【AUTOSAR 基础软件】软件组件的建立与使用（“代理”SWC）

基础软件往往需要建立一些“代理”SWC来完成一些驱动的抽象工作（Complex_Device_Driver_Sw或者Ecu_Abstraction_Sw等），或建立Application Sw Component来补齐基础软件需要提供的功能实现。当面对具体的项目时，基础软件开发人员还可能需要建立一些Application Sw Component来实现一些板级功能要求，诸如系统（软/硬件）状态管理，存储管理，特殊的通信协议适配等功能。

本文从创建软件组件讲起，并针对软件组件中的常用功能以实例为基础进行了详尽的说明，帮助读者能够使用ISOLAR这个工具建立并使用SWC。在为应用层补齐必要的SWC之后，还能在符合AUTOSAR架构的工程中在RTE之上添加一部分“手写代码”，实现逻辑。

创建软件组件

软件组件说明

组件内部行为

组件端口

组件运行实体

组件事件

组件代码生成

基础软件常用“代理”SWC

CDD

IOAbstraction

Diagnosis

State_Management

Memory_Management

XXX_Protocol

XXX_Supplemented

创建软件组件

首先我们通过ISOLAR-AB新建SWC。打开ISOLAR-AB之后，在AR Explorer页签下的Software中的Components右键，新建SWC，如下图所示（下图建立的是应用SWC）。

软件组件取名为Test3，并为其新建一个arxml。

完成之后，即可以在Components下看到这个新建的SWC。

如果后期需要将arxml移动位置，以方便管理工程文件，可以利用虚拟文件功能，我这里在工程目录外先新建一个ASW文件夹，然后把Test3.arxml剪切进去，然后再ISOLAR中的Filesystem Navigator中的工程名中右键选择Import。

然后选择File System。

然后将ASW加入到工程目录中，如下图。

最后可以看到，ASW被添加到了Filesystem中，且Compoments中也有了这个软件组件（在之前的剪切工作之后，Refresh之后组件就会在Compoments消失，添加完这个路径之后又会再有）。

当然，最直接的方式是直接在工程目录下粘贴一个空的SWC模板，如下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<AUTOSAR xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://autosar.org/schema/r4.0 AUTOSAR_00044.xsd"><AR-PACKAGES><AR-PACKAGE><SHORT-NAME>Test3</SHORT-NAME><ELEMENTS><APPLICATION-SW-COMPONENT-TYPE><SHORT-NAME>Test3</SHORT-NAME><ADMIN-DATA><SDGS><SDG GID="Master"><SD>true</SD></SDG></SDGS></ADMIN-DATA></APPLICATION-SW-COMPONENT-TYPE></ELEMENTS></AR-PACKAGE></AR-PACKAGES>
</AUTOSAR>

软件组件说明

组件内部行为

这个容器包含了软件组件除了Ports之外的Runnables、OperationlnvokedEvent和TimingEvent等软件组件的组成部分。右键当前的SWC进行创建，创建方法如下图。

组件端口

软件组件的端口按方向分为PPorts，RPorts等，在建立Ports的时候需要选择对应的接口，这样在系统连接的时候就能根据同一接口下的两个P/Rport进行连接，并且在Runnables中就可以根据接口中VDP或者CSO的添加Access Points以及Server Call Points。下图建立一个S/R类型的RPorts，他会包含VDP，用于在两个组件间传递数据关系。

下图在建立一个C/S类型的Rports，接口包含CSO，用于提供服务（函数）的调用关系。

最后，建立一个C/S类型的Pports，后边我们需要实现这个服务，供别人调用。

Port的名称可以根据表意需要进行修改。

组件运行实体

组件运行实体可以完成一对多的访问多个接口的VDP或者CSO的访问。

下面首先建立第一个运行实体，完成对之前建立Rport的VDP读取。

要完成对之前建立Rport的VDP读取，还需要添加Access Points。添加时，每一个接口下边的VDP都有一下三种不同的添加方法：DataReadAccess、DataReceivePointByArguments和DataReceivePointByValues。

要理解这三种访问的不同，我们先回顾一下AUTOSAR对显性和隐性访问的区别。隐性方式不直接操作数据，在进入runnable之前RTE为数据建立副本（Rte_Rx_xxx），在runnable运行结束之后RTE把副本数据拷贝到实际数据（Rte_ImplicitBufs.isa_CoreX_XX.Rte_CoreX_OsTask_ASW_XXms.sbufXXX.value）中。而显性方式直接访问数据（Rte_ImplicitBufs.isa_CoreX_XX.Rte_CoreX_OsTask_ASW_XXms.sbufXXX.value）。隐性方式适用于有一致性要求的数据组，显性方式适用于实时性要求高的数据。

