基于TTEthernet線控轉(zhuǎn)向的AUTOSAR終端系統(tǒng)評估

汽車行業(yè)建立AUTOSAR（汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)）的目的是通過為汽車軟件應用創(chuàng)建標準和規(guī)范，以降低軟件的開發(fā)成本并加強不同公司之間的合作。其中，AUTOSAR規(guī)定的標準以太網(wǎng)具有實時特性及不同的增強功能，且比現(xiàn)有的總線系統(tǒng)（如CAN和FlexRay）具有更高的通信速度。主要介紹和評估新開發(fā)的增強型以太網(wǎng)——TTEthernet（時間觸發(fā)以太網(wǎng)）在AUTOSAR中的集成。首先，引入基于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的終端系統(tǒng)以使TTEthernet與AUTOSAR規(guī)范兼容，即不需要修改與UL（上傳信息）的接口，對AUTOSAR以太網(wǎng)堆棧進行分區(qū)，將不同的流量類型集成到單個物理接口上；其次，利用最先進的以太網(wǎng)硬件控制器（在200MHz下工作的英飛凌AURIX三芯電纜TC27xT微控制器）作為基于線控轉(zhuǎn)向的端部系統(tǒng)的目標平臺，該平臺將100 Mbit/s以太網(wǎng)接口與一個8端口TTEthernet開發(fā)交換機連接，并集成TTX數(shù)據(jù)記錄器共同作為TTEthernet設備。將記錄的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C，對數(shù)據(jù)進行精確的離線時序分析。利用該設備能夠測量輸出TT幀的精度，且能夠?qū)TEthernet與由AUTOSAR規(guī)定的標準以太網(wǎng)分別在計算和存儲方面進行對比，其中在分析TTEthernet的計算和存儲能力時，需要將Lauterbach電路調(diào)試器連接到目標平臺。

在汽車平臺上為AUTOSAR實現(xiàn)了基于線控轉(zhuǎn)向的TTEthernet終端系統(tǒng)。試驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)適用于各種汽車。在AUTOSAR環(huán)境中，該終端系統(tǒng)利用TT幀傳輸信息來替換以太網(wǎng)需要更高的CPU和更大的內(nèi)存，因為需要額外的邏輯來緩沖和分派TTEthernet調(diào)度中指定的TT信息。目前，提高TTEthernet終端系統(tǒng)內(nèi)存和CPU的方法主要有以下3種：①減小安全裕度，這雖能增加網(wǎng)絡帶寬利用率，但也會增加TT信息的跳動，不利于信息傳輸；②通過頻繁地檢查以太網(wǎng)控制器的狀態(tài)能夠降低計算成本，但消耗的人力較大；③優(yōu)化以太網(wǎng)硬件控制器的啟動時間和不同流量類型的集成。其中，第3種方法最為理想，但需要更新或改變硬件平臺。未來，將開發(fā)新的方法以降低系統(tǒng)的計算和存儲成本。

刊名：Procedia Engineering（英）

刊期：2016年第109期

作者：Thomas Fruhwirth et al

編譯：朱會