物联网ARXML文件解析-1 - Powered by Discuz! Archiver

南七星之家 发表于 2025-4-5 21:18:19

ARXML文件解析-1

1 摘要

ARXML（AUTOSAR XML）文件是汽车电子体系开发中的核心配置文件，基于AUTOSAR（汽车开放体系架构）标准定义，用于描述整车电子体系的软件架构、通信配置、资源分配及服务接口。在车载测试、开发等范畴有着广泛的应用，因此掌握ARXML文件的作用、语法结构以及用法黑白常紧张的。
2 ARXML文件

ARXML（AUTOSAR XML）文件核心作用是为汽车电子控制单元（ECU）的开发、集成和验证提供标准化的数据模型，确保差别供应商、工具链和团队之间的无缝协作。
2.1 作用及典型应用场景

1. 标准化体系描述
ARXML文件以XML格式定义整车电子体系的静态和动态举动，是AUTOSAR方法论中的唯一数据交换格式。

[*]统一数据模型：所有AUTOSAR兼容工具（如建模工具、代码生成器、测试工具）均通过ARXML交换数据，避免格式碎片化。
[*]跨团队协作：主机厂、Tier1供应商和软件供应商基于同一ARXML文件协同开发，减少沟通本钱。
示例：

[*]OEM提供整车通信矩阵（如CAN/LIN/以太网信号列表）的ARXML文件，供应商据此开发ECU软件。
2. 定义通信协议与网络拓扑
ARXML文件详细描述车内网络的通信协议、ECU连接关系和信号传输规则。

[*]通信协议栈配置：定义CAN、LIN、FlexRay、以太网等协议的参数（如波特率、帧格式、PDU封装）。
[*]网络拓扑：描述ECU、网关、交换机的物理连接和逻辑通信路径。
[*]信号映射：将应用层信号映射到物理总线（如CAN帧或以太网PDU）的具体位置。
示例：

<EcuInstance>
<SHORT-NAME>ADAS_ECU</SHORT-NAME>
<MAC-ADDRESS>00:1A:2B:3C:4D:5E</MAC-ADDRESS>
<IP-ADDRESS>192.168.10.20</IP-ADDRESS>
</EcuInstance>


<EthernetFrame>
<SHORT-NAME>Camera_Frame</SHORT-NAME>
<FRAME-ID>0x2001</FRAME-ID>
<PDU-TO-FRAME-MAPPING>
<PDU-REF DEST="PDU">/Pdus/Camera_PDU</PDU-REF>
</PDU-TO-FRAME-MAPPING>
</EthernetFrame>
3. 配置ECU软件组件
ARXML文件定义每个ECU的软件架构，包罗：

[*]软件组件（SWC）：描述功能模块的接口（Port）和内部举动（Runnable）。
[*]资源分配：CPU内核、内存、外设的分配战略。
[*]任务调度：配置Runnable的触发条件（周期/变乱）和优先级。
示例：

<SW-COMPONENT-PROTOTYPE>
<SHORT-NAME>BrakeControl_SWC</SHORT-NAME>
<PORT-PROTOTYPES>
<SENDER-PORT>BrakeSignal_Out</SENDER-PORT>
<RECEIVER-PORT>WheelSpeed_In</RECEIVER-PORT> 
</PORT-PROTOTYPES>
</SW-COMPONENT-PROTOTYPE>
4. 面向服务架构（SOA）支持
针对车载以太网和SOME/IP，ARXML文件定义服务化接口，支持SOA计划：

[*]服务接口（Service Interface）：声明服务的方法（Method）、变乱（Event）、字段（Field）。
[*]服务实例化：配置服务在ECU中的端口、IP地址和通信模式（单播/组播）。
[*]服务发现：定义服务实例的动态注册与订阅机制。
示例：

<ServiceInterface>
<SHORT-NAME>NavigationService</SHORT-NAME>
<SERVICE-ID>0x3001</SERVICE-ID>
<METHODS>
<METHOD>
   <SHORT-NAME>UpdateRoute</SHORT-NAME>
   <METHOD-ID>0x01</METHOD-ID>
   <CALL-TYPE>REQUEST_RESPONSE</CALL-TYPE>
</METHOD>
</METHODS>
</ServiceInterface>


