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cp结局生成器,AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?

8708 人参与  2022年07月15日 13:07  分类 : 新媒体运营  评论


标准概况不同. 时间


在年AUTOSAR组织刚成立的时候,只有一个AUTOSAR标准,没有AP(Adaptive Platform)与CP(Classic Platform)之分。


在年,AUTOSAR组织推出了第一个AUTOSAR版本.


在年,AUTOSAR组织推出了第一个AP AUTOSAR版本R,这是第一次外界看到AP AUTOSAR,AUTOSAR也是从这个时候起被分为AP与CP。此时,CP AUTOSAR版本命名为R.x.x。


在外界看来,AP 与CP是在年被区分开的,但是早在年,AUTOSAR组织内部就已经进行了区分。


还有一个时间点是在年月份,将AP、CP以及FO(Foundation)版本号进行了统一命名:AP AUTOSAR R、CP AUTOSAR R等。


. 发布内容


AUTOSAR组织一般只发布CP AUTOSAR的标准。


AP AUTOSAR方面,AUTOSAR组织除了发布相关的标准外,还为AUTOSAR会员提供了APD(Adaptive Platform Demonstration),APD中包含仅供参考的AP AUTOSAR工具、代码包等。


. 目标


无论是AP AUTOSAR还是CP AUTOSAR,总体目标是一致的:


  • 更好的管理数量增多,功能复杂度增加的汽车ECU

  • 改善ECU软件质量和可靠性

  • 提升产品升级灵活性,缩短产品推向市场的时间

  • 可拓展的架构解决方案


. 倡议内容


CP AUTOSAR与AP AUTOSAR倡议内容是相同的:


  • 汽车软件架构标准设计

  • 详细的底层软件模块设计

  • 汽车产品各域标准化数据描述

  • 适用于此架构的过程定义和软件工具链



硬件


. 芯片类型


CP AUTOSAR一般运行在bit、bit、bit的微控制器(MCU)中,如英飞凌的TCxx,瑞萨的RH等。


AP AUTOSAR可以运行在bit的高性能处理器(MPU)、CPU等中,如瑞萨的H,英伟达的Xavier等。除此之外,AP AUTOSAR也可以运行在虚拟硬件上。


PS:有些公司可能会将某种POSIX OS移植到如TCxx中,进而在TCxx中使用AP,这种例子很少见,且不推荐,所以这里不做细究。


. 芯片算力


运行CP AUTOSAR 的芯片算力一般低于 DMIPs


AP AUTOSAR可以运行在算力高于 DMIPs的芯片上


这里的算力是指逻辑算力DMIPs,还有另一种TOPS,一般是指AI芯片的指标,一般是指矩阵运算算力。



OS. OS类型


CP AUTOSAR OS是基于OSEK标准的。


AP AUTOSAR OS是POSIX OS,且至少应包含PSE子集。


. 开发商


CP AUTOSAR OS一般由CP AUTOSAR供应商开发,如AUBASS、VECTOR等。


AP AUTOSAR 配套的OS一般是由专门的OS厂商开发的,如eSOL的eMCOS、黑莓的QNX等。



CP与AP


. 架构


CP AUTOSAR是分层的软件架构,有较为明显的上下层关系,如下图所示:


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?


从下到上依次为:


、微控制器层(HW)


、基础软件层(BSW)


  • 微控制器抽象层

  • ECU抽象层

  • 服务层

  • 复杂驱动


、RTE层


、Application层


AP AUTOSAR一般是指ARA(AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications),主要由两部分组成(Foundation和Service),如下图所示:


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



上图中,所有的模块都称为功能集群(Functional Clusters, FC)。


上图中,蓝色的FC属于Foundation的部分,橘色的部分属于Service的部分。

无论是Foundation部分的FC,还是Service部分的FC,都不是上下层关系。


. 架构设计原则


CP AUTOSAR架构设计原则为:


  • CP AUTOSAR将与硬件相关的以及通用系统功能定义为BSW模块

  • 应用功能定义为独立的软件组件SWC

  • RTE分离SWC和BSW

  • BSW可配置,并且可以被多个产品线的ECU重复使用

  • 不开源


AP AUTOSAR架构设计原则为:


