al 表中，PortPrototypeBlueprint的Views列標記為Body，表示該端口僅用于車身域。

5. Al 表結構

主要工作表：
- 04_Keywords：定義關鍵詞（如Prepn代表 “Preparation”）。
- 06_Interface_DataElements：定義發送 - 接收接口的數據元素，例如TrsmRatGear1接口包含Gear和Rat兩個數據元素。
- 07_DataTypes_ContinuousValue：定義連續值類型（如Perc8表示百分比，分辨率 0.00031）。

三、XML 生成示例

Al 表數據可生成符合 AUTOSAR 標準的 XML 文件。例如，數據類型Perc8的 XML 表示如下：

xml

<APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE><SHORT-NAME>Perc8</SHORT-NAME><SW-DATA-DEF-PROPS><COMPU-METHOD-REF>LinearConversion</COMPU-METHOD-REF><UNIT-REF>Percent</UNIT-REF></SW-DATA-DEF-PROPS>
</APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE>

（對應 Al 表中的連續值類型定義，引用自）

四、總結

文檔通過結構化的 Al 表和方法論，幫助開發者實現汽車電子系統的標準化接口設計，確保跨平臺兼容性和可維護性。示例覆蓋從元模型分類到 XML 生成的全流程，為實際開發提供了具體指導。

第 1 章：文檔概述

1.1 文檔目的

目標：解釋 **Al Table（應用接口表）** 的結構、方法論及技術細節，幫助開發者維護標準化應用接口。
適用對象：需處理跨廠商軟件組件互操作性的開發人員，尤其是涉及車身、動力總成等領域的工程師。
內容范圍：涵蓋 Al Table 的元模型表示、兼容性管理、生命周期狀態及 XML 生成規則。

1.2 文檔結構

章節概覽：
- 第 2 章：介紹 Al Table 的組成、域結構及方法論背景。
- 第 3 章：詳細闡述 AUTOSAR 方法論，包括系統配置、ECU 提取等流程。
- 后續章節：討論元模型表示、兼容性、視圖概念等（超出當前范圍）。

第 2 章：應用接口表介紹

2.1 Al Table 的定義與作用

核心功能：作為管理標準化應用接口的用戶界面，通過 Excel 表格和宏生成 XML 文件（.arxml），用于數據交換。
輸入與輸出：
- 輸入：基于 AUTOSAR 元模型定義的模板數據。
- 輸出：符合 XSD 規范的 XML 文件，包含接口、數據類型等結構化信息。

2.2 Al Table 的結構

主要工作表（示例）：

工作表名稱	作用	示例
04_Keywords	定義關鍵詞及其縮寫（如`Prepn`代表 “Preparation”）	`Prepn`用于生成短名稱`PrepnCtrl`
05_TopLevel	跨域端口連接矩陣（如`Body`域與`Powertrain`域的連接）	`DoorSts1`端口在`Body`域標記為提供者（P），在`Powertrain`域標記為接收者（R）
06_Interface_DataElements	定義發送 - 接收接口的數據元素（如信號名稱、類型）	`TrsmRatGear1`接口包含`Gear`（類型`Nr4`）和`Rat`（類型`Fac1`）

2.3 域的結構概述

覆蓋領域：
- 頂級域：跨域接口（如0500_TopLevel工作表）。
- 子域：車身（0501_Body）、動力總成（0502_Powertrain）、底盤（0503_Chassis）等。
示例：在0501_Body工作表中，CentralLocking組件通過DoorSts1接口與其他域交互。

第 3 章：AUTOSAR 方法論

3.1 方法論定義

目標：提供系統開發的技術框架，強調活動對工作產品的依賴關系。
核心流程：
1. 系統配置：將軟件組件映射到 ECU，定義資源和時序約束（輸出：.arxml文件）。
2. ECU 提取：從系統配置中提取特定 ECU 的信息。
3. ECU 配置：配置 ECU 的任務調度、基礎軟件模塊等。
4. 生成可執行文件：編譯并鏈接代碼，生成 ECU 可執行文件。

3.2 關鍵文檔支持

相關文檔：
- 《軟件組件模板》：定義軟件組件的元模型（如組合類型、端口）。
- 《標準化模板》：支持藍圖方法，指導標準化元素的交付。
- 《通用結構模板》：補充元模型定義，提供方法論框架。

3.3 方法論示例

場景：通過 Al Table 生成WiprWshr組合的系統配置：
1. 在050108_WiperWasher工作表中定義WiprWshrMgr組件及其端口。
2. 通過宏驗證數據一致性（如端口連接是否唯一）。
3. 生成.arxml文件，包含組件引用、數據類型和連接器定義。

總結

前三章通過結構化的 Al Table 和 AUTOSAR 方法論，為汽車電子系統的標準化接口設計提供了框架。文檔強調跨域協作、數據重用及兼容性管理，結合具體示例（如關鍵詞定義、端口連接矩陣），幫助開發者理解如何通過 Al Table 實現高效開發。

