ECU Resource Requirements
参考文献¶
[1] Specification of ECU Resource Template
AUTOSAR_CP_TPS_ECUResourceTemplate
[2] Requirements on ECU Configuration
AUTOSAR_CP_RS_ECUConfiguration
AUTOSAR_FO_TPS_StandardizationTemplate
AUTOSAR_FO_RS_Main
[5] Methodology for Classic Platform
AUTOSAR_CP_TR_Methodology
AUTOSAR_FO_TR_Glossary
[7] Generic Structure Template
AUTOSAR_FO_TPS_GenericStructureTemplate
[8] AUTOSAR XML Schema Production Rules
AUTOSAR_FO_TPS_XMLSchemaProductionRules
[9] Requirements on Timing Extensions
AUTOSAR_FO_RS_TimingExtensions
[10] Requirements on AUTOSAR Features
AUTOSAR_CP_RS_Features
1. 文档范围¶
本文档收集对 ECU 资源模板（ECU Resource Template，EcuR）的需求。
EcuR 的主要目标是提供 ECU 资源描述（ECU Resource Description）的方案。ECU 资源描述 [1] 保存用于构建 AUTOSAR 系统的硬件组件的相关信息。
EcuR 的范围涵盖：
- 处理单元
- 存储器段
- IO 与通信外设
- 微控制器
- ECU 电子部件
- 传感器和执行器（既包括 ECU 外壳内部的，也包括外部连接到 ECU 的）
EcuR 的一种用途是通过提供关于可用硬件资源及其连接的信息来支持系统设计：
- 每个 ECU 上可用的微控制器/处理器内核
- 每个 ECU 上可用的存储器
- 每个 ECU 上可用的总线通信接口
另一种用途是通过提供关于硬件及其连接的详细信息来支持 ECU 配置（ECU Configuration）[2]：
- ECU 电子部件如何连接到微控制器外设
- 哪个微控制器内核可以访问哪个存储器和外设
1.1. 文档约定¶
AUTOSAR 文档中需求的表示遵循 TPS_STDT_00078 所规定的表格，参见标准模板（Standardization Template）的「追溯支持」（Support for Traceability）一章（[3]）。
应使用 TPS_STDT_00053 中规定的用于表达义务的助动词形式来表示需求，参见标准模板（Standardization Template）的「追溯支持」（Support for Traceability）一章（[3]）。
2. 相关文档¶
2.1. 输入文件¶
以下输入文档在开发这些需求的过程中被使用：
- AUTOSAR 主需求（Main Requirements）[4]
- AUTOSAR 方法论（Methodology）[5]
- AUTOSAR 术语表（Glossary）[6]
- AUTOSAR 通用结构模板（Generic Structure Template）[7]
- AUTOSAR XML Schema 生成规则（XML Schema Production Rules）[8]
- AUTOSAR 时序扩展需求（Requirements on Timing Extensions）[9]
2.2. 规范文档¶
本文档中收集的需求将由《Specification of ECU Resource Template》（[1]）文档满足。
3. 需求¶
3.1. 通用需求¶
3.1.1. 支持基础软件的配置¶
ECU 资源模板应提供用于描述硬件属性的方法，这些属性支持 AUTOSAR 基础软件的配置。
| 描述 | ECU 资源模板应提供用于描述硬件属性的方法，这些属性支持 AUTOSAR 基础软件的配置。 |
|---|---|
| 理由 | 部分 ECU 配置参数的取值可以从已配置硬件的 ECU 资源描述中推导得出。 |