<ServiceInstance>
<ENDPOINT-PORT>30490</ENDPOINT-PORT>
<MULTICAST-ADDRESS>239.255.10.1</MULTICAST-ADDRESS>
</ServiceInstance>
5. 数据管理与标定
ARXML文件支持车辆数据的标准化管理：

[*]标定参数：定义可标定变量（如发动机MAP图）的地址、数据范例和物理转换规则。
[*]诊断配置：配置UDS（ISO 14229）服务的DID（数据标识符）和DTC（故障码）。
[*]传感器/执行器接口：描述ECU与物理设备的信号接口（如ADC采样精度、PWM频率）。
示例：

<CALPRM>
<SHORT-NAME>Engine_TorqueLimit</SHORT-NAME>
<PHYSICAL-TYPE>uint16</PHYSICAL-TYPE>
<SCALE>0.1</SCALE> 
<UNIT>Nm</UNIT>
<ADDRESS>0x80001000</ADDRESS> 
</CALPRM>
6. 自动化代码生成与集成
ARXML文件是AUTOSAR工具链的输入，驱动以下自动化流程：

[*]RTE代码生成：生成运行时环境（RTE）代码，实现SWC间通信。
[*]BSW配置：生成基础软件（如通信栈、OS、驱动）的配置代码。
[*]ECU Extract：从整车ARXML中提取单个ECU的配置，供供应商开发使用。
工具链示例：

[*]计划工具：ETAS ISOLAR、Vector PREEvision。
[*]代码生成器：EB Tresos、Matlab/Simulink。
[*]测试工具：CANoe、dSPACE SystemDesk。
7. 验证与仿真支持
ARXML文件为测试和仿真提供结构化输入：

[*]静态验证：检查信号范围、ID唯一性、时序约束的同等性。
[*]动态仿真：导入CANoe等工具，模仿ECU节点间的通信举动。
[*]HIL测试：基于ARXML配置硬件在环（HIL）测试环境。
示例场景：

[*]在CANoe中加载ARXML文件，自动解析总线信号，实现车载网络流量监控和故障注入测试。
总结：ARXML的核心代价
维度作用标准化统一汽车电子体系描述格式，打破工具链和供应商壁垒。模块化计划支持ECU软件组件的独立开发和机动集成。通信同等性确保信号、服务和网络协议的全局同等，避免通信冲突。自动化服从驱动代码生成、测试和标定流程的自动化，减少手动错误。可维护性通过版本管理和向后兼容性计划，支持车辆电子体系的持续迭代升级。 2.2 ARXML文件的结构树

ARXML（AUTOSAR XML）文件是AUTOSHAR（汽车开放体系架构）标准中使用的一种基于XML的文件结构，如下是关键元素示例：

[*]根结构:
AR-PACKAGE (根包)
├── SHORT-NAME (包名称)
├── ELEMENTS (包含所有主要元素)
│ ├── AR-PACKAGE (子包，可嵌套)
│ ├── ECU-EXTRACT (ECU 提取定义)
│ ├── SYSTEM (系统描述)
│ ├── ECU-INSTANCE (ECU 实例)
│ ├── COMPOSITION (组件组合)
│ ├── COMPONENT-PROTOTYPE (组件原型)
│ ├── CLIENT-SERVER-INTERFACE (客户端-服务端接口)
│ ├── SENDER-RECEIVER-INTERFACE (发送者-接收者接口)
│ ├── SOFTWARE-COMPONENT-TYPE (软件组件类型)
│ ├── IMPLEMENTATION-DATA-TYPE (实现数据类型)
│ ├── APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE (应用原始数据类型)
│ ├── APPLICATION-COMPOSITE-DATA-TYPE (应用复合数据类型)
│ ├── CONSTANT-SPECIFICATION (常量规范)
│ ├── SIGNAL (信号定义)
│ ├── SYSTEM-SIGNAL (系统信号)
│ ├── SYSTEM-SIGNAL-GROUP (系统信号组)
│ ├── DATA-TRANSFORMER (数据转换器)
│ └── ... (其他元素)
└── ADMIN-DATA (管理数据)

[*]主要分支详细解析:

