AUTOSAR MCAL(1)：Microcontroller Driver

落叶纷飞

目录1. MCAL概述2. Microcontroller Drivers2.1 MCU Drivers2.2 GPT Driver2.3 WatchDog Driver2.4 CoreTest3.小结

---

1. MCAL概述

今天正式开始AUTOSAR MCAL之旅。首先回顾一下AUTOSAR的分层，如下图：

Microcontroller Abstraction Layer(MCAL)：红色部分，AUTOSAR BSW最下层，它可以直接访问µC和内部外设；ECU Abstraction Layer：绿色部分，负责提供统一的访问接口，实现对通信、内存或者I/O的访问，从而无需考虑这些资源由哪些外设或者设备提供；Complex Drivers：绿色部分，非AUTOSAR定义的特殊功能；Services Layer：紫色部分，为应用提供OS、NM、Memory、诊断等接口

那么我们要讨论的MCAL部分，里面具体内容如下：


它分为五个大类：

Miicrocontroller Drivers：内部外设驱动，如GPT、Watchdog等；Memory Drivers：片内Flash、EEPROM和片外Flash的驱动等；Crypto Drivers：片上加密设备的驱动，如SHE、HSM；Communication Drivers：ECU板级通信的驱动，如CAN、LIN、SPI等；Wireless Comm. Drivers：无线网络通信的驱动I/O Drivers：模拟、数字输入输出的驱动，如DIO、PWM

今天主要讲Microcontroller Drivers 。 2. Microcontroller Drivers

如上面所讲，Microcontroller Drivers主要包含了GPT Driver、Watchdog Driver、MCU Driver和Core Test几个模块。2.1 MCU Drivers

该驱动主要为MCAL其他模块提供基础的MCU初始化、复位、下电和某些芯片特定功能。从代码角度看，MCU运行完BootRom的启动代码后，MCU Driver可能是CP AUTOSAR中最先被调用的模块，如下图：

进一步的，该模块主要提供的功能有：

从硬件获取复位原因；提供芯片级复位；低功耗设置；RAM初始化；MCU时钟配置；

通过SWS中的API定义也可以窥探一二，如下：：

其中比较常用的接口有Mcu_PerformReset，在诊断、看门狗、BswM和EcuM可以根据具体项目需求进行调用。2.2 GPT Driver

GPT Driver全称General Purpose Timer Driver，用于初始化和控制MCU内部的硬件计时器，具体的作用如下：

开启和关闭硬件Timer；获取指定Timer值；控制基于时间触发的中断通知；控制基于时间唤醒的中断触发。

需要注意的是，GPT一般只用来产生时间基(Time base)，用于产生中断，或者因此不是所有的硬件Timer都由GPT控制，特别是PWM、ICU这些驱动的功能实现。所以一般来讲，我们在设计代码时只需选用一个Timer给Gpt就行了。Gpt运行模式分为One-Shot和Continuous两种。One-Shot表示一旦Timer计数达到目标值，硬件Timer会自动停止计数并保持当前值，如下：

Continunous表示一旦Timer达到目标值，硬件timer又会自动从0开始计数；

2.3 WatchDog Driver

该模块比较简单，就是用于初始化看门狗、喂狗、切换看门狗模式等。能够调用的API也比较羞涩，如下：

Wdg_InitWdg_SetModeWdg_SetTriggerCondition

2.4 CoreTest

在考虑Fusa设计时，CoreTest、RAMtest和Flash Test是必须要涉及的。CoreTest主要就是针对MCU的内核最小系统进行测试，常见的Core主要由CPU、内部特定memory(例如Cache、TCM)、中断控制器、MPU和调试接口等组成，如下：


因此，CoreTest驱动主要提供对内核的测试Patten配置、轮询和通知测试结果等等，此外还要对特定内核提供测试手段，例如要测arm某内核，就需要对内核的通用寄存器和ALU进行测试。因此，CoreTest这个模块通常是要与芯片厂提供的内核STL进行结合。 那么这里就要考虑一个问题，这个测试是上电之后只做一次，还是周期触发去测试，

