新能源汽车autosar软件架构下的CP与AP

天骄子凝

AUTOSAR(AUTmotive Open System ARchitecture) 是汽车电子E/E系统发展的一个重要历程杯。是由包括BMW、DAIMLER、GM、TOYOTA、福特等主机厂和包括博世、大陆等供应商牵头成立的一个标准发展组织定义的一个开放参考的ECU软件架构。
AP（Adaptive Platform）；CP（Classic Platform）。
AUTOSAR分为Classic Platform AUTOSAR（CP）和Adaptive Platform AUTOSAR（AP）两个平台。最早的Classic AUTOSAR目前已广泛应用于传统嵌入式ECU中，如发动机控制器、电机控制器、整车控制器、BMS控制器等等，而Adaptive AUTOSAR未来会更多的应用于如ADAS、自动驾驶等需求高计算能力、高带宽通信、分布式部署的下一代汽车应用领域中。
AP（Adaptive Platform）和CP（Classic Platform）有什么异同呢？让我们一起研究一下。
发布目的相同

AUTOSAR的出现极大的解决了车企和供应商们最大的苦恼，大大降低了软硬件之间的耦合度。它所带来的好处是显而易见的：
1.有利于提高软件的复用度，使软件可以跨平台复用；
2. 便于软件的交换与更新；
3. 软件功能可以进行先期架构级别的定义和验证，从而减少开发错误；
4. 减少手工代码量，减轻测试验证负担，提高软件质量；
5. 使用一种标准化的数据交换格式，方便各个公司之间的交流合作。
AUTOSAR不仅在软件的功能、接口上进行了一系列的标准化，还提出了一套规范化的开发流程与方法，使得更多的软件供应商进入汽车电子行业，大家都遵循同一个标准去开发。
硬件

CP AUTOSAR一般运行在8bit、16bit、32bit的微控制器（MCU）中，如英飞凌的TC3xx，瑞萨的RH850等。
AP AUTOSAR可以运行在64bit的高性能处理器（MPU）、CPU等中，如瑞萨的H3，英伟达的Xavier等。除此之外，AP AUTOSAR也可以运行在虚拟硬件上。
运行CP AUTOSAR 的芯片算力一般低于1000 DMIPs AP AUTOSAR可以运行在算力高于20000 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（系统）

CP AUTOSAR OS是基于OSEK标准的。 AP AUTOSAR OS是POSIX OS，且至少应包含PSE51子集。
架构

CP AUTOSAR是分层的软件架构，有较为明显得上下层关系，如下图所示：


从下到上依次为：
1、微控制器层（HW）
2、基础软件层（BSW）
微控制器抽象层
ECU抽象层
服务层
复杂驱动
3、RTE层
4、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：


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。
CP AUTOSAR架构设计原则为端到端的通信模式
CP AUTOSAR将于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；
CP autosar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。
在接口类型上，CP AUTOSAR常用的接口是Sender-Receiver，Client-Server等 AP AUTOSAR常用的接口是Service Interface等。
在通信方式上，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。
在任务调度上，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。


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。