  • 遵循面向服务的架构SOA设计范式(理念)

  • 充分利用其他领域软件成熟技术,重用软件市场成熟组件,缩短开发周期

  • 充分利用各种开源软件


. 开发流程


开发流程来看,CP与AP都主要都包括以下三个阶段:


  • 设计阶段:设计ARXML

  • 代码生成:基于ARXML生成代码

  • 集成:集成Application,编译调试等


主要有以下不同:


在AP AUTOSAR设计阶段,需要进行Service与Manifest的设计,而CP则不用。CP需要进行ECU配置设计,而AP没有ECU配置这个设计项。


当然,CP 与AP都需要进行系统设计,诊断设计,具体的不同体现在设计时。


在代码生成时,CP是生成基础软件模块相关的代码,AP生成的是FC相关的代码和Manifest,需要注意的是,AP中不是所有的FC都会生成相关的代码和Manifest。


集成时,AP AUTOSAR需要考虑 OEM Application Cloud,而CP则不用。

CP 与AP开发流程如下图所示:


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



蓝色虚线框表示CP AUTOSAR的开发流程,绿色表示AP AUTOSAR的开发流程。


上图中,在代码生成阶段没有体现AP要生成Manifest,实际开发时需要。


上图中,只是一个简单的整理,并没有涵盖AUTOSAR所有需要设计的内容。


. 接口类型


CP AUTOSAR常用的接口是Sender-Receiver,Client-Server等


AP AUTOSAR常用的接口是Service Interface等


当设计CP AUTOSAR与AP AUTOSAR之间的通信时,需要进行信号到服务的转换设计!当前能提供该功能模块的只要有ETAS,SignalService Function Cluster


. 通信方式


CP AUTOSAR是基于信号的通信,主要包括CAN、Lin、FlexRay等。


AP AUTOSAR是面向服务的通信,支持基于以太网的SOME/IP、IPC、RPC等。


CP AUTOSAR虽然可以支持SOME/IP,但是CP AUTOSAR中SOME/IP只不过是把Sender-Receiver的CAN通信转换成了Client-Server的以太网通信,整个通信链路仍是静态配置的,并不是真正的面向服务的通信。


这也是为什么AUTOSAR官方说AP AUTOSAR是SOA,但从来不会说CP AUTOSAR是SOA。


. 调度方式


CP AUTOSAR OS采用固定的任务调度配置。在OS Task中调度BSW Main Functions以及SWC的Runnable Entities,按既定规则顺序执行。并协同BSW Modules和App SWC的模式切换。


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



AP AUTOSAR 支持多种动态调度策略,配置在运行时完成,配置信息在Manifest文件中体现。


AP AUTOSAR中与调度相关的模块主要为执行管理(EM)和状态管理(SM),应用程序运行在Process、Thread中。


CP AUTOSAR中,任务的调度周期可以到us级别。而AP AUTOSAR是在ms(一般是几十上百)级。


. 状态管理


CP AUTOSAR 通过模式开关组件处理不同的状态:


  • BSW模式(Network Online, Offline)

  • Application模式(Normal等)

  • Vehicle 模式(Active,Inactive)


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?


AP AUTOSAR主要通过以下三种状态来进行状态管理:


、Function Group(FG)State:功能组状态


  • Machine State:Machine状态是一种特色的功能组状态


、Process State:进程状态,EM通过Function Group来改变Process State。


、Execution State:进程的执行状态


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



. Safety


根据AUTOSAR官方的说法,在功能安全上,CP AUTOSAR可以支持高达ASIL-D的系统开发。AP可以支持高达ASIL-B的系统开发。


当然,这并不意味着,使用AP时,最多只能设计出ASIL-B的系统。


更深的内容就跟功能安全有关了,建议参考以下ISO以及CP & AP AUTOSAR与功能安全相关的文档。


CP AUTOSAR中的Safety机制主要有:


、与OS相关的Safety机制:


  • 内存保护

  • 时序保护

  • 硬件保护


、EE保护,如下图所示


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



、看门狗管理器


  • Alive 监视

  • Deadline 监视

  • Logic 监视


、硬件诊断


  • Core Test

  • RAM Test

  • Flash Test


AP AUTOSAR中ara::com支持EE。


同时也在ara::phm中提供了以下恢复措施:


  • 请求SM切换到指定Function Group状态

  • 请求EM重新启动指定进程

  • 将错误信息转发到应用程序

  • ……



AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



. Security


CP AUTOSAR中的Security方案主要包括:


  • SecOC:Secure Onboard Communication

  • CSM:Crypto Service Manager


CP AUTOSAR中使用Security方案时的流程如下图所示:


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?



