BSW架構

上一篇文章提到了基礎軟件層BSW包含微處理器抽象層(MCAL)、ECU抽象層、服務層以及復雜驅動，而每一層按照功能模塊可以進一步劃分，如下圖所示。

微處理器抽象層MCAL

我們先來看一下微處理器抽象層(MCAL)，MCAL是BSW的最低層，它包含一些MCU內部驅動軟件模塊，這些驅動直接訪問MCU內部外設(ADC、WatchDog、General Purpose Timer等)。MCAL這一層依賴于MCU，但是它的上面一層(ECU抽象層)則可以獨立于具體的MCU。

MCAL主要包含下面這些模塊：

• 微控制器驅動
  MCU內部外設驅動，比如看門狗、通用功能定時器等。
• 通信接口驅動
  ECU板上通信接口驅動(如SPI, I2C)以及整車通信接口驅動(CAN, 以太網等)
• 非易失性存儲器(NVM)驅動
  片上NVM驅動(內部Flash、EEPROM等)，片外NVM驅動(外部Flash、EEPROM等)
• I/O驅動
  模擬和數字I/O驅動(ADC、PWM、DIO等)
• 加密模塊驅動
  片上加密模塊驅動，如SHE、HSM

ECU抽象層

ECU的全稱是Eclectronic Control Unit，直譯為電子控制單元，也稱為行車電腦。通俗來講就是MCU加上一些外圍必要的電路組成的一個系統，可以對各種輸入信號(傳感器信號、車載網絡信號等)進行加工處理，然后進行信號輸出(控制執行器的信號、車載網絡信號等)的一個專用嵌入式系統。

ECU抽象層對MCAL所包含的驅動進行封裝，同時它還包含片外設備(板上設備)的驅動。ECU抽象層提供訪問各種設備的接口，不管這些設備的位置在哪里(是MCU內部還是MCU外部)，也不管它們是如何與MCU進行連接的(端口還是串行通信)。它的任務是讓上層軟件(服務層)獨立于ECU硬件設備。

片外設備顧名思義是位于MCU外部的設備，或者說是ECU的板上設備。這些設備包括但不限于：

• 外部EEPROM
• 外部看門狗
• 外部FLASH

片外設備的驅動被稱為外部驅動，它們位于ECU抽象層，它們通過MCAL層的驅動訪問這些外部設備。一個例子是，具有SPI接口的外部EEPROM的驅動程序，通過MCAL的SPI總線驅動對外部EEPROM進行訪問。

ECU抽象層通常包含一系列接口，這些接口是對位于它們下方的模塊的抽象。它提供訪問特定類型設備的通用API，不關心該類型設備存在的個數以及具體的硬件實現。接口層只負責數據的傳遞，不改變數據的內容。比如，一個CAN通信系統的接口提供訪問CAN網絡的API，調用者不必關心CAN控制器的個數，也不用關心CAN控制器的位置是在MCU內部還是MCU外部。

復雜驅動CDD

復雜驅動跨越MCAL、ECU抽象層和服務層，是AUTOSAR標準之外的基礎軟件模塊。一般是通過特定中斷或復雜的MCU外設，用來實現傳感器處理和執行器驅動，比如電機控制、電磁閥控制、位置檢測等。

復雜驅動的任務是實現特殊功能或者對時序有較高要求的功能，用以處理復雜的傳感器和執行器。復雜驅動高度依賴于MCU、ECU和應用軟件。

服務層

服務層是BSW的最高層，為上層的應用軟件提供各種服務：

• Input/Output
  對傳感器、執行器以及ECU板上設備的標準訪問服務
• 存儲服務
  對內部/外部存儲設備的標準化訪問服務(NVM)
• 通信服務
  對車載網絡系統(CAN, LIN)、ECU板上通信系統(SPI, I2C)的標準訪問服務
• Off-Board通信
  對V2X通信，車內無線通信網絡系統的標準化服務
• 系統服務
  標準化的系統服務(操作系統，定時器)
• 診斷服務
  UDS診斷服務，內存錯誤檢測，DTC等
• ECU狀態管理
  ECU電源狀態管理，模式管理服務，看門狗管理
• 加密服務
  對密碼原語的標準化訪問服務，包括內部/外部硬件加速器