DataReadAccess这种数据访问方式会直接访问实际数据，RTE生成的宏定义直接对应实际数据。DataReceivePointByArguments与DataReceivePointByValues则同属于隐形方式，不同的是DataReceivePointByArguments访问方式需要传递一个变量地址，RTE将数据回填到这个地址下的变量，DataReceivePointByValues访问方式为宏定义直接对应副本数据（Rte_Rx_xxx）。

我们再建立一个运行实体，用于调用之前建立的Rport中的CSO。建立的方式一般分为同步调用和异步调用，我们一般选择同步调用。这里简单回顾一下他们的区别：在同步通信中，输入和输出可以同时存在。而在异步通信中，调用Rte_Call时，输出参数应该被省略，需要使用Rte_Result来获取输出结果。

最后，我们再建立一个运行实体，用于再Events中跟C/S类型的Pports进行绑定。

组件事件

所有的Runnables都需要对应一种事件，我们首先新建两个TimingEvent，把刚才访问数据与调用接口的两个Runnable与一个1秒周期事件绑定。

然后我们新建一个OperationinvokedEvent事件，并将刚才建立的C/S类型的Pports中的名称为Start的CSO进行绑定。

组件代码生成

右键组件，选择生成代码如下图。

选择一个.C文件对应一个组件所有Runnables，也可以一个Runnables对应一个.C文件。

选择生成目录以及填写文件名称。

最终生成的代码如下。用户可以在这个模板基础上，根据获取的数据进行逻辑判断运算，并输出数据，也可以通过不同的参数调用别的SWC提供的函数，或者提供根据不同入参执行不同逻辑的函数原型供别人调用。