这要涉及到内核的通用寄存器测试，因此还是有很大风险。3.小结

本文主要对Microcontroller Driver做了一个概述，了解了每个模块的作用，大家其实在日常工作接触的比较多的通信和memory，这块涉及的相对底层，和MCU本身提供的硬件特性强相关，做一个科普方便后续给做MCU bringup。

往期回顾：

1.汽车标定精选
汽车标定技术--标定概念详解
汽车标定技术--Bypass的前世今生
万字长文：汽车标定技术--XCP概述

2.AUTOSAR精选
AUTOSAR CryptoStack--CSM Job夹带了哪些私货
AUTOSAR 诊断栈分析(一)
AUTOSAR OS概述（一）

3.汽车网络安全精选
汽车信息安全--MCU启动常用密码算法
汽车网络安全方案需求分析
汽车信息安全--常见车规MCU安全启动方案
车载信息安全场景概述

4.汽车功能安全精选

5.汽车虚拟化精选

    汽车ECU虚拟化技术初探(一)

    汽车ECU虚拟化技术(二)--U2A虚拟化功能

6.杂七杂八

    Flash模拟EEPROM原理浅析

    征途漫漫:汽车MCU的国产替代往事

    车规MCU应用场景及国产替代进展

hudaren43

好的，针对您提供的帖子，作为汽车工程师回复如下：

AUTOSAR MCAL概述：

AUTOSAR（汽车开放系统架构）中的MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）是整个AUTOSAR BSW（基础软件）最下层的重要组成部分。其主要作用在于提供统一的硬件抽象接口，确保软件层与具体硬件微控制器之间的兼容性和独立性。MCAL包括多个驱动模块，如MCU驱动、GPT驱动、WatchDog驱动等，用于管理硬件资源和实现系统关键功能。ECU抽象层为其提供进一步的接口和整合。理解AUTOSAR MCAL是掌握整个AUTOSAR架构的关键一步。关于MCAL的具体细节，将在后续章节中详细解析。

以上回复是对AUTOSAR MCAL的初步概述，后续将继续深入探讨其各个模块的具体内容。希望对你有所帮助。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

zy_wawj

尊敬的各位同仁，今日我开启AUTOSAR MCAL的学习之旅，并针对MCAL概述做出如下回复：

AUTOSAR中的Microcontroller Abstraction Layer（MCAL）是关键的软件抽象层之一，位于基础软件（BSW）的最下层。其主要功能是为上层软件提供对微控制器硬件资源的访问和操作，实现对硬件资源的抽象和标准化。对于AUTOSAR架构而言，MCAL层的重要性不言而喻，因为它直接影响到整个系统的可靠性和性能。在接下来的学习中，我们将深入探讨MCAL的各个组成部分，包括MCU Drivers、GPT Driver、WatchDog Driver等，并对它们的功能和应用进行详细介绍。希望通过这次学习，我们能更好地理解和掌握AUTOSAR MCAL的相关知识，为汽车电子控制单元的开发和应用提供有力支持。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

zy_wawj

针对AUTOSAR MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）的概述及Microcontroller Drivers内容回复如下：

针对AUTOSAR体系结构中红色部分的Microcontroller Abstraction Layer（MCAL），它是整个AUTOSAR BSW（基础软件层）的最底层，主要功能是为上层软件提供统一的接口规范，隐藏具体硬件实现的细节。确保应用软件的通用性和移植性。今日开始学习关于MCAL中Microcontroller Drivers的部分，其包含MCU Drivers、GPT Driver、WatchDog Driver等核心驱动，这些驱动为MCAL提供了与硬件交互的基础功能。接下来的学习将深入了解这些驱动的具体实现和工作原理。关于AUTOSAR分层结构图，需要更具体的图示信息以便更准确地描述其结构。随着学习的深入，我们将进一步探讨AUTOSAR的其他层次及内容。期待后续学习过程中的交流与进步。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

yuanyou

好的，针对您提供的AUTOSAR MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）概述，我可以进行专业的回复：

