AUTOSAR コンポーネントの動作のモデル化

Simulink^® では、ランナブル、イベント、インターランナブル変数など、AUTOSAR コンポーネントの動作をモデル化できます。

コンポーネントの動作のモデル化に関する AUTOSAR 要素

AUTOSAR コンポーネントの動作をモデル化するには、コンポーネントのスケジューリングおよびリソース共有に関する側面を記述する AUTOSAR 要素をモデル化します。コンポーネントの動作に影響を与える AUTOSAR 要素には次のようなものがあります。

ランナブルとランナブルが対応するイベント
同じコンポーネントのランナブル間でのデータ通信に使用されるインターランナブル変数
コンポーネントの内部データ型を提供するインクルードデータ型セット
コンポーネントアルゴリズム内での参照に使用可能な、システムレベルの定数値を指定するために使用されるシステム定数
コンポーネント内でインスタンス固有のグローバルメモリを指定するために使用されるインスタンスごとのメモリ
コンポーネント内のグローバルデータおよびパラメーター値にアクセスするための静的メモリおよび定数メモリ
コンポーネントの内部パラメーターデータにアクセスするための共有パラメーターおよびインスタンスごとのパラメーター
パラメーターデータに対するポートベースのアクセス用のポートパラメーター

このトピックでは、コンポーネントの動作を定義するのに役立つ AUTOSAR 要素をモデル化する方法について説明します。

ランナブル

AUTOSAR ソフトウェアコンポーネントには、基礎となる AUTOSAR オペレーティングシステムによって直接または間接的にスケジュールされたランナブルが含まれます。

次の図に、2 つのランナブル Runnable 1 および Runnable 2 をもつ AUTOSAR ソフトウェアコンポーネントを示します。AUTOSAR ランタイム環境 (RTE) で生成されたイベント RTEEvent で各ランナブルはトリガーされます。たとえば、TimingEvent は定期的に生成される RTEEvent です。

コンポーネントにはモデルで表される単一のランナブルを含められるので、シングルレートまたはマルチレートにすることができます。

メモ

ソフトウェアは、モデル化パターンに関係なく初期化関数に追加のランナブルを生成します。

詳細については、AUTOSAR ランナブルとイベントの設定を参照してください。

インターランナブル変数

AUTOSAR では、同じコンポーネントでのランナブル間のデータ通信に "インターランナブル" 変数を使用します。これらの変数を、サブシステム (ランナブル) を接続する信号線を使用して Simulink モデルで定義します。たとえば、次の図では、irv1、irv2、irv3 および irv4 はインターランナブル変数です。

エクスポートするインターランナブル変数の名前とデータアクセスモードを指定できます。

インクルードデータ型セット

AUTOSAR ソフトウェアコンポーネントモデルでは、AUTOSAR インクルードデータ型セット (IncludedDataTypeSet) の ARXML 記述をインポートおよびエクスポートできます。IncludedDataTypeSet はソフトウェアコンポーネントの内部動作の一部として定義されます。これには、コンポーネント内部にあり、コンポーネントインターフェイスの記述に存在しない AUTOSAR データ型定義への参照が含まれます。参照される内部データ型の定義は、共有 AUTOSAR 要素定義のインポートと参照で説明されているように、複数のソフトウェアコンポーネント間で共有できます。

IncludedDataTypeSet 記述を含む ARXML ファイルを Simulink にインポートすると、インポーターで AUTOSAR コンポーネントモデルに内部データ型が作成され、それらがヘッダーファイル Rte_Type.h にマッピングされます。

AUTOSAR コンポーネントモデルで、ARXML IncludedDataTypeSet 記述でエクスポート用に内部データ型を設定するには、内部データ型をヘッダーファイル Rte_Type.h にマッピングします。コンポーネントモデルを作成すると、次が行われます。

モデルコードに使用される内部データ型の ARXML IncludedDataTypeSet 記述がエクスポートされます。
内部データ型の Rte_Type.h ヘッダーファイルエントリが生成されます。

AUTOSAR IncludedDataTypeSet のエクスポートでは、Simulink は以下のデータ型をサポートします。

数値
エイリアス
バス
固定小数点
列挙型

列挙型リテラルのリテラル接頭辞は、インポートおよび作成された IncludedDataTypeSets で異なる方法で処理されます。

LiteralPrefix を列挙型リテラルの共通接頭辞として定義する IncludedDataTypeSet をインポートする場合、インポーターでは IncludedDataTypeSet のエクスポートとラウンドトリップ用に LiteralPrefix が保持されます。
AUTOSAR IncludedDataTypeSet でのエクスポート用にコンポーネントモデルで内部データ型を設定すると、エクスポーターでは、空の LiteralPrefix をもつ IncludedDataTypeSet にデータ型が生成されます。