/* ****************************************************************************** BEGIN: Banner*-----------------------------------------------------------------------------*                                 ETAS GmbH*                      D-70469 Stuttgart, Borsigstr. 14*-----------------------------------------------------------------------------*    Administrative Information (automatically filled in by ISOLAR)         *-----------------------------------------------------------------------------* Name: * Description:* Version: 1.0*-----------------------------------------------------------------------------* END: Banner******************************************************************************* Project : TestCsdn* Component: /Test3/Test3* Runnable : All Runnables in SwComponent****************************************************************************** Tool Version: ISOLAR-AB 4.0.2* Author: geekl* Date : 星期六 一月 11 18:20:13 2025****************************************************************************/#include "Rte_Test3.h"/*PROTECTED REGION ID(FileHeaderUserDefinedIncludes :RunnableEntity_77_func) ENABLED START */
/* Start of user defined includes  - Do not remove this comment */
/* End of user defined includes - Do not remove this comment */
/*PROTECTED REGION END *//*PROTECTED REGION ID(FileHeaderUserDefinedConstants :RunnableEntity_77_func) ENABLED START */
/* Start of user defined constant definitions - Do not remove this comment */
/* End of user defined constant definitions - Do not remove this comment */
/*PROTECTED REGION END *//*PROTECTED REGION ID(FileHeaderUserDefinedVariables :RunnableEntity_77_func) ENABLED START */
/* Start of user variable defintions - Do not remove this comment  */
/* End of user variable defintions - Do not remove this comment  */
/*PROTECTED REGION END */
#define Test3_START_SEC_CODE                   
#include "Test3_MemMap.h"
FUNC (void, Test3_CODE) RunnableEntity_77_func/* return value & FctID */
(void
)
{EcuM_ShutdownTargetType shutdownTarget1;EcuM_ShutdownModeType shutdownMode2;Std_ReturnType syncCall1;/* Local Data Declaration *//*PROTECTED REGION ID(UserVariables :RunnableEntity_77_func) ENABLED START *//* Start of user variable defintions - Do not remove this comment  *//* End of user variable defintions - Do not remove this comment  *//*PROTECTED REGION END */Std_ReturnType retValue = RTE_E_OK;/*  -------------------------------------- Data Read -----------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Server Call Point  --------------------------------  */syncCall1 = Rte_Call_RPortPrototype_1_GetLastShutdownTarget(&shutdownTarget1,&shutdownMode2);/*  -------------------------------------- CDATA ---------------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Data Write ----------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Trigger Interface ---------------------------------  *//*  -------------------------------------- Mode Management -----------------------------------  *//*  -------------------------------------- Port Handling -------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Exclusive Area ------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Multiple Instantiation ----------------------------  *//*PROTECTED REGION ID(User Logic :RunnableEntity_77_func) ENABLED START *//* Start of user code - Do not remove this comment *//* End of user code - Do not remove this comment *//*PROTECTED REGION END */}#define Test3_STOP_SEC_CODE                       
#include "Test3_MemMap.h"
#define Test3_START_SEC_CODE                   
#include "Test3_MemMap.h"
FUNC (Std_ReturnType, AUTOMATIC) RunnableEntity_F001_func/* return value & FctID */
(VAR(Dcm_OpStatusType, AUTOMATIC) OpStatus,CONSTP2VAR(Dcm_StartDataOut_DcmDspRoutine_F001_DcmDspStartRoutineOutSignalType, AUTOMATIC, RTE_APPL_DATA) DataOut_DcmDspStartRoutineOutSignal,CONSTP2VAR(Dcm_NegativeResponseCodeType, AUTOMATIC, RTE_APPL_DATA) ErrorCode
)
{/* Local Data Declaration *//*PROTECTED REGION ID(UserVariables :RunnableEntity_F001_func) ENABLED START *//* Start of user variable defintions - Do not remove this comment  *//* End of user variable defintions - Do not remove this comment  *//*PROTECTED REGION END */Std_ReturnType retValue = RTE_E_OK;/*  -------------------------------------- Data Read -----------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Server Call Point  --------------------------------  *//*  -------------------------------------- CDATA ---------------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Data Write ----------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Trigger Interface ---------------------------------  *//*  -------------------------------------- Mode Management -----------------------------------  *//*  -------------------------------------- Port Handling -------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Exclusive Area ------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Multiple Instantiation ----------------------------  *//*PROTECTED REGION ID(User Logic :RunnableEntity_F001_func) ENABLED START *//* Start of user code - Do not remove this comment *//* End of user code - Do not remove this comment *//*PROTECTED REGION END */}#define Test3_STOP_SEC_CODE                       
#include "Test3_MemMap.h"
#define Test3_START_SEC_CODE                   
#include "Test3_MemMap.h"
FUNC (void, Test3_CODE) RunnableEntity_88_func/* return value & FctID */
(void
)
{boolean iRead1;/* Local Data Declaration *//*PROTECTED REGION ID(UserVariables :RunnableEntity_88_func) ENABLED START *//* Start of user variable defintions - Do not remove this comment  *//* End of user variable defintions - Do not remove this comment  *//*PROTECTED REGION END */Std_ReturnType retValue = RTE_E_OK;/*  -------------------------------------- Data Read -----------------------------------------  */iRead1 = Rte_IRead_RunnableEntity_88_RPortPrototype_0_VDP_boolean();/*  -------------------------------------- Server Call Point  --------------------------------  *//*  -------------------------------------- CDATA ---------------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Data Write ----------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Trigger Interface ---------------------------------  *//*  -------------------------------------- Mode Management -----------------------------------  *//*  -------------------------------------- Port Handling -------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Exclusive Area ------------------------------------  *//*  -------------------------------------- Multiple Instantiation ----------------------------  *//*PROTECTED REGION ID(User Logic :RunnableEntity_88_func) ENABLED START *//* Start of user code - Do not remove this comment *//* End of user code - Do not remove this comment *//*PROTECTED REGION END */}

基础软件常用“代理”SWC

基础软件建立SWC的需要，主要来自于以下三个方面：

首先就是loAbstraction和CDD的需要，前者需要建立的是Ecu Abstraction的SWC，它为ECU内部的IO资源提供抽象，供其他应用SWC使用；而后者需要建立的是Complex Device Driver 的SWC，它为片外的芯片驱动功能提供抽象，提供Port口以让其他SWC使用片外芯片功能。这两种“代理”SWC都是符合AUTOSAR架构的，往往都是必须的，涉及的“手写代码”仅要求能够正确使用CDD和ECU驱动对外API即可。
其次就是为某些基础软件做一些必要的扩展，比如常见的针对诊断，我们需要实现软/硬复位以及跳转到Bootloader的实现，还包括例Routines的实现等等，这些也往往都是必须的，涉及的“手写代码”往往相对简单。
最后是那些因为项目上进度或者人员配置的特殊性，实现的诸如Tbox协议等特殊协议适配，或是针对某些基础软件组件做一些功能扩展或者“补丁”，诸如通信或硬件状态管理等。这部分往往会跟着不同的项目，有所差异，且需要“手写”逻辑代码。