AUTOSAR MCAL是汽车软件架构中的关键部分，位于BSW（基础软件）的最下层，直接对接µC（微控制器）和内部外设。其目的为提供一个硬件抽象层，确保上层软件与具体硬件解耦，增强软件的可移植性和可维护性。MCAL包含Microcontroller Drivers，如MCU Driver、GPT Driver、WatchDog Driver等，用于驱动和控制微控制器及其相关外设。今天开始AUTOSAR MCAL的学习，期待后续深入探讨各个驱动的实现细节及其在AUTOSAR架构中的作用。

关于您提到的“Microcontroller Abstraction Layer（MCAL）：红色部分，AUTOSAR BSW最下层”的图示，为了更好地理解和交流，建议您提供该图示的具体内容或描述，以便更准确地解答相关疑问。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

shinch

好的，针对您提供的AUTOSAR MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）概述，我可以进行专业的回复：

AUTOSAR MCAL是汽车软件架构中的关键部分，位于BSW（基础软件）的最下层，为上层软件提供对微控制器及其外设的抽象访问。其主要目的是确保软件的可移植性和可复用性。MCAL包含多个驱动模块，如MCU驱动、GPT驱动、WatchDog驱动等，每个驱动模块都承担着特定的功能。例如，MCU驱动用于控制微控制器的基本操作，GPT驱动负责管理计时器等。CoreTest则是用于测试MCAL核心功能的模块。了解AUTOSAR分层结构对于开发和维护汽车软件至关重要。

关于您附的图（555863），由于未看到具体图像内容，无法进一步分析。如有需要，请提供更详细的信息或描述。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

wmwlove

针对提供的AUTOSAR MCAL概述，专业回复如下：

AUTOSAR MCAL概述：

作为AUTOSAR软件架构中的关键部分，Microcontroller Abstraction Layer（MCAL）在AUTOSAR分层结构中处于基础地位。它是连接上层应用与底层硬件的桥梁，提供了硬件抽象能力，确保上层软件不受具体硬件差异的影响。在MCAL中，Microcontroller Drivers起着关键作用，包括对MCU、GPT（通用定时器）、WatchDog等硬件的驱动支持。通过MCAL，我们可以实现对硬件设备的标准化操作和管理，有效促进了代码的复用性和系统的可维护性。后续的探讨将围绕MCAL的核心内容展开。

关于AUTOSAR分层结构图（555863），由于未提供具体图片内容，无法进一步分析ECU Abstraction Layer的细节。如有疑问或需要更深入的解释，请继续提问或提供相关资料。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

shuizhonghua

好的，针对您提供的AUTOSAR MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）的简要概述，我将以汽车工程师的专业角度进行回复：

1. MCAL概述：

AUTOSAR MCAL是汽车开放软件架构中的微控制器抽象层，位于基础软件（BSW）的最下层。其主要作用是为上层软件提供对微控制器（MCU）及其内部外设的统一、抽象的访问方式。MCAL能够屏蔽底层硬件差异，确保上层软件的可移植性和复用性。

今天您提供的图示中，红色部分代表MCAL的位置，它与µC（微控制器）和内部外设直接交互。而绿色部分的ECU Abstraction Layer则是更上层的抽象，为应用层软件提供接口。

开始AUTOSAR MCAL的学习之旅时，了解MCAL的概述及其在整个AUTOSAR架构中的位置是非常重要的基础。接下来，您可以深入学习MCAL的各个驱动模块，如MCU驱动、GPT（通用定时器）驱动、WatchDog驱动等。

希望以上回复能对您有所帮助！如有更多问题，欢迎继续交流。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]