[发明专利]具有一个或多个虚拟核的电子控制单元的应用任务架构的设计方法

说明书

本发明涉及基于Autosar操作系统的电子控制单元的应用任务架构的设计方法，Autosar操作系统适用于多个微控制器（5、5a）。在与所选微控制器（5、5a）关联之前，通过使用不同于微控制器（5、5a）的一个或多个核（C0、C1、C2）的至少一个虚拟核（A0、A1、A2）来制订应用任务架构，各种任务分别被指派给所述至少一个虚拟核（A0、A1、A2），并且将所述至少一个虚拟核（A0、A1、A2）与微控制器（5、5a）的一个或多个核（C0、C1、C2）相关联，以便将指派给所述至少一个虚拟核（A0、A1、A2）的任务分配给该核或在微控制器（5、5a）的各核（C0、C1、C2）之间分配。

技术领域

本发明涉及基于Autosar操作系统的电子控制单元的应用任务架构的设计方法，Autosar操作系统适用于这样的多个微控制器：所述微控制器包括一个或多个核作为针对由电子控制单元对各种任务的处理而并行地工作的处理单元，基础软件层用于与构成电子控制单元一部分的所选微控制器连接，要由电子控制单元执行的操作系统的各种任务由应用任务架构分配（attribuer）给所选微控制器的一个或多个核。

本发明还涉及将多核微控制器集成到基于Autosar操作系统的电子控制单元中的方法，Autosar操作系统包括根据这种设计方法设计的应用任务架构。本发明还涉及基于Autosar操作系统的电子控制单元。

本发明特别适用于（但不限于）机动车辆的领域中、用于具有开放式系统架构的用于操控发动机或其他对象的控制计算机，开放式系统亦即其中可以根据标准接口或在所谓的可适配版本中重复使用功能性的系统，所述可适配版本可适配于其中可以添加或去除新的功能性的系统。

背景技术

基础软件层构成所选微控制器与基于Autosar操作系统的电子控制单元的其余部分之间的软件连接，从而向每个核分配任务。

Autosar操作系统是机动车领域的具有开放式架构的系统，其也以英语名称“AUTomotive Open System ARchitecture（机动车开放式系统架构）”而为人所知。

直到近几年为止，发动机控制计算机仍一直在使用具有单个处理单元的微控制器，即单核微控制器。而近来，出现了包括至少两个处理单元、有利地三个或更多个处理单元的微控制器，称为具有多个核的微控制器或多核微控制器，其使得能够实现高于单核微控制器的功率的计算功率，同时使用与单核微控制器的操作频率相等的操作频率。本发明既涉及单核微控制器又涉及多核微控制器，尽管多核微控制器的应用将会更为有利。

传统上，与微控制器相关联的软件的架构根据工作分派的需求或管理各种选项的需求而将功能分割为子功能。目前，例如通过将开放式系统架构的接口上方的应用软件分配给一个核、并将系统的基础软件分配给微控制器的更适于管理通信的输入输出的另一个核而将功能分配给多核微控制器的两个处理单元。

图1示出了典型的基于Autosar操作系统的电子控制单元1，其包括应用软件层2、基础软件层4和微控制器5。应用软件层2集成有将处理分配给微控制器5的应用任务架构。

操作系统意义上的任务是要按一定顺序和以一定的循环执行的一组功能/处理。这些处理不一定在功能上相关，例如速度控制的管理、接着是涡轮增压器阀的管理、接着是油箱中燃油液位的管理，但是它们的共同点是必须以相同的频率执行它们。因此，它们可以集成到同一任务中，或可以集成到链接在多个核上的两个任务中。在应用软件层2和基础软件层4之间，有Autosar标准典型的RTE层3，称为执行环境层，该层构成对网络拓扑的抽象，以用于电子控制单元1的内部和外部的、在各应用软件部件之间、以及在应用软件层2和基础软件层4之间的信息交换的目的。

同一个基于Autosar操作系统的电子控制单元1的软件部分及其应用软件层2和基础软件层4可以与具有相同核数但设计不同的各种类型的微控制器5相关联。