下图是一个项目涉及中基础软件涉及的常用“代理”SWC脑图。

因为这些SWC往往会根据不同的项目有很大的不同，下面我们针对这些常见的SWC进行一些概括性的分析。

CDD

CDD对应的SWC在ISOLAR中以Complex_Device_Driver_Sw_Component_Type建立。它主要包含C/S与S/R类型的Pports。前者用于应用层组件使用复杂驱动的APIs控制片外板载芯片完成动作，例如驱动高驱开关打开/关闭，抑或是驱动射频完成无线信号发射；后者则向应用层传递当前片外板载芯片采集的信息，诸如六轴加速度（若应用层需要实时获取采集信息，则还是使用C/S类型的Pports，需要使用ADP为OUT，这样采集的信息可以回填到调用函数传入的不同数据类型的指针中）。这里组件涉及的API仅仅是用于与应用层在实现ECU功能相关的API，有很多CDD甚至都不需要与应用层有交集，诸如电源芯片或者收发器的复杂驱动。（PS. 这里针对获取传感器的组件也可以专门建立类型为Sensor_Actuator_Sw_Component_Type来区分）。

IOAbstraction

IOAbstraction对应的SWC在ISOLAR中以Ecu_Abstraction_Sw_Component_Type建立。它同样主要包含C/S Pports。主要用于对板子内部的GPIO、PWM、ADC、ICU等芯片的IO口进行控制和信息读取，控制时接口内包含的ADP为IN，采集时ADP为OUT（对实时采集要求不高的也可以使用S/R类型的Pports周期往应用层传）。这块各个项目都比较常见，就不赘述了。

Diagnosis

Diagnosis对应的SWC在ISOLAR中以应用软件组件创建即可，其内容主要包括：

DCM的软/硬重启，JumpToBootloader等状态API实现。
各个DcmDspRoutine的API实现。
DcmDspDataReadFnc与DcmDspDataWriteFnc等Did相关函数实现。
DEM故障事件SetEventStatus调用。
DcmDspSecurityCompareKeyFnc与DcmDspSecurityGetSeedFnc等安全等级相关函数实现。

State_Management

State_Management对应的SWC在ISOLAR中以应用软件组件创建即可，其内容主要包括：

休眠唤醒相关状态管理：休眠部分根据应用层传入的标志位与唤醒源进行综合判断，确定进入唤醒之后进行通知BswM走休眠流程。唤醒部分若硬件实现则不需要软件接入，若软件实现（Polling模式）则休眠流程会最终走到循环判断唤醒源代码处，若唤醒源有效则通知BswM走唤醒流程。
指示灯管理：根据当前软硬件状态，控制板载指示灯进行不同频率的闪烁，方便做目测故障排查。
通信管理
- CAN节点丢失：根据报节点中对应报文中信号的ComTimeoutNotification来判断节点是否丢失，需要根据丢失的次数与丢失与恢复时间阈值判断CAN节点状态。
- CAN通道状态通知：从CanSM中获取通道BussOff状态，并向上位机通知。
硬件状态管理：管理片内IP核与片外芯片状态机，完成故障上报与故障尝试恢复功能，并回读接插件部分引脚状态做故障管理。
软件状态管理：管理当前MCU使用率以及任务执行耗时情况，管理当前软件状态，并在出现死机等异常时保护现场至预留的存储区。

Memory_Management

Memory_Management对应的SWC在ISOLAR中以应用软件组件创建即可，第一需要完成NvM_Block的读写操作，避免应用层在运行期间对Flash的频繁操作。第二需要完成基于FlashLoader等Dflash驱动对Dflash按照需要进行读写操作，完成参数的安全存储与读取。

XXX_Protocol

基于COM传上来的信号内容，完成对手件私有协议的适配，包括鉴权等工作，然后将有效信息传递给应用层，然后根据应用层下发的信息，进行私有协议的适配，然后再通过COM发送出去。

XXX_Supplemented

这里就涉及到一些组件的“补丁”工作。例如有的时候导入的DBC计算方法失效，就不直接把COM上的系统信号与应用层进行连接，而是做个SWC先把系统信号接过来，做了特殊的计算方法之后再上传到应用层。又诸如诊断不是在这个CAN通道做的，但是想实现读取VIN码的功能，可以在这个CAN通道上将诊断报文接过来进行相应的处理和响应（涉及到接到请求，然后发送首帧，接到流控帧，然后发送连续帧的过程实现）