[*]软件组件 (Software Component)
SOFTWARE-COMPONENT-TYPE
├── SHORT-NAME
├── PORTS
│ ├── P-PORT-PROTOTYPE (提供端口)
│ │ ├── SHORT-NAME
│ │ ├── PROVIDED-INTERFACE-TREF (引用接口)
│ │ └── ...
│ └── R-PORT-PROTOTYPE (需求端口)
│    ├── SHORT-NAME
│    ├── REQUIRED-INTERFACE-TREF
│    └── ...
├── INTERNAL-BEHAVIORS (内部行为)
│ ├── SHORT-NAME
│ ├── EVENTS
│ │ ├── INIT-EVENT (初始化事件)
│ │ ├── TIMING-EVENT (定时事件)
│ │ ├── DATA-RECEIVE-EVENT (数据接收事件)
│ │ ├── OPERATION-INVOKED-EVENT (操作调用事件)
│ │ └── MODE-SWITCH-EVENT (模式切换事件)
│ ├── RUNNABLES (可运行实体)
│ │ ├── SHORT-NAME
│ │ ├── CAN-BE-INVOKED-CONCURRENTLY (并发调用标志)
│ │ ├── MINIMUM-START-INTERVAL (最小启动间隔)
│ │ └── ...
│ └── ...
└── ...

[*]数据范例 (Data Types)
IMPLEMENTATION-DATA-TYPE
├── SHORT-NAME
├── CATEGORY (类型类别: VALUE, ARRAY, RECORD, UNION)
├── SW-DATA-DEF-PROPS (软件数据定义属性)
│ ├── SW-CALIBRATION-ACCESS (标定访问权限)
│ ├── SW-IMPL-POLICY (实现策略)
│ └── ...
├── SUB-ELEMENTS (子元素，适用于复合类型)
│ ├── ARRAY-TYPE (数组类型)
│ │ ├── ELEMENT (数组元素)
│ │ ├── INDEX-DATA-TYPE (索引数据类型)
│ │ └── SIZE-HANDLING (大小处理)
│ └── RECORD-TYPE (记录类型)
│    ├── ELEMENTS (记录元素)
│    └── ...
└── ...

[*] 接口 (Interfaces)
[*] 客户端-服务端接口 (Client-Server Interface)
CLIENT-SERVER-INTERFACE
├── SHORT-NAME
├── IS-SERVICE (是否为服务接口)
├── OPERATIONS (操作)
│ ├── SHORT-NAME
│ ├── ARGUMENTS (参数)
│ │ ├── DIRECTION (IN, OUT, INOUT)
│ │ ├── TYPE-TREF (类型引用)
│ │ └── ...
│ ├── POSSIBLE-ERROR-REFS (可能的错误引用)
│ └── ...
└── ...

[*]发送者-接收者接口 (Sender-Receiver Interface)
SENDER-RECEIVER-INTERFACE
├── SHORT-NAME
├── DATA-ELEMENTS (数据元素)
│ ├── SHORT-NAME
│ ├── TYPE-TREF (类型引用)
│ ├── IS-QUEUED (是否排队)
│ └── ...
└── ...

[*]2.4 ECU 配置 (ECU Configuration)
ECU-EXTRACT
├── SHORT-NAME
├── CONTAINERS (容器)
│ ├── ECU-CONFIG (ECU 配置)
│ │ ├── SHORT-NAME
│ │ ├── ECU-VARIANT (ECU 变体)
│ │ ├── MEMORY-MAPPINGS (内存映射)
│ │ └── ...
│ └── ...
├── MODULE-CONFIGS (模块配置)
│ ├── COM-CONFIG (通信配置)
│ ├── OS-CONFIG (操作系统配置)
│ ├── BSW-MODULE-CONFIG (基础软件模块配置)
│ └── ...
└── ...

[*]体系描述 (System Description)
SYSTEM
├── SHORT-NAME
├── COMMUNICATION (通信)
│ ├── SIGNAL-TO-PDU-MAPPINGS (信号到PDU映射)
│ ├── PDU-TO-FRAME-MAPPINGS (PDU到帧映射)
│ └── ...
├── ECUS (ECU实例)
│ ├── SHORT-NAME
│ ├── COMMUNICATION-CONNECTORS (通信连接器)
│ └── ...
├── SIGNALS (信号)
│ ├── SHORT-NAME
│ ├── DATA-TYPE-POLICY (数据类型策略)
│ └── ...
└── ...