第 4 章：Al Table 的元模型表示

4.1 模型元素分類

STANDARD：可直接使用的標準化元素（如物理單位Perc）。
- 示例：單位DegCgrd定義為溫度單位（degC），映射到熱力學溫度（K = degC + 273.15）。
BLUEPRINT：需進一步定制的模板（如端口接口藍圖AbsCtrlIntvq）。
- 示例：AbsCtrlIntvq藍圖定義了 ABS 控制接口，可派生為具體端口AbsCtrlIntvg。
EXAMPLE：輔助理解的示例組件（如WiprWshrMgr）。

4.2 元模型圖與 Al 表的關系

組合類型：通過CompositionSwComponentType定義組件組合（如WiprWshr包含WiprWshrMgr和WshrFrnt）。
端口原型：PortPrototypeBlueprint作為藍圖，派生為具體端口（如WipgSpdIntlFromHmi）。
數據類型：ApplicationDataTypes定義信號類型（如Perc8表示百分比，分辨率 0.00031）。

第 5 章：向后兼容性

5.1 兼容性定義

目標：確保新版本接口與舊版本兼容，支持混合實現。
關鍵元素：
- 端口名稱：需保持一致（如DoorSts1在新舊版本中名稱不變）。
- 數據類型：枚舉值、分辨率等需兼容（如TrsmTyp1枚舉新增值需不破壞舊邏輯）。

5.2 兼容性示例

場景：端口AbsFlgActv被標記為Obsolete，推薦使用AbsCtrlIntvg替代：

xml

<LIFE-CYCLE-INFO><LC-OBJECT-REF>AbsFlgActv</LC-OBJECT-REF><USE-INSTEAD-REFS>AbsCtrlIntvg</USE-INSTEAD-REFS>
</LIFE-CYCLE-INFO>

（引用自文檔段落）

第 6 章：生命周期狀態

6.1 狀態表示

Valid：默認狀態，表示元素正常使用。
Obsolete：元素被棄用，需替換（如AbsFlgActv被AbsCtrlIntvg替代）。
示例：在 Al 表中，PortPrototype的Life Cycle State列標記為Obsolete，并指定替代元素。

6.2 XML 映射

生命周期信息存儲于.arxml文件中：

xml

<LIFE-CYCLE-INFO><PERIOD-BEGIN>4.1.1</PERIOD-BEGIN><REMARK>端口短名稱合并：接收者應使用提供者的短名稱</REMARK>
</LIFE-CYCLE-INFO>

第 7 章：應用接口中的視圖概念

7.1 視圖作用

目標：支持不同變體（如轎車、卡車）的配置管理。
示例：
- Body 視圖：包含DoorSts1端口（車身域）。
- Powertrain 視圖：包含EngN1端口（動力總成域）。

7.2 視圖實現

在 Al 表中通過Views列標記元素所屬視圖（如Body、Pt）：

plaintext

| PortPrototypeShortName | Views     |
|-------------------------|-----------|
| DoorSts1                | Body      |
| EngN1                   | Powertrain|

第 8 章：Al 表的結構

8.1 主要工作表

工作表名稱	作用	示例
0501_Body	車身域組件配置（如`CentralLocking`）	`CentralLocking`組件通過`DoorSts1`接口與其他組件交互
06_Interface_ClientServer	客戶端 - 服務器接口定義（如`TrsmRatGear1`）	`TrsmRatGear1`接口包含`GetTrsmRatGear`操作，參數`Gear`和返回值`Rat`
09_DataTypes_Array	數組類型定義（如`TirePPerWhl1`包含 5 個`P1`元素）	`TirePPerWhl1`表示每個車輪的胎壓數據

8.2 工作表關系

數據依賴：06_Interface_DataElements引用07_DataTypes_ContinuousValue中的類型定義。
示例：TrsmRatGear1接口的數據元素Rat類型為Fac1（定義于07_DataTypes_ContinuousValue）。

第 9 章：Al 表數據與 XML 輸出的關系

9.1 XML 生成規則

包結構：
- PhysicalDimensions：存儲物理維度（如長度、溫度）。
- PortInterfaces_Blueprint：存儲接口藍圖（如WipgSpdIntlReq1）。

引用機制：

xml

<VARIABLE-DATA-PROTOTYPE><TYPE-TREF DEST="APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE">Perc8</TYPE-TREF>
</VARIABLE-DATA-PROTOTYPE>

9.2 示例 XML 片段

xml

<COMPOSITION-SW-COMPONENT-TYPE><SHORT-NAME>WiprWshr</SHORT-NAME><PORTS><R-PORT-PROTOTYPE>WipgSpdIntlFromHmi</R-PORT-PROTOTYPE></PORTS>
</COMPOSITION-SW-COMPONENT-TYPE>

（對應 Al 表中050108_WiperWasher工作表的配置）