Platform Types

1. 简介和功能概述

本文档规定了AUTOSAR平台类型头文件（platform types header file）。其中包含所有与平台相关的类型和符号。必须对这些类型进行抽象，使其与平台和编译器无关。

要求所有平台类型文件在整个AUTOSAR社区内保持唯一，以保证每个平台的类型唯一，并避免在将软件模块从平台A迁移到平台B时发生类型变更。

2. 缩略语

局部作用域的缩略语和缩写不包含在AUTOSAR词汇表中，这些内容必须出现在本地词汇表中。

Rollover mechanism

下面的示例序列被称为"回绕"（rollover）：一个无符号字符（unsigned char）的值为 255；将其加 1；结果为 0。

SDU

服务数据单元（Service Data Unit，有效载荷）

int

整数（Integer）

3. 相关文档

3.1. 输入文件和相关标准与规范

[1] General Specification of Basic Software Modules

AUTOSAR_CP_SWS_BSWGeneral

[2] General Requirements on Basic Software Modules

AUTOSAR_CP_SRS_BSWGeneral

[3] Cosmic C Cross Compiler User's Guide for Motorola MC68HC12, V4.5

Cosmic C Cross Compiler User's Guide

[4] ISO/IEC 9899:1999

https://www.iso.org

3.2. 相关规范

AUTOSAR提供的基础软件模块通用规范（见[1]）同样适用于Platform Types。因此，"基础软件模块通用规范"[1]应被视为Platform Types的附加和必需的规范。

4. 约束和假设

4.1. 限制

无限制。

4.2. 汽车域的适用性

无限制。

4.3. 安全相关环境的适用性

如果AUTOSAR布尔类型的正确用法（见第6.5节）能够通过正式的代码评审或经过验证的静态分析工具的静态分析得到证明，则可以使用该布尔类型。

如果AUTOSAR优化的整数数据类型（*_least）的正确用法（见第6.4节）能够通过正式的代码评审或经过验证的静态分析工具的静态分析得到证明，则可以使用这些类型。

5. 对其他模块的依赖

无。

5.1. 文件结构

5.1.1. 头文件结构

适用的头文件结构有两种：一种取决于与通信相关的基础软件模块，另一种取决于与通信无关的基础软件模块。

6. 功能规格

6.1. 一般问题

所有平台相关的抽象AUTOSAR数据类型和符号都应在 Platform_Types.h 头文件中定义。不允许对该文件添加任何扩展。任何扩展都会使AUTOSAR一致性失效。

6.2. CPU类型

对于每个平台，应通过定义 CPU_TYPE 来指明所用CPU的寄存器宽度。

根据所用CPU的寄存器宽度，CPU_TYPE 应被赋值为 CPU_TYPE_8、CPU_TYPE_16、CPU_TYPE_32 或 CPU_TYPE_64 中的一个符号。

6.3. 字节序

原生类型（如整数）中位、字节和字的排列模式称为字节序（endianess）。

对于每个平台，应在平台类型头文件中使用符号 CPU_BIT_ORDER 指明寄存器级别上适当的位序。

对于每个平台，应在平台类型头文件中使用符号 CPU_BYTE_ORDER 指明内存级别上适当的字节序。

6.3.1. 位序（寄存器）

在大端（Big Endian）位序的情况下，CPU_BIT_ORDER 应在平台类型头文件中被赋值为 MSB_FIRST。

在小端（Little Endian）位序的情况下，CPU_BIT_ORDER 应在平台类型头文件中被赋值为 LSB_FIRST。

重要说明：

Bit0、Bit1 等命名约定与该位在字节、字等中的重要性（significance）是两个不同的主题，不应混为一谈。Motorola[3] 微控制器架构（大端位序）的位计数方案从 Bit0 开始，Bit0 表示最高有效位（Most Significant Bit）；而所有其他使用小端位序的微控制器则将 Bit0 指定为最低有效位（Least Significant Bit）！

无论CPU类型如何，累加器（accumulator）中的 MSB 始终存储为最左侧的位。因此，大端和小端位序意味着不同的位命名约定。

6.3.2. 字节序（内存）

在大端（Big Endian）字节序的情况下，CPU_BYTE_ORDER 应在平台类型头文件中被赋值为 HIGH_BYTE_FIRST。

地址	数据	顺序
n	Byte1	最高有效字节（HIGH_BYTE_FIRST）
n+1	Byte0	最低有效字节

在小端（Little Endian）字节序的情况下，CPU_BYTE_ORDER 应在平台类型头文件中被赋值为 LOW_BYTE_FIRST。

插图命名约定：16 位宽的数据中，最高有效字节命名为 Byte1，最低有效字节命名为 Byte0。

地址	数据	顺序
n	Byte0	最低有效字节（LOW_BYTE_FIRST）
n+1	Byte1	最高有效字节

重要说明： Byte0 和 Byte1 的命名约定并不唯一，在特定微控制器的制造商参考文档中可能有所不同。

6.4. 优化的整数数据类型

详情请参阅《基础软件模块通用需求》[1]文档中的"AUTOSAR 整数数据类型"（AUTOSAR Integer Data Types）章节。

使用示例：

• 循环计数器（例如最大循环次数 = 124 ⇒ 使用 uint8_least）
• Switch 分支参数（例如最大状态数 = 17 ⇒ 使用 uint8_least）