[*]典型 ARXML 文件层次结构示例：
AUTOSAR (根元素)
├── AR-PACKAGES (包集合)
│ ├── AR-PACKAGE (包1, 如ServiceInterfaces)
│ │ ├── SHORT-NAME: "ServiceInterfaces"
│ │ ├── ELEMENTS
│ │ │ ├── SERVICE-INTERFACE (服务接口)
│ │ │ │ ├── SHORT-NAME: "VehicleSpeedService"
│ │ │ │ ├── SERVICE-ID: 0x1234
│ │ │ │ ├── METHODS (方法)
│ │ │ │ │ └── CLIENT-SERVER-OPERATION
│ │ │ │ │    ├── SHORT-NAME: "GetSpeed"
│ │ │ │ │    ├── METHOD-ID: 0x0101
│ │ │ │ │    └── CALL-TYPE: "REQUEST_RESPONSE"
│ │ │ │ └── EVENTS (事件)
│ │ │ │    └── EVENT
│ │ │ │       ├── SHORT-NAME: "SpeedUpdate"
│ │ │ │       └── EVENT-ID: 0x0201
│ │ │ └── ... (其他服务接口)
│ │ └── AR-PACKAGE (子包, 可选)
│ │
│ ├── AR-PACKAGE (包2, 如DataTypes)
│ │ ├── SHORT-NAME: "DataTypes"
│ │ ├── ELEMENTS
│ │ │ ├── IMPLEMENTATION-DATA-TYPE (数据类型)
│ │ │ │ ├── SHORT-NAME: "UInt16"
│ │ │ │ └── BIT-SIZE: 16
│ │ │ └── IMPLEMENTATION-DATA-TYPE (结构体)
│ │ │    ├── SHORT-NAME: "EngineStatus"
│ │ │    ├── CATEGORY: "STRUCTURE"
│ │ │    └── SUB-ELEMENTS (成员)
│ │
│ ├── AR-PACKAGE (包3, 如ECUs)
│ │ ├── SHORT-NAME: "ECUs"
│ │ ├── ELEMENTS
│ │ │ └── ECU-INSTANCE (ECU实例)
│ │ │    ├── SHORT-NAME: "EngineECU"
│ │ │    ├── MAC-ADDRESS: "00:12:34:56:78:9A"
│ │ │    └── ETHERNET-INTERFACES (以太网接口)
│ │
│ └── AR-PACKAGE (包4, 如Communication)
│    ├── SHORT-NAME: "Communication"
│    ├── ELEMENTS
│    │ ├── ETHERNET-FRAME (以太网帧)
│    │ │ ├── SHORT-NAME: "Speed_Frame"
│    │ │ └── FRAME-ID: 0x1001
│    │ ├── I-SIGNAL-I-PDU (PDU)
│    │ │ ├── SHORT-NAME: "Speed_PDU"
│    │ │ └── SIGNAL-TO-PDU-MAPPING (信号映射)
│    │ └── I-SIGNAL (信号)
│    │    ├── SHORT-NAME: "Speed_Signal"
│    │    └── LENGTH: 16
│    └── ...
│
└── ... (其他全局配置)
关键结构阐明:

[*]根节点：<AUTOSAR>

[*]包含所有配置的入口，声明命名空间和版本。

ARXML 文件通常包含以下关键命名空间：

[*]http://autosar.org/schema/r4.0 (根据版本差别而厘革)
[*]http://autosar.org/schema/implementationDataTypes
[*]http://autosar.org/schema/applicationDataTypes
版本信息通常在根元素中指定：
<AUTOSAR xsi:schemaLocation="http://autosar.org/schema/r4.0 AUTOSAR_4-0-3.xsd"
      xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0"
      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">

[*] 包（AR-PACKAGE）：

[*]功能划分：按逻辑功能分模块（如服务接口、数据范例、ECU配置）。
[*]嵌套支持：包内可嵌套子包（如ServiceInterfaces包下可定义SOME/IP子包）。

