AUTOSAR Architecture

728x90

AUTOSAR는 표준화된(Standardized), 개방형(Openly) 플랫폼이다.

표준이라는 말은 함수의 이름, 기능, 반환값 등을 미리 정의하고 있다는 의미이며, 개방형이라는 말은 누구나 가져다 사용할 수 있다는 의미이다.

Layered Architecture

AUTOSAR 플랫폼의 구조는 계층화된 아키텍처(Layerd Architecture) 구조이며, 크게 위에서부터 ASW, RTE, BSW로 구성된다. 하위 계층들은 특정한 수준의 추상화를 상위 계층에 제공한다.

계층이 분리되어 있어서 시스템의 유지관리가 쉽다. 또한 계층화된 구조로 하드웨어에 독립적인 소프트웨어를 개발할 수 있으며, 재사용성과 확장성을 향상시킬 수 있다. 하지만 대부분의 코드가 데이터를 전달하는 역할을 수행할 수 있기 때문에 프로젝트의 분량이 너무 커질 수 있다는 단점이 존재한다.

AUTOSAR에서 모든 ECU 컴포넌트들은 추상화되고, Application, BSW, HW Layer로 나누어진다.

ASW, Application Software

SWC, SW 컴포넌트(Software Component)의 집합이다. SWC란, 독립된 실행단위이며 기능에 따라 어플리케이션, 액츄에이터, 센서로 구별된다.

RTE, Runtime environment

데이터를 교환하고 상호작용을 제어하면서, Application 컴포넌트들을 BSW와 연결한다.

VFB 통신구조를 구현한 환경이다. ASW의 SWC 간 통신과 SWC와 BSW 사이의 통신 인터페이스 맵핑을 ECU에 독립적으로 제공한다.

BSW, Basic Software

BSW는 다시 Service Layer, EAL, MCAL로 나누어 구분된다.

BSW는 서비스계층, ECU 추상화 계층, 마이크로컨트롤러 추상화 계층으로 구분할 수 있다

Service Layer

Service Layer는 BSW에서 가장 위에 있는 계층이다. I/O 하드웨어로의 접근이 ECU 추상화 계층에 의해 관리되는 동안 Sevice Layer는 다음과 같 은 시스템 구동 및 BSW 내 모듈들의 전반적인 제어를 위한 다양한 백그라운드 기능(통신, 메모리, OS)을 제공한다.

- OS (Operating System)

- 스케줄 관리

- 네트워크 통신과 관리

- 메모리 관리

- 진단 서비스

- ECU 상태 관리

- 워치독

OS는 직접 하드웨어를 제어해야 효율적이기 때문에 Service Layer가 MCAL Layer까지 내려와 있다. 참고로 AUTOSAR OS는 OSEK/VDX 운영체제에서 특히 시스템 보호 기능, 실시간성 높인 스케쥴링 기능, 타이머 처리 기능을 확장한 차량 전장용 운영체제 표준이다.

EAL :: ECU Abstration Layer

ECU 추상화 계층으로, MCAL 드라이버들을 상위계층에 인터페이스하며, ECU에 센서, 액추에이터 등 외부장치들이 연결될 때 하드웨어 회로의 재배치 없이도 ASW에 동일한 인터페이스를 제공하는 역할을 한다. ECU의 모든 기본 컴포넌트들을 추상화한다. 외부 주변장치들을 위한 드라이버 또한 여기에 위치한다. 참고로 MCU 보다 ECU가 범위가 더 큰 개념이다.

ECU 추상화 계층은 하드웨어 독립적인 API를 제공한다 (Programming Interface). 여기서의 하드웨어는 마이컴 내부와 외부를 모두 포함한다. 외부 장치를 위한 드라이버와 내부와 외부 주변장치(IO, 메모리, 워치독, 통신)를 위한 인터페이스를 제공한다.

MCAL :: Microcontroller Abstration Layer

AUTOSAR 플랫폼에서 가장 낮은 계층이다. 마이크로 컨트롤러(MCU) 종속적으로 개발되어 상위 계층에 MCU 자원 또는 기능을 활용하기 위한 Device Driver API를 제공하는 계층이다. MCAL이라고 부르며 경우에 따라 BSW와 별개로 구분 짓기도 한다. 마이컴 드라이버, 메모리 드라이버, 통 신 그리고 IO 드라이버를 포함한다.

MCAL 계층이 존재함으로 인하여 하드웨어 변경 시에 MCAL 부분을 수정함으로서 상당부분 시스템 전체의 수정을 최소화할 수 있다.

CDD :: Complex Device Driver

CDD는 특별한 타이밍 조건을 가지거나 AUTOSAR에 정의된 모듈이 없는 센서나 액츄에이터를 제어할 때에 사용된다. CDD를 통하여 직접 마이컴 에 접근하여 센서나 액츄에이터를 제어할 수 있다.

AUTOSAR SW Module

AUTOSAR 플랫폼에는 수많은 모듈들이 존재한다. 모듈에서 사용하는 인터페이스는 각각 하나의 기술사양서에 정의되어 있다. Application SW를 만들 때에 필요한 인터페이스를 기술사양서에서 찾아 사용하는 방식으로 AUTOSAR 플랫폼을 개발한다.