[CP_AUTOSAR]_分层软件架构_接口之内存模块的交互介绍

在前面关于接口的一些说明，点击跳转)中，简要介绍了CP_AUTOSAR分层软件接口常用规范的一些说明，本文以内存服务中的软件模块为对象，介绍软件层之间的通信交互。
关于内存服务中的软件模块，先抛出以下几个问题：
1、内存服务中的软件模块，各自的特征以及彼此之间的差异是什么？
2、分层的软件架构中，是如何通信交互的？
3、软件接口是什么样的？
4、如何实现抽象层是最有效率的？

1、Memory service modules 特征及差异

不同的服务模块（即内存管理器）都是从非易失性存储抽象而来，但硬件特性会对管理器的设计、访问是如何实现的产生影响；
NV(non-volatile)内存硬件的不同，决定了内存服务软件模式的使用约束；
下表列出了内存服务软件模块以及相应的NV内存特性：

模块	使用案例及特征	NV特性	硬件案例
NVM	1、软件模块中数据存储（比如错误信息，特殊的配置信息，状态信息以及诊断数据）； 2、支持同步读写（BSW和SWC）； 3、ECU上电时读取，在下电时写入，也支持正常运行期间的突然读/写； 4、数据大小约占几KB；	1、直接（通过内存映射）和间接（通过SPI总线）访问NV内存； 2、串行访问（在同一个HW部分，同时读写可能无效）；	1、Internal data flash； 2、External eeprom /data flash；
BndM	1、存储车辆指定数据； 2、通过诊断方式写入； 3、支持SWCs同步读取； 4、直接访问指针； 5、数据大小KB；	1、需要直接访问（通过指针）NV数据； 2、同步读取NV数据；	1、Internal data flash； 2、Internal code flash；
FOTA	1、存储指定车辆数据和代码； 2、数据大小MB； 3、比如，在几次驾驶循环之后可能会写入新的数据；	1、同时读写（如通过内存抽象）	1、Internal and external code flash

2、Memory 如何通信交互

2.1、Memory通信架构

以下的案例展示了NVRAM Manager 和 Watchdog Manager是如何在假定的硬件配置中与驱动进行交互的。
该ECU的硬件包含了一块外部EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）和一个通过SPI连接到微控制器的外部看门狗。SPIHandlerDriver驱动控制外设的同时访问，需要分配给watchdog更高优先级的访问权。
微控制器上有一块内部闪存，用于同步访问外部EE。EEPROM Abstraction 和 Flash EEPROM Emulation具有语义相同的API。
Memory Abstraction接口可以通过如下方式实现：
1、基于设备索引（内部/外部），在运行时决定使用哪个闪存设备进行读写操作；
2、基于时钟索引（比如 > 0x1FF是外部EEPROM），在运行时决定使用哪个闪存设备进行读写操作；
3、在配置时通过NVRAM Manager中带有功能指针的ROM表，决定使用哪个闪存设备进行读写操作
在这里插入图片描述

2.2、大块的NV数据管理

BndM（Bulk NV Data Manager，大块非易失性数据存储管理）：不经常性写入且尺寸巨大的连续性数据。
NVM（NVRAM Manager，Non-Volatile Random Access Memory Manager，非易失性存储器管理器）：经常性更新且尺寸较小的连续性数据。
比如，当DCM模块收到$2E服务 UDS中2E服务可以参考该文档，点击跳转，需要写入较大的数据时，会通过BndM模块直接驱动flash写入。
在这里插入图片描述

3、Memory 软件接口

架构图描述：
NVRAM Manager通过内存抽象接口（Memory Abstraction Interface）访问驱动，通过设备索引来访问不同内存的地址。
接口描述：
Memory Abstraction Interface，内存抽象接口有如下接口函数（比如，写函数）

	Std_ReturnType MemIf_Write{uint8 DeviceIndex,uint16 BlockNumber,uint8 *DataBufferPtr}

EEPROM Abstraction 和 Flash EEPROM Emulation有如下接口函数（比如，写函数）

	Std_ReturnType Ea_Write{uint16 BlockNumber,uint8 *DataBufferPtr}

在这里插入图片描述

4、内存抽象接口的实现

3.1、情况1：只使用了一种NV设备类型

这种情况是通常使用情况，Memory Abstraction可以使用忽略了设备索引参数的宏定义来实现，以下是写函数的案例：

#define MemIf_Write(DeviceIndex, BlockNumber, DataBufferPtr) \
Ea_Write(BlockNumber, DataBufferPtr)

结果：NVRAM Manager可以直接访问EEPROM Abstraction或者是Flash Emulation。

3.2、情况2：使用了2种或更多的NV设备

这种情况下，设备索引参数必须被使用，以确保选择正确的NV设备。可以用过一组函数指针来快速实现，以下是写函数的案例：

File MemIf.h:

extern const WriteFctPtrType WriteFctPtr[2];#define MemIf_Write(DeviceIndex, BlockNumber, DataBufferPtr) \
WriteFctPtr[DeviceIndex](BlockNumber, DataBufferPtr)

File MemIf.c:

#include “Ea.h“ /* for getting the API function addresses */
#include “Fee.h“ /* for getting the API function addresses */
#include “MemIf.h“ /* for getting the WriteFctPtrType */const WriteFctPtrType WriteFctPtr[2] = {Ea_Write, Fee_Write};