[*] 元素（ELEMENTS）：

[*]服务接口（SERVICE-INTERFACE）：定义SOME/IP服务的方法、变乱、字段。
[*]数据范例（IMPLEMENTATION-DATA-TYPE）：基础范例（uint8）或复杂范例（struct）。
[*]ECU实例（ECU-INSTANCE）：描述ECU的硬件属性（MAC地址、IP地址）。
[*]通信元素（ETHERNET-FRAME, PDU, SIGNAL）：定义以太网帧格式和信号映射。

[*] 引用机制：

[*]通过<REF>标签跨包引用元素（如<DATA-TYPE-REF DEST="IMPLEMENTATION-DATA-TYPE">/DataTypes/UInt16</DATA-TYPE-REF>
）。

示例：服务接口与PDU的引用关系
ServiceInterfaces (包)
└── SERVICE-INTERFACE
├── METHOD
│ └── INPUT-ARGUMENTS
│    └── ARGUMENT
│       └── DATA-TYPE-REF -> /DataTypes/UInt16
└── EVENT
   └── DATA-TYPE-REF -> /DataTypes/UInt16

Communication (包)
└── I-SIGNAL-I-PDU
└── SIGNAL-TO-PDU-MAPPING
   └── I-SIGNAL-REF -> /Signals/Speed_Signal
计划原则

[*]模块化：按功能拆分为独立包（如Services、Network、ECUs）。
[*]唯一标识：所有ID（SERVICE-ID、METHOD-ID）需全局唯一。
[*]可读性：通过SHORT-NAME和注释阐明元素用途。
[*]兼容性：版本升级时保存旧字段，避免破坏现有通信。
通过此结构树，可快速定位ARXML文件中的配置模块，理解元素间的层级和引用关系。
2.3 TAG（XML元素）

在ARXML文件中，TAG（XML元素）的范例由AUTOSAR元模型（Meta-Model）严格定义，用于描述汽车电子体系的各个构成部分。以下是ARXML文件中所有常见TAG范例的分类及详细阐明，涵盖从顶层结构到具体配置的完整体系：
1. 顶层结构标签
TAG名称用途示例<AUTOSAR>根元素，声明命名空间和XSD引用xml <AUTOSAR xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0"><AR-PACKAGES>包含所有功能包的容器xml <AR-PACKAGES>...</AR-PACKAGES><AR-PACKAGE>单个功能包，通过UUID和SHORT-NAME标识xml <AR-PACKAGE UUID="a1b2c3d4">...</AR-PACKAGE> 2. 元数据与管理标签
TAG名称用途示例<ADMIN-DATA>文件管理信息（版本、语言等）xml <ADMIN-DATA><LANGUAGE>EN</LANGUAGE>
</ADMIN-DATA><DOC-REVISIONS>文档修订汗青xml <DOC-REVISIONS><DOC-REVISION><REVISION-LABEL>1.0.0</REVISION-LABEL></DOC-REVISION></DOC-REVISIONS><USED-LANGUAGES>声明支持的多语言xml <USED-LANGUAGES><L-2 L="EN"/></USED-LANGUAGES> 3. 通信与网络相关标签
TAG名称用途示例<COMMUNICATION-CLUSTER>定义通信协议（CAN/LIN/Ethernet）xml <COMMUNICATION-CLUSTER><SHORT-NAME>CAN_Cluster</SHORT-NAME></COMMUNICATION-CLUSTER><PDU>协议数据单元（信号组）xml <PDU><SHORT-NAME>EngineData</SHORT-NAME></PDU><SIGNAL>单个信号定义xml <SIGNAL><SHORT-NAME>RPM</SHORT-NAME></SIGNAL><I-SIGNAL>接口信号（ECU间通信）xml <I-SIGNAL><SHORT-NAME>BrakePressure</SHORT-NAME></I-SIGNAL> 4. ECU配置与软件组件标签
TAG名称用途示例<ECUC-MODULE-DEF>ECU模块定义（软件组件）xml <ECUC-MODULE-DEF><SHORT-NAME>CanDriver</SHORT-NAME></ECUC-MODULE-DEF><ECUC-CONTAINER-VALUE>容器实例（配置参数集合）xml <ECUC-CONTAINER-VALUE><SHORT-NAME>CanConfig</SHORT-NAME></ECUC-CONTAINER-VALUE><PARAMETER-VALUES>参数值容器xml <PARAMETER-VALUES><INTEGER-VALUE><VALUE>100</VALUE></INTEGER-VALUE></PARAMETER-VALUES> 5. 服务与数据转换标签
TAG名称用途示例<SERVICE-INTERFACE>SOA服务接口定义xml <SERVICE-INTERFACE><SHORT-NAME>DiagnosticService</SHORT-NAME></SERVICE-INTERFACE><DATA-TRANSFORMATION-SET>数据转换规则集合（如信号编码/解码）xml <DATA-TRANSFORMATION-SET UUID="..."><SHORT-NAME>SignalEncoder</SHORT-NAME></DATA-TRANSFORMATION-SET><TRANSFORMER-CHAIN>数据转换步骤链xml <TRANSFORMER-CHAIN><SHORT-NAME>CanToEth</SHORT-NAME></TRANSFORMER-CHAIN> 6. 多语言支持标签
TAG名称用途示例<DESC>多语言描述容器xml <DESC><L-2 L="EN">Description</L-2></DESC><L-2>短文本（名称、标签）xml <L-2 L="EN">EngineSpeed</L-2><L-10>长文本（详细阐明、文档）xml <L-10 L="EN">This is a detailed description...</L-10> 7. 引用与依靠标签
TAG名称用途示例<ECUC-REFERENCE>引用其他元素（通过UUID或路径）xml <ECUC-REFERENCE DEST="ECUC-MODULE-DEF"><TARGET-REF>/Path/To/Element</TARGET-REF></ECUC-REFERENCE><VARIATION-POINT>条件编译或变体配置xml <VARIATION-POINT><ECUC-CONFIGURATION-VARIANT COND="DEBUG_MODE">...</ECUC-CONFIGURATION-VARIANT></VARIATION-POINT> 8. 特殊用途标签
TAG名称用途示例<PLACEHOLDER>标记未完成的配置xml <PLACEHOLDER><DEFINITION-REF>/ECUC/Placeholders/Unassigned</DEFINITION-REF></PLACEHOLDER><BINARY-FILE>嵌入二进制文件（如校准数据）xml <BINARY-FILE><SHORT-NAME>Calibration.bin</SHORT-NAME></BINARY-FILE> 关键总结