6.5. 布尔数据类型

标准的AUTOSAR类型 boolean 应使用 C99 内置类型 _Bool 来实现。

注意： 根据[4]第6.2.5章（第33页）第2行，声明为 _Bool 类型的对象足以存储值 0 和 1。因此，AUTOSAR 不再定义 boolean 类型对象的确切大小。

标准的AUTOSAR类型 boolean 只能与标准符号 TRUE 和 FALSE 结合使用。对于 boolean 类型变量的赋值，不得使用算术或逻辑运算符（+、++、-、--、*、/、%、\<\<、>>、~、&）。唯一允许的赋值形式是：

boolean var = TRUE;
...
var = TRUE;
var = FALSE;
var = (a < b) /* same for ">", "<=", ">=" */
var = (c && d) /* same for "!", "||" */
var = (e != f) /* same for "==" */

唯一允许的比较形式是：

boolean var = FALSE;
...
if (var == TRUE)
...
if (var == FALSE)
if (var != TRUE)
...
if (var != FALSE)
if (var)
...
if (!var)
...

6.6. 错误分类

《基础软件模块通用规范》[1]文档的第7.2章"错误处理"（Error Handling）详细描述了基础软件的错误处理。其中最重要的是，它构成了一个由BSW模块中可能发生的五种错误类型组成的分类方案。

基于该基础，以下章节在相应的小节中规定具体的错误。

6.6.1. 开发错误

没有开发错误。

6.6.2. 运行时错误

没有运行时错误。

6.6.3. 瞬态故障

没有瞬态故障。

6.6.4. 生产错误

没有生产错误。

6.6.5. 扩展生产错误

没有扩展生产错误。

7. API规范

7.1. 类型定义

关于有符号整数类型，AUTOSAR 针对编译器和目标实现仅支持2的补码（2' complement）算术。这直接影响了为这些类型所选定的范围。

7.1.1. 布尔类型（boolean）

类型。范围：

• FALSE：false：--
• TRUE：true：--

说明：此标准AUTOSAR类型只能与 TRUE 和 FALSE 定义一起使用。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.5节。

7.1.2. uint8

类型。范围：

• UINT8_MIN（0）：uint8 可能的最小值
• UINT8_MAX（255）：uint8 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为8位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.3. uint16

类型。范围：

• UINT16_MIN（0）：uint16 可能的最小值
• UINT16_MAX（65535）：uint16 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为16位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.4. uint32

类型。范围：

• UINT32_MIN（0）：uint32 可能的最小值
• UINT32_MAX（4294967295）：uint32 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为32位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.5. uint64

类型。范围：

• UINT64_MIN（0）：uint64 可能的最小值
• UINT64_MAX（18446744073709551615）：uint64 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为64位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.6. sint8

类型。范围：

• SINT8_MIN（-128）：sint8 可能的最小值
• SINT8_MAX（127）：sint8 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为8位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.7. sint16

类型。范围：

• SINT16_MIN（-32768）：sint16 可能的最小值
• SINT16_MAX（32767）：sint16 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为16位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.8. sint32

类型。范围：

• SINT32_MIN（-2147483648）：sint32 可能的最小值
• SINT32_MAX（2147483647）：sint32 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为32位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.9. sint64

类型。范围：

• SINT64_MIN（-9223372036854775808）：sint64 可能的最小值
• SINT64_MAX（9223372036854775807）：sint64 可能的最大值

说明：此标准AUTOSAR类型应为64位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.10. uint8_least

类型，派生自 uint。范围：至少 0..255（0x00..0xFF）。

说明：此优化的AUTOSAR类型应为至少8位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.4节。

7.1.11. uint16_least

类型，派生自 uint。范围：至少 0..65535（0x0000..0xFFFF）。

说明：此优化的AUTOSAR类型应为至少16位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.4节。

7.1.12. uint32_least

类型，派生自 uint。范围：至少 0..4294967295（0x00000000..0xFFFFFFFF）。

说明：此优化的AUTOSAR类型应为至少32位无符号。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.4节。