詳細については、AUTOSAR IncludedDataTypeSet の内部データ型の構成を参照してください。

システム定数

AUTOSAR システム定数 (SwSystemConstant) は、コンポーネントアルゴリズム内での参照に使用可能なシステムレベルの定数値を指定します。AUTOSAR システム定数をモデルに追加するには、以下の方法を使用できます。

ARXML ファイルからインポートする。
[ストレージクラス] が [SystemConstant] に設定されている AUTOSAR.Parameter オブジェクトを使用して Simulink にそれらを作成します。

これにより、Simulink アルゴリズム内で AUTOSAR システム定数を参照できます。たとえば、Gain ブロック内にあるシステム定数や、Variant Subsystem またはモデル参照の条件式内にあるシステム定数を参照できます。

モデル内の AUTOSAR システム定数を参照する場合は次のとおりです。

エクスポートされた ARXML ファイルには、対応する SwSystemConstant と SwSystemConstant を参照する AUTOSAR の対応する変動点プロキシ (VariationPointProxy) が含まれます。モジュラー ARXML ファイルを生成する場合、SwSystemConstant は modelname_datatype.arxml にあり、VariationPointProxy は modelname_component.arxml にあります。
生成された C コードは、モデルが SwSystemConstant を使用する場所では生成された VariationPointProxy を使用します。

バリアント条件のロジックに関連付けられた条件値を表す AUTOSAR システム定数の例については、AUTOSAR ランナブル実装のバリアントの設定を参照してください。

インスタンスごとのメモリ

AUTOSAR はインスタンスごとのメモリをサポートするため、インスタンスに固有のグローバルメモリをソフトウェアコンポーネント内に指定できます。AUTOSAR ランタイム環境のジェネレーターは、このメモリを割り当て、メモリにアクセスするための API を提供します。

インスタンスごとのメモリは AUTOSAR 型または C 型のいずれかになります。AUTOSAR 型のインスタンスごとのメモリ (arTypedPerInstanceMemory) は C 型ではなく AUTOSAR データ型を使用して記述されます。ARXML ファイルにエクスポートされると、arTypedPerInstanceMemory により、キャリブレーションツールと測定ツールを使用してインスタンスごとのメモリに対応するグローバル変数を監視できるようになります。

また、AUTOSAR では、インスタンスごとのメモリを不揮発性 RAM (NVRAM) のデータの RAM ミラーとして使用できます。AUTOSAR アプリケーション内で NVRAM にアクセスして使用することができます。AUTOSAR 不揮発性メモリへのソフトウェアコンポーネントのアクセスをモデル化する方法の詳細については、AUTOSAR 不揮発性メモリのモデル化を参照してください。

AUTOSAR のインスタンスごとのメモリをモデルに追加するには、以下の方法を使用できます。

インスタンスごとのメモリ定義を ARXML ファイルからインポートする。
インスタンスごとのメモリを表すモデルコンテンツを作成する。

arTypedPerInstanceMemory をモデル化するには、ブロック信号、離散状態、またはデータストアを AUTOSAR モデルで使用できます。

ブロック信号と離散状態を使用するには、コードマッピングエディターの [信号/状態] タブを使用して信号または状態を選択し、それを arTypedPerInstanceMemory にマッピングします。インスタンスごとのメモリの AUTOSAR コードとキャリブレーション属性を表示および変更するには、アイコンをクリックします。
データストアを使用するには、コードマッピングエディターの [データストア] タブを使用して、データストアを選択し、それを arTypedPerInstanceMemory にマッピングします。インスタンスごとのメモリの AUTOSAR コードとキャリブレーション属性を表示および変更するには、アイコンをクリックします。

詳細については、AUTOSAR のインスタンスごとのメモリの設定を参照してください。

静的メモリおよび定数メモリ

AUTOSAR は静的メモリ (StaticMemory) と定数メモリ (ConstantMemory) のデータをサポートします。静的メモリは、Simulink 内部グローバル信号に対応します。定数メモリは、Simulink 内部グローバルパラメーターに対応します。Simulink では AUTOSAR 静的メモリと定数メモリの ARXML 記述をインポートおよびエクスポートできます。ARXML ファイルにエクスポートされると、静的メモリと定数メモリにより、キャリブレーションツールと測定ツールを使用して内部メモリデータを監視できるようになります。