[*]严格分层：ARXML接纳树状结构，从<AUTOSAR>根元素到具体配置逐级展开。
[*]工具链依靠：所有TAG需符合AUTOSAR XSD规范，否则工具（如Vector PREEvision）会报错。
[*]多语言支持：通过<L-2>/<L-10>和<USED-LANGUAGES>实现国际化。
[*]唯一标识：UUID和SHORT-NAME确保元素可被唯一引用。
如需完整标签列表，请参考对应AUTOSAR版本的官方XSD文件（如AUTOSAR_4-2-2.xsd）。
2.4 ARXML文件关键元素解析

2.4.1 XML声明与处理指令

元素：<?xml ?> - XML声明
作用：定义XML文档的根本属性，是每个ARXML文件必须的开头部分
完整语法：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
参数详解：

[*]version(必需)：指定XML版本，目前只支持"1.0"
[*]encoding(强烈保举)：字符编码方式，保举值：

[*]UTF-8（保举）：兼容性最佳，支持多语言。
[*]UTF-16：大端/小端编码，需声明字节顺序标记（BOM）。
[*]ISO-8859-1：仅支持西欧字符。

[*]standalone(可选)：定义文档是否依靠外部DTD

[*]作用：声明XML文档是否依靠外部资源（如DTD、XSD）。
[*]standalone="yes"：文档独立，不依靠外部定义。
[*]standalone="no"：依靠外部资源（如AUTOSAR XSD文件）。
[*]默认值：若未声明，默认值为 "no"。
[*]ARXML实践：
[*]AUTOSAR文件通常需引用外部XSD架构，因此建议显式声明 standalone="no"。
[*]若省略此属性，工具链可能默认按 "no" 处理。

使用规范：

[*]必须出现在文件第一行
[*]前面不能有任何字符（包罗空格）
[*]在ARXML中必须指定UTF-8编码
注意事项：

[*]若声明 encoding="UTF-8"，文件必须保存为UTF-8格式（无BOM）。
[*]若文件含中文注释或标签，必须使用UTF-8编码，否则解析器会报错或乱码。
2.4.2 XML注释