| 用例 | ADC 通道的最大数量由可用硬件决定，因此可以从 ECU 资源描述中推导得出。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.1.2. 描述特定硬件元素的特征属性¶
ECU 资源模板应提供基于硬件元素的种类来描述其共有属性和特征属性的方法。
| 描述 | ECU 资源模板应提供基于硬件元素的种类来描述其共有属性和特征属性的方法。 |
|---|---|
| 理由 | 由于硬件种类的多样性，需要按硬件种类对属性进行专门的描述。 |
| 用例 | 描述 EEPROM 的保证擦写次数。 |
| 依赖项 | §3.1.3 |
| 支撑材料 | - |
3.1.3. 描述通用硬件¶
ECU 资源模板应提供描述任意种类硬件元素的方法。
| 描述 | ECU 资源模板应提供描述任意种类硬件元素的方法。 |
|---|---|
| 理由 | 开发过程中未曾考虑到的硬件元素。 |
| 用例 | 专用 ASIC 硬件无法用专门的描述来刻画，只能通过通用属性来描述。 |
| 依赖项 | §3.1.2 |
| 支撑材料 | - |
3.1.4. 描述硬件元素之间的连接¶
ECU 资源模板应提供以抽象方式描述各个硬件元素——ECU 内部以及 ECU 外部——之间如何连接的方法。
| 描述 | ECU 资源模板应提供以抽象方式描述各个硬件元素——ECU 内部以及 ECU 外部——之间如何连接的方法。 |
|---|---|
| 理由 | 各个硬件元素之间的连接方式对于 ECU 的配置至关重要。 |
| 用例 | * 在双核微控制器中，部分存储器段只能被一个内核访问。通过对各个内核及其与存储器段之间连接的专门描述，可以刻画这种可访问性。 * Can 收发器需要若干 DIO 端口进行控制。通过对 DIO 端口与收发器之间连接的描述，可以用形式化的方式定义这一关联关系。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.1.5. 硬件的时序属性¶
ECU 资源模板应提供描述硬件 IO 时序属性的方法，例如数字 IO 硬件端口引入的延迟。
| 描述 | ECU 资源模板应提供描述硬件 IO 时序属性的方法，例如数字 IO 硬件端口引入的延迟。 |
|---|---|
| 理由 | 硬件 IO 可能引入额外的显著延迟，在分析和验证系统的时序行为时必须将其考虑在内。 |
| 用例 | 时序行为的分析与验证。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.1.6. 描述硬件的可变性¶
应可以描述实际硬件所提供的可变性。
| 描述 | 应可以描述实际硬件所提供的可变性。 |
|---|---|
| 理由 | 大多数硬件是高度可配置的，但配置的方式存在限制和约束。 |
| 用例 | 控制器的一个引脚既可以配置为 ADC，也可以配置为 DIO。一旦做出选择，该组中的其他引脚即隐式连接到同一外设。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.1.7. 文档支持¶
ECU 资源模板应提供为硬件元素添加文档的方法。
| 描述 | ECU 资源模板应提供为硬件元素添加文档的方法。 |
|---|---|
| 理由 | 用于提供关于 ECU 和外设的补充文档，包括详细的文字、插图和表格。 |
| 用例 | 提供 ECU 电子部件的原理图。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.1.8. 支持来自多个来源的硬件描述¶
ECU 资源模板应提供组合来自多个来源的硬件描述的方法。
| 描述 | ECU 资源模板应提供组合来自多个来源的硬件描述的方法。 |
|---|---|
| 理由 | AUTOSAR 中供应硬件的不同合作伙伴可以贡献各自的硬件描述。硬件集成商可以利用各个单独的硬件描述来交付完整的硬件描述。 |
| 用例 | 微控制器供应商为微控制器提供 ECU 资源描述。ECU 供应商为 ECU 创建 ECU 资源描述，并使用来自微控制器供应商的微控制器 ECU 资源描述。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.2. 描述专用硬件的需求¶
3.2.1. 处理单元规范¶