主要流程为:


  • 添加/验证身份验证信息(针对/来自较低层)

  • 实现上下层模块的接口

  • 由PduR路由配置解决

  • 维护缓冲区以存储和修改安全的I-PDU


AP AUTOSAR中与Security相关的模块主要为:


  • ara::iam:身份验证管理

  • ara::crypto:用于通用加密操作和安全密钥管理


ara::crypto主要功能如下:


  • 为Adaptive Application提供接口,负责加密原语的构建和监督

  • 提供了通过标准化接口访问加密算法的多种实现的基础结构。

  • 该规范对加密堆栈的内部体系结构和实现没有任何限制。


. 时间同步


CP AUTOSAR与时间同步相关的模块为StbM。


AP AUTOSAR与时间同步相关的模块为ara::tsync


CP AUTOSAR与AP AUTOSAR使用相同的时间同步协议,


CP中的StbM提供的API函数与AP中的ara::tsync所提供的API函数在功能上基本是相同的,具体哪个StbM的API函数与哪个ara::tsync的API函数功能相同见下表:


AUTOSAR AP 与 CP 的差异在哪里?




应用层


. 开发语言


CP AUTOSAR主要使用的是C语言,相关的标准是MISRA C。当然,应用软件、基础软件都使用C语言。这里是为了文章结构放到了应用层章节进行说明,不代表只有应用层是C语言。


AP AUTOSAR也是如此,只是为了文章结构而放到这里进行说明。


AP AUTOSAR主要使用的是C++语言,相关的标准是ISO/IEC :。当前支持C++、C++,也支持一定的C++。


需要注意的是,根据.-,AP中的操作系统接口(OSI)必须通过POSIX PSE接口提供OS的功能,这些POSIX PSE是C接口。


也就意味着,使用AP AUTOSAR时,需要使用C++开发应用程序,但是这些C++应用程序需要将PSE C接口与C++库(包含C++标准库)结合在一起使用。


. 代码执行


CP AUTOSAR上的应用程序直接从ROM执行代码。


AP AUTOSAR上的应用程序则是从持久性内存加载到RAM中运行。


. 地址空间


CP AUTOSAR所有应用程序具有相同的地址空间,其Safety主要通过内存保护单元(MPU)支持。


AP AUTOSAR上,每个应用程序都有自己的(虚拟)地址空间,这是通过内存管理单元(MMU)来支持的。


. Update


CP AUTOSAR自身是不支持OTA的,这就意味着要更新在CP AUTOSAR上运行的应用程序,就必须更新这个ECU的代码。通过其他控制器对运行CP AUTOSAR的控制器进行更新不算CP AUTOSAR自身的OTA。


AP AUTOSAR是自身支持OTA的,AP AUTOSAR可以自己删除/更新/增加单个Application,而且AP AUTOSAR也可以更新某个功能集群(FC)的代码,只是这种用例比较少见。


. 应用场景


CP AUTOSAR与AP AUTOSAR主要的不同是在应用场景上。


CP AUTOSAR一般应用在对实时性要求高、对功能安全要求高、对算力要求较低的场景中,如引擎控制、制动系统等。


AP AUTOSAR一般应用在对实时性有一定要求、对功能安全有一定要求,对算力要求较高的场景中,如:


、传感器融合处理、运行时动态更新

、自动驾驶中:


  • 与交通基础设施的通信

  • 与云服务器进行通信


、域控制器的车辆架构


  • 车身域

  • 娱乐域

  • 动力域


、OTA

、跨域计算平台、智能手机集成等等


以上便是对CP AUTOSAR与AP AUTOSAR进行的简单对比,除此之外还有其他很多可以对比的地方,如标定、诊断、部署等等。大家可以参考相关的标准。



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