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AUTOSAR CP 中 BswM 模块功能与使用介绍（2/2）

article 2024/10/25 23:25:22

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三、 AUTOSAR BswM 模块详解及 ARXML 示例

BswM 模块的主要功能

BswM（Basic Software Mode Manager）模块在 AUTOSAR 架构中扮演着模式管理的核心角色。它负责管理车辆的各种模式（如启动、运行、停车等），并根据不同的模式来控制其他 BSW 模块的行为。

主要功能包括：

模式定义: 定义车辆的各种模式及其属性。
模式切换条件: 定义触发模式切换的条件。
模式控制动作: 定义在模式切换时需要执行的动作。
模式仲裁: 当多个模式切换请求同时发生时，BswM 负责仲裁，决定最终的模式。

ARXML 示例

下面通过一个简化的 ARXML 示例来说明 BswM 的配置。

假设场景： 一辆汽车有启动、运行和停车三种模式。当启动按钮按下且发动机未启动时，车辆进入启动模式；当发动机故障时，车辆进入停车模式。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<AUTOSAR xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://autosar.org/schema/r4.0 AUTOSAR_4.0.3.xsd">
  <BSWModuleConfigurationDescriptor>
    <SHORT-NAME>BswM</SHORT-NAME>
    <BswMConfiguration>
      <ModeDescriptor>
        <SHORT-NAME>START</SHORT-NAME>
      </ModeDescriptor>
      <ModeDescriptor>
        <SHORT-NAME>RUN</SHORT-NAME>
      </ModeDescriptor>
      <ModeDescriptor>
        <SHORT-NAME>STOP</SHORT-NAME>
      </ModeDescriptor>

      <ModeRequestPort>
        <SHORT-NAME>StartRequest</SHORT-NAME>
        <AR-PACKAGE-REF DEST="Package:/DataType/Boolean" />
      </ModeRequestPort>
      <ModeRequestPort>
        <SHORT-NAME>EngineFault</SHORT-NAME>
        <AR-PACKAGE-REF DEST="Package:/DataType/Boolean" />
      </ModeRequestPort>

      <ModeTransitionRule>
        <SHORT-NAME>StartRule</SHORT-NAME>
        <ACTIVATION>
          <READ-WRITE>
            <SHORT-NAME>StartRequest</SHORT-NAME>
            <OPERAND>TRUE</OPERAND>
          </READ-WRITE>
        </ACTIVATION>
        <DESTINATION-MODE-REF DEST="ModeDescriptor:START" />
      </ModeTransitionRule>
      <ModeTransitionRule>
        <SHORT-NAME>StopRule</SHORT-NAME>
        <ACTIVATION>
          <READ-WRITE>
            <SHORT-NAME>EngineFault</SHORT-NAME>
            <OPERAND>TRUE</OPERAND>
          </READ-WRITE>
        </ACTIVATION>
        <DESTINATION-MODE-REF DEST="ModeDescriptor:STOP" />
      </ModeTransitionRule>

      </BswMConfiguration>
  </BSWModuleConfigurationDescriptor>
  </AUTOSAR>

示例说明

模式定义: 定义了三种模式：启动、运行和停止。
端口定义: 定义了两个输入端口：StartRequest（启动请求）和 EngineFault（发动机故障）。
规则定义: 定义了两个模式切换规则：
- 当 StartRequest 为真且当前模式不是 START 时，切换到 START 模式。
- 当 EngineFault 为真时，切换到 STOP 模式。
仲裁: 在这个简化示例中，没有多个模式同时请求的情况，因此没有定义仲裁规则。在实际应用中，当多个模式同时请求时，BswM 需要根据优先级或其他条件进行仲裁。

关键概念

模式: 车辆的不同状态。
端口: BswM 与其他模块交互的接口，用于接收模式切换请求和发送模式切换通知。
规则: 定义模式切换的条件。
仲裁: 当多个模式同时请求时，决定最终模式的机制。

四、基于 ARXML 生成 BswM 模块 C 代码示例

理解 ARXML 和代码生成

在 AUTOSAR 系统中，ARXML 文件是配置工具生成的 XML 格式文件，它描述了整个系统的配置信息，包括 BswM 模块的配置。AUTOSAR 代码生成工具会根据 ARXML 文件，自动生成 C 语言源代码，实现 BswM 模块的功能。

分析给定的 ARXML

根据提供的 ARXML，我们可以提取出以下关键信息：

模式: START，RUN，STOP
输入端口: StartRequest，EngineFault
规则:
- 当 StartRequest 为真且当前模式不是 START 时，切换到 START 模式。
- 当 EngineFault 为真时，切换到 STOP 模式。

生成的 C 代码示例

#include "BswM.h"

/* 定义模式枚举，与 ARXML 中定义的模式对应 */
typedef enum {
    START,
    RUN,
    STOP
} VehicleModeType;

/* 定义模式状态变量 */
static VehicleModeType currentMode = STOP;

/* 定义输入端口变量，对应 ARXML 中定义的端口 */
static boolean StartRequest = FALSE;
static boolean EngineFault = FALSE;

/* BswM 主函数 */
void BswM_MainFunction(void) {
    /* 读取输入端口值 */
    // ... (从底层驱动读取 StartRequest 和 EngineFault 的值)

    /* 根据规则进行模式切换 */
    if (StartRequest && currentMode != START) {
        currentMode = START;
        // 调用其他模块的接口，如启动发动机、锁门等
        StartEngine();
        LockDoors();
    } else if (EngineFault && currentMode == RUN) {
        currentMode = STOP;
        // 调用其他模块的接口，如停止发动机、解锁门等
        StopEngine();
        UnlockDoors();
    }

    /* ... 其他规则 ... */
}

代码解释

模式枚举和状态变量: 与 ARXML 中定义的模式对应。
输入端口变量: 对应 ARXML 中定义的输入端口，用于接收外部输入。
BswM 主函数:
- 读取输入端口值: 从底层驱动读取 StartRequest 和 EngineFault 的值。
- 模式切换: 根据 ARXML 中定义的规则，判断是否需要切换模式，并调用相应的函数。

代码生成工具可能生成的额外代码