元素：  - 注释
作用：为ARXML文件添加人类可读的解释阐明
语法规则：

特殊限制：

[*]不能嵌套注释
[*]内容中不能包含连续两个连字符"–"
[*]不能出现在标签内部（如<tag  >）
2.4.3 XML声明与根元素

[*]必须声明根元素 <AUTOSAR>，并指定命名空间和XSD验证。
[*]命名空间：xmlns 定义AUTOSAR标准的版本（如R4.0、R21-11）。
[*]XSD引用：xsi:schemaLocation 指向对应的XSD架构文件，用于语法验证。
4.4.3.1 xmlns（默认命名空间）

[*]作用：定义XML元素的默认命名空间，确保元素归属明确，所有未显式指定前缀的元素均属于此命名空间。
[*]ARXML示例：<AUTOSAR xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0">

<AR-PACKAGE>...</AR-PACKAGE>
</AUTOSAR>

[*]关键点：

[*]命名空间URI（如http://autosar.org/schema/r4.0）唯一标识AUTOSAR版本。
[*]差别AUTOSAR版本需对应差别URI（如R21-11为http://autosar.org/schema/r4.0）。

AUTOSAR命名空间版本对照表：
AUTOSAR版本命名空间URIR4.0http://autosar.org/schema/r4.0R4.1http://autosar.org/schema/r4.1R4.2http://autosar.org/schema/r4.2R21-11http://autosar.org/schema/r4.0（同R4.2） 4.4.3.2 xmlns:xsi（XML Schema实例命名空间）

[*]作用：声明XML Schema实例（XML Schema Instance）的命名空间前缀（通常为xsi），用于关联XSD文件，启用XML Schema实例功能。
[*]示例：<AUTOSAR xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">

</AUTOSAR>

[*]前缀约定：

[*]xsi 是通用前缀，不可自定义。
[*]用于后续的schemaLocation属性。

4.4.3.3 xsi:schemaLocation（XSD文件关联）

[*]作用：指定命名空间对应的XSD架构文件路径，供解析器验证XML结构，实现语法验证。
[*]语法：xsi:schemaLocation="命名空间URI XSD文件路径"
（多个命名空间可依次列出，用空格分隔）
[*]ARXML示例：<AUTOSAR
xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://autosar.org/schema/r4.0 AUTOSAR_4-0-3.xsd"
>

[*]表示 http://autosar.org/schema/r4.0 命名空间的XSD文件为 AUTOSAR_4-0-3.xsd。

[*]关键点：

[*]XSD文件需与XML文件在相同目录，或通过绝对/相对路径指定。
[*]若XSD文件未找到，工具链（如Vector PREEvision）会报错。

完整ARXML根元素示例:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<AUTOSAR
xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0"          
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
xsi:schemaLocation="http://autosar.org/schema/r4.0 AUTOSAR_4-2-2.xsd" 
>
<AR-PACKAGES>
<AR-PACKAGE>
   <SHORT-NAME>ECU_Config</SHORT-NAME>
</AR-PACKAGE>
</AR-PACKAGES>
</AUTOSAR>
2.4.4 ADMIN-DATA元素

元素： <ADMIN-DATA>
作用：存储文档管理元数据，包含三类核心信息：

[*]文档创建和修改汗青
[*]工具链信息
[*]配置管理数据
ADMIN-DATA 的典型结构:
ADMIN-DATA 通过 <SDGS>（Structured Data Group Set）定义多个结构化数据组（<SDG>），每个组通过 GID（Group ID）标识数据范例，并通过 <SD>（Structured Data）存储具体值。
完整结构：
<ADMIN-DATA>
<SDGS>

<SDG GID="Docu">
   <SD>ECU Configuration</SD>
</SDG>


<SDG GID="Revision">
   <SD>4.3.0</SD>
</SDG>


<SDG GID="Created">
   <SD>2023-11-20T09:30:00</SD>
   <SDG GID="By">
   <SD>John.Doe@company.com</SD>
   </SDG>
</SDG>