Simulink で AUTOSAR 静的メモリをモデル化するには、コードマッピングエディターの [信号/状態] または [データストア] タブを使用します。信号、状態、またはデータストアを選択して、それを [StaticMemory] にマッピングします。静的メモリの AUTOSAR コードとキャリブレーション属性を表示および変更するには、アイコンをクリックします。

Simulink で AUTOSAR 定数メモリをモデル化するには、コードマッピングエディターの [パラメーター] タブを使用してパラメーターを選択し、それを [ConstantMemory] にマッピングします。定数メモリの AUTOSAR コードとキャリブレーション属性を表示および変更するには、アイコンをクリックします。

詳細については、AUTOSAR の静的メモリの設定およびAUTOSAR 定数メモリの設定を参照してください。

共有パラメーターとインスタンスごとのパラメーター

AUTOSAR では、複数回インスタンス化される可能性があるソフトウェアコンポーネントで使用するために、共有パラメーター (SharedParameter) とインスタンスごとのパラメーター (PerInstanceParameter) をサポートしています。共有パラメーターの値は、コンポーネントのすべてのインスタンス間で共有されます。インスタンスごとのパラメーター値は、各コンポーネントインスタンスに対して一意でプライベートな値です。

Simulink では、AUTOSAR の共有パラメーターとインスタンスごとのパラメーターの ARXML 記述をインポートおよびエクスポートできます。ARXML ファイルにエクスポートされると、共有パラメーターとインスタンスごとのパラメーターにより、キャリブレーションツールと測定ツールを使用してコンポーネントパラメーターを監視できるようになります。

Simulink で AUTOSAR の共有パラメーターをモデル化するには、モデル引数ではない (つまり、マルチインスタンスモデルの各インスタンスに一意でない) モデルワークスペースパラメーターを設定します。たとえば、パラメーターのモデルエクスプローラーのビューで、[引数] プロパティをオフにします。コードマッピングエディターの [パラメーター] タブで、パラメーターを選択し、それをパラメータータイプ [SharedParameter] にマッピングします。共有パラメーターの AUTOSAR コードとキャリブレーション属性を表示および変更するには、アイコンをクリックします。

Simulink で AUTOSAR のインスタンスごとのパラメーターをモデル化するには、モデル引数である (つまり、マルチインスタンスモデルの各インスタンスに一意である) モデルワークスペースパラメーターを設定します。たとえば、パラメーターのモデルエクスプローラーのビューで、[引数] プロパティを選択します。コードマッピングエディターの [パラメーター] タブで、パラメーターを選択し、それをパラメーター [PerInstanceParameter] にマッピングします。インスタンスごとのパラメーターの AUTOSAR コードとキャリブレーション属性を表示および変更するには、アイコンをクリックします。

詳細については、AUTOSAR 共有パラメーターまたはインスタンスごとのパラメーターの設定を参照してください。

ポートパラメーター

AUTOSAR 規格ではパラメーター通信のポートベースパラメーターを定義しています。AUTOSAR パラメーター通信は、パラメーターソフトウェアコンポーネント (ParameterSwComponent) およびパラメーターデータへのポートベースのアクセスを要する 1 つ以上のアトミックソフトウェアコンポーネントに依存します。ParameterSwComponent は AUTOSAR パラメーターを含むメモリを表し、接続されたアトミックソフトウェアコンポーネントにパラメーターデータを提供します。

Simulink では、AUTOSAR パラメーター通信の受信側をモデル化できます。ARXML 記述をインポートするか、ソフトウェアコンポーネントモデルを構成して、以下をモデル化できます。

ParameterSwComponent と通信してパラメーターデータを受信する AUTOSAR パラメーター受信側コンポーネント。
パラメーターデータ要素を含む AUTOSAR パラメーターインターフェイス。データ要素は、モデルワークスペースのパラメーターまたはルックアップテーブルオブジェクトにマッピングされます。
ParameterSwComponent との通信に使用される AUTOSAR パラメーター受信側ポート。

AUTOSAR パラメーター受信側コンポーネントのコードを生成すると、次のようになります。