ECU 资源模板应提供专门的方法来描述处理单元。处理单元应定义为微控制器/处理器的内核。
| 描述 | ECU 资源模板应提供专门的方法来描述处理单元。处理单元应定义为微控制器/处理器的内核。 |
|---|---|
| 理由 | 处理单元的数量对系统和 ECU 的设计至关重要。 |
| 用例 | * 为了将软件执行的上下文映射到各个内核，需要了解各个内核。 * 在双核微控制器中，部分存储器段只能被一个内核访问。通过对各个内核的专门描述，可以刻画对这些存储器段的访问。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.2.2. 可用存储器¶
ECU 资源模板应提供专门的方法来描述存储器段。这包括所有可能的存储器种类，如 RAM、ROM、EEPROM、Flash 等。
| 描述 | ECU 资源模板应提供专门的方法来描述存储器段。这包括所有可能的存储器种类，如 RAM、ROM、EEPROM、Flash 等。 |
|---|---|
| 理由 | 存储器段的数量及其属性对系统和 ECU 的设计至关重要。 |
| 用例 | * 需要了解可用存储器容量，才能将软件分配到系统中的不同 ECU，并从存储器角度检查软件是否能够放下。 * 在链接器运行期间，软件的存储器需求会被映射到实际可用的硬件存储器上。为支持这一活动，应为每个 ECU 描述其存储器段。 * 在多核微控制器中，部分存储器段只能被一个内核访问。通过对各个内核的专门描述，可以刻画对这些存储器段的访问。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.2.3. 可用通信手段¶
ECU 资源模板应提供专门的方法来描述通信硬件。
| 描述 | ECU 资源模板应提供专门的方法来描述通信硬件。 |
|---|---|
| 理由 | ECU 的通信至关重要，应与系统描述和 ECU 配置以协调的方式一起描述。 |
| 用例 | * 描述用于系统描述以及 ECU 之间通信设计的网络端口。 * 描述不属于系统描述的网络端口（用于访问智能传感器/执行器的本地网络端口）。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.2.4. 可用 IO 硬件外设¶
ECU 资源模板应提供专门的方法来描述 IO 硬件外设（IO-HW-Peripherals）。
| 描述 | ECU 资源模板应提供专门的方法来描述 IO 硬件外设（IO-HW-Peripherals）。 |
|---|---|
| 理由 | 不同的 IO 硬件外设需要专门的方法，从硬件角度描述其属性；不同的 IO 硬件外设还需要专门的方法，描述其在微控制器内部以及对外部的连接。 |
| 用例 | * 微控制器引脚 87 上提供 ADC 通道 5。 * 变体管理：如果微控制器被配置为在引脚 53 上提供 ADC 通道 7，则 DIO 无法将引脚 50–57 用于其自身用途。 |
| 依赖项 | §3.1.6 |
| 支撑材料 | - |
3.2.5. IO 硬件抽象规范¶
ECU 资源模板应通过 IO 硬件抽象层（IO-HW-Abstraction）提供硬件传感器/执行器与 IO 硬件外设之间的抽象连接信息。
| 描述 | ECU 资源模板应通过 IO 硬件抽象层（IO-HW-Abstraction）提供硬件传感器/执行器与 IO 硬件外设之间的抽象连接信息。 |
|---|---|
| 理由 | 为了配置 IO 硬件外设，必须了解连接了哪些传感器/执行器，以及 IO 硬件抽象层将如何访问相应的 IO 硬件外设。 |
| 用例 | * 转速传感器通过复杂的电子部件连接到微控制器引脚 53 的 ADC 通道 7 的 IO 端口。复杂电子部件的行为不做描述，但应规定连接本身，从而使 IO 硬件抽象软件的实现者能够获得正确的连接信息。 * 收发器电子部件连接到 Can 总线，与 Can 通信控制器存在连接，为启用通信而连接到 DIO 通道 8（引脚 47），并为发起唤醒而连接到 DIO 通道 5（引脚 87）。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.2.6. 可用传感器和执行器¶
ECU 资源模板应提供专门的方法来描述传感器和执行器。