<SDG GID="Tool">
   <SD>Vector PREEvision 6.0</SD>
   <SDG GID="Settings">
   <SD>CodeGen=Autosar4.2</SD>
   </SDG>
</SDG>
</SDGS>
</ADMIN-DATA>
SDG参数详解：

[*]GID(必需)：分组标识符，常见值：

[*]“Created”：创建时间
[*]“Modified”：修改记录
[*]“Tool”：生成工具
[*]“Revision”：版本号
[*]“Owner”：所有者

[*]SD：实际数据内容，可以是嵌套结构
常见 GID 范例与用途:
GID阐明示例值author元素创建或修改的作者。Alice BrowncreationDate元素的创建时间（ISO 8601 格式）。2023-10-05T08:00:00ZmodifiedDate元素的末了修改时间。2023-10-06T09:15:00ZmodifiedHistory修改汗青记录（多行文本）。2023-10-05: Initial creationtool生成或修改该元素的工具名称及版本。ETAS ISOLAR-A 4.3.0version元素的版本号（遵循语义化版本规范）。1.2.0comment自定义注释或描述。Added new event for fault codes 最佳实践：

[*]至少应包含创建时间和工具信息
[*]使用ISO 8601格式记录时间戳
[*]对紧张修改保存汗青记录
2.4.5 语言相关元素

元素： <LANGUAGE>
作用：声明文档的默认内容语言
语法用法：
<LANGUAGE>EN</LANGUAGE>
语言代码规范：

[*]必须使用ISO 639-1双字母代码
[*]常见值：EN(英语)、DE(德语)、JA(日语)、ZH(中文)
元素 <USED-LANGUAGE>
作用：声明文档中实际使用的所有语言
语法：
<USED-LANGUAGES>
<USED-LANGUAGE>EN</USED-LANGUAGE>
<USED-LANGUAGE>DE</USED-LANGUAGE>
</USED-LANGUAGES>
规则：

[*]必须包含<LANGUAGE>中指定的默认语言
[*]按使用频率排序
[*]每个语言代码只能出现一次
元素 <L-10>
作用：提供多语言文本内容
完整语法：
<L-10
L="EN"
xml:space="preserve|default"
xmlns:xhtml="http://www.w3.org/1999/xhtml"
>
文本内容
</L-10>
参数详解：

[*]L(必需)：ISO 639-1语言代码
[*]xml:space(可选)：空缺处理方式

[*]“preserve”：保存所有空缺字符
[*]“default”：按XML规范处理空缺

[*]xmlns:xhtml(可选)：允许嵌入XHTML标记
与其他多语言标签的对比:
标签范例用途示例<L-2>短文本（名称、简短描述）<L-2 L="EN">CAN Signal</L-2><L-10>长文本（详细阐明、文档）如上文示例<L-4>中等长度文本（如错误消息）较少使用典型应用：
<DESCRIPTION>
<L-10 L="EN" xml:space="preserve">
Engine control module (ECM) manages
the fundamental engine parameters.
</L-10>
<L-10 L="DE">
Das Motorsteuergerät (ECM) verwaltet
die grundlegenden Motorparameter.
</L-10>
</DESCRIPTION>
2.4.6 AR-PACKAGE体系结构

元素 <AR-PACKAGES>
作用：根元素下的容器，作为所有AR-PACKAGE的根容器，用于构造多个<AR-PACKAGE>（AUTOSAR包），形成层次化结构。
特性：

[*]必须是<AUTOSAR>元素的直接子元素
[*]可以包含多个<AR-PACKAGE>
[*]在模块化ARXML中可能被拆分到多个文件，用于模块化计划（如按功能划分：通信、诊断、ECU配置等）。
元素 <AR-PACKAGE>
作用：AUTOSAR元素的主要构造单元
完整语法：
<AR-PACKAGES>

<AR-PACKAGE UUID="d8a3f1e0-7b3a-11ed-a1eb-0242ac120002">
<SHORT-NAME>ServiceInterfaces</SHORT-NAME>
<ELEMENTS>
   
</ELEMENTS>

<AR-PACKAGE>
   <SHORT-NAME>SubPackage</SHORT-NAME>
   ...
</AR-PACKAGE>
</AR-PACKAGE>
</AR-PACKAGES>
关键