7.1.13. sint8_least

类型，派生自 sint。范围：至少 -128..+127（0x80..0x7F）。

说明：此优化的AUTOSAR类型应为至少8位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.4节。

7.1.14. sint16_least

类型，派生自 sint。范围：至少 -32768..+32767（0x8000..0x7FFF）。

说明：此优化的AUTOSAR类型应为至少16位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.4节。

7.1.15. sint32_least

类型，派生自 sint。范围：至少 -2147483648..+2147483647（0x80000000..0x7FFFFFFF）。

说明：此优化的AUTOSAR类型应为至少32位有符号。可通过Platform_Types.h获得。

实现和使用方式见第6.4节。

7.1.16. float32

类型。范围：

• FLOAT32_MIN（1.17549435e-38）：float32 的最小正值
• FLOAT32_MAX（3.40282347e+38）：float32 的最大值
• FLOAT32_EPSILON（1.19209290e-07）：两个 float32 值之间的最小增量

说明：此标准AUTOSAR类型应遵循 IEEE 754-2008 的32位二进制交换格式，其编码参数在第3.6章表3.5"binary32"列中规定。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.17. float64

类型。范围：

• FLOAT64_MIN（2.2250738585072014e-308）：float64 的最小正值
• FLOAT64_MAX（1.7976931348623157e+308）：float64 的最大值
• FLOAT64_EPSILON（2.2204460492503131e-16）：两个 float64 值之间的最小增量

说明：此标准AUTOSAR类型应遵循 IEEE 754-2008 的64位二进制交换格式，其编码参数在第3.6章表3.5"binary64"列中规定。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.18. VoidPtr

指针类型。类型：void*。

说明：此标准AUTOSAR类型应为一个void指针。注意： 此类型应用于包含返回给调用者（caller）的数据的缓冲区。可通过Platform_Types.h获得。

7.1.19. ConstVoidPtr

常量指针类型（Const Pointer）。类型：const void*。

说明：此标准AUTOSAR类型应为一个指向const的void指针。注意： 此类型应用于传递给被调用方（callee）的缓冲区。可通过Platform_Types.h获得。

7.2. 符号定义

7.2.1. CPU_TYPE

枚举。范围：

• CPU_TYPE_8：指示8位处理器。
• CPU_TYPE_16：指示16位处理器。
• CPU_TYPE_32：指示32位处理器。
• CPU_TYPE_64：指示64位处理器。

说明：此符号应定义为 #define，根据平台取 CPU_TYPE_8、CPU_TYPE_16、CPU_TYPE_32 或 CPU_TYPE_64 之一。可通过Platform_Types.h获得。

7.2.2. CPU_BIT_ORDER

枚举。范围：

• MSB_FIRST：最高有效位是位序列的第一位。
• LSB_FIRST：最低有效位是位序列的第一位。

说明：此符号应定义为 #define，根据平台取 MSB_FIRST 或 LSB_FIRST 之一。可通过Platform_Types.h获得。

7.2.3. CPU_BYTE_ORDER

枚举。范围：

• HIGH_BYTE_FIRST：在 uint16 中，高字节位于低字节之前。
• LOW_BYTE_FIRST：在 uint16 中，低字节位于高字节之前。

说明：此符号应定义为 #define，根据平台取 HIGH_BYTE_FIRST 或 LOW_BYTE_FIRST 之一。可通过Platform_Types.h获得。

7.2.4. TRUE, FALSE

枚举。范围：

• FALSE：false：--
• TRUE：true：--

说明：符号 TRUE 和 FALSE 应按如下方式定义。可通过Platform_Types.h获得。

#ifndef TRUE
#define TRUE true
#endif
#ifndef FALSE
#define FALSE false
#endif

如果编译器内置支持这些符号，则应使用条件检查来避免重定义。

这些符号只能与 Platform_Types.h 中定义的 boolean 类型结合使用。

8. 配置规范

8.1. 发布参数

详情请参阅[1]中的第10.3章"发布信息"（Published Information）。

B. AUTOSAR 可追溯项变更历史

B.1. 根据AUTOSAR R22-11的本文档可追溯项历史

B.1.1. R22-11中新增的规格项

[SWS_Platform_NA_00063]

B.1.2. R22-11中变更的规格项

[SWS_Platform_00013] [SWS_Platform_00014] [SWS_Platform_00015]
[SWS_Platform_00016] [SWS_Platform_00017] [SWS_Platform_00018]
[SWS_Platform_00020] [SWS_Platform_00021] [SWS_Platform_00022]
[SWS_Platform_00023] [SWS_Platform_00024] [SWS_Platform_00025]
[SWS_Platform_00026] [SWS_Platform_00027] [SWS_Platform_00038]
[SWS_Platform_00039] [SWS_Platform_00041] [SWS_Platform_00042]
[SWS_Platform_00056] [SWS_Platform_00064] [SWS_Platform_00066]
[SWS_Platform_00067] [SWS_Platform_91001] [SWS_Platform_91002]

B.1.3. R22-11中删除的规格项

[SWS_Platform_00060] [SWS_Platform_00063]

B.2. 根据AUTOSAR R23-11的本文档可追溯项历史

B.2.1. R23-11中新增的规格项

无

B.2.2. R23-11中变更的规格项

无

B.2.3. R23-11中删除的规格项

无