| 描述 | ECU 资源模板应提供专门的方法来描述传感器和执行器。 |
|---|---|
| 理由 | 用于建立传感器/执行器软件组件与实际硬件元素之间的关系。 |
| 用例 | * 描述轮速传感器硬件及其对应的传感器软件组件。 * 描述车窗升降电机及其对应的执行器软件组件。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | - |
3.3. 对 ECU 资源模板开发的需求¶
3.3.1. 按照 AUTOSAR 通用结构模板文档进行开发¶
ECU 资源模板的 UML 表示应按照 AUTOSAR 通用结构模板（Generic Structure Template）进行开发。
| 描述 | ECU 资源模板的 UML 表示应按照 AUTOSAR 通用结构模板（Generic Structure Template）进行开发。 |
|---|---|
| 理由 | 应复用已可用于 AUTOSAR 元建模的经验和工具。 |
| 用例 | ECU 资源模板与其他已使用 AUTOSAR 元建模指南完成的模板类似。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | AUTOSAR 通用结构模板 [7] |
3.3.2. 按照 AUTOSAR XML Schema 生成规则对 ECU 资源模板建模进行转换¶
ECU 资源模板的 XML 表示应根据 AUTOSAR XML Schema 生成规则（XML Schema Production Rules）从其 UML 表示推导得出。
| 描述 | ECU 资源模板的 XML 表示应根据 AUTOSAR XML Schema 生成规则（XML Schema Production Rules）从其 UML 表示推导得出。 |
|---|---|
| 理由 | 应复用已可用于 AUTOSAR 建模的经验和工具。 |
| 用例 | ECU 资源模板与其他已使用 AUTOSAR 元建模指南完成的模板类似。 |
| 依赖项 | - |
| 支撑材料 | XML Schema 生成规则 [8] |
4. 变更历史¶
4.1. AUTOSAR 4.0.1 相对于 3.1.5 的变更历史¶
本文档为 AUTOSAR R4.0.1 中新增的文档。
4.2. AUTOSAR 4.0.2 相对于 4.0.1 的变更历史¶
无
4.3. AUTOSAR 4.0.3 相对于 4.0.2 的变更历史¶
无
4.4. AUTOSAR 4.1.1 相对于 4.0.3 的变更历史¶
无
4.5. AUTOSAR 4.1.2 相对于 4.1.1 的变更历史¶
无
4.6. AUTOSAR 4.2.1 相对于 4.1.2 的变更历史¶
无
4.7. AUTOSAR 4.2.2 相对于 4.2.1 的变更历史¶
无
4.8. AUTOSAR 4.3.0 相对于 4.2.2 的变更历史¶
无
4.9. AUTOSAR 4.3.1 相对于 4.3.0 的变更历史¶
无
4.10. 本文档按 AUTOSAR R21-11 的约束与规范项历史¶
4.10.1. R21-11 中新增的需求¶
无
4.10.2. R21-11 中变更的需求¶
表4.1：R21-11 中变更的需求
| 标题 |
|---|
| 描述特定硬件元素的特征属性 |
| 描述通用硬件 |
| 支持基础软件的配置 |
| 处理单元规范 |
| 可用存储器 |
| 可用通信手段 |
| 可用 IO 硬件外设 |
| 可用传感器和执行器 |
| 按照 AUTOSAR 通用结构模板文档进行开发 |
| 按照 AUTOSAR XML Schema 生成规则对 ECU 资源模板建模进行转换 |
| 硬件的时序属性 |
| 文档支持 |
4.10.3. R21-11 中删除的需求¶
无
4.11. 本文档按 AUTOSAR R22-11 的约束与规范项历史¶
4.11.1. R22-11 中新增的需求¶
无
4.11.2. R22-11 中变更的需求¶
无
4.11.3. R22-11 中删除的需求¶
无
4.12. 本文档按 AUTOSAR R23-11 的约束与规范项历史¶
4.12.1. R23-11 中新增的需求¶
无
4.12.2. R23-11 中变更的需求¶
无
4.12.3. R23-11 中删除的需求¶
无