前言

汽車電子技術已成為汽車各方面功能拓展、性能提升的重要技術支撐。隨著汽車新能源化與智能化的逐步推進，汽車電子技術的功能需求將不斷增加，控制軟件也將變得越來越復雜。為了提升軟件復用度，提高軟件開發質量與效率并降低開發風險與成本，由全球汽車制造商、零部件供應商及其他半導體和軟件系統公司聯合建立了汽車開放系統架構聯盟（AUTomotive Open System ARchitecture，AUTOSAR），并聯合推出了一個開放的、標準化的汽車嵌入式系統軟件架構——AUTOSAR規范。

AUTOSAR規范在國外的應用已經較為普遍和成熟，隨著AUTOSAR規范的認可度越來越高，它有望成為整個汽車電子行業普遍使用的軟件標準。近年來，隨著國內一些企業紛紛加入新能源汽車“三電”相關控制器的研發，控制器正向開發需求不斷增加，AUTOSAR規范在國內的應用也進入了一個高潮，基于AUTOSAR平臺可以使得開發者更高效、更高質量地完成汽車嵌入式系統軟件的開發。

本書中筆者以通俗易懂的語言、形象的圖解展現了AUTOSAR中一些復雜的概念問題，并精心設計了一個示例作為本書的開發對象。筆者主要以ETAS AUTOSAR系統解決方案為基礎，以AUTOSAR方法論為線索，詳細介紹了基于AUTOSAR工具鏈完成車用控制器軟件開發的具體流程與方法，并將基本概念融入開發過程介紹，加深讀者的印象，提升讀者的感性認識和認知水平。最后，還剖析了AUTOSAR對功能安全的支持情況，并對AUTOSAR與信息安全以及Adaptive AUTOSAR平臺進行了介紹。

本書共分為10章。第1章介紹了汽車電子控制系統的發展史、應用現狀和基本構成，并提出了當下車用控制器軟件所面臨的問題。第2章介紹了AUTOSAR的基礎理論知識，詳細介紹了AUTOSAR分層架構、軟件組件、虛擬功能總線、方法論及應用接口。第3章介紹了本書示例的開發需求、設計方案以及本書所采用的AUTOSAR系統解決方案，起到承上啟下的作用；第4～8章詳細介紹了AUTOSAR方法論的具體實施過程，以方法論為“綱”，各階段配置開發為“目”，綱舉目張，便于讀者理解開發過程中每個階段的作用，并學會AUTOSAR工具鏈的基本使用方法。其中，第4章主要講述了使用Matlab/Simulink進行應用層軟件組件開發以及符合AUTOSAR規范的代碼和描述文件配置生成方法。第5章主要講解了使用ETAS ISOLAR-A工具進行AUTOSAR系統級設計與配置的方法。第6章詳細闡述了本書示例所涉及的基礎軟件模塊和運行時環境的基本概念，以及基于ETAS RTA系列工具進行AUTOSAR ECU級開發的具體方法，包括CAN通信協議棧、ECU狀態管理器、BSW模式管理器、運行時環境RTE、操作系統OS等常用模塊。第7章則詳細介紹了本書示例所用到的微控制器抽象層MCAL各模塊的基本概念、配置及接口代碼實現方法，基本覆蓋了所有常用的MCAL模塊。第8章介紹了AUTOSAR工程代碼集成與調試方法，并展示了本書示例的開發結果。第9章和第10章主要介紹了AUTOSAR與功能安全、AUTOSAR與信息安全以及Adaptive AUTOSAR平臺的相關內容，作為本書內容的拓展外延。

本書第1章～第7章由同濟大學宋珂、單忠偉編寫，第8章由ETAS譚楊編寫，第9章與第10章由上海捷能汽車技術有限公司王民編寫，書中示例由同濟大學宋珂、單忠偉設計開發。全書由宋珂統稿，王民及ETAS ERS部門高級經理湯易負責審閱。

在本書編寫過程中得到了ETAS公司、恩智浦半導體公司和MathWorks公司的支持！

本書適合具有一定嵌入式軟件開發基礎知識的讀者閱讀，可作為高等院校本科生、研究生學習AUTOSAR規范以及符合AUTOSAR規范的車用控制器軟件開發方法的參考書，也可以作為汽車電子行業軟件工程師學習參考的資料。

本書中所有內容都經過ETAS公司、恩智浦半導體公司和MathWorks公司相關專家的審閱，且本書示例經過筆者親自測試驗證。但由于我們水平有限，書中難免會出現疏漏或不當之處，誠望讀者批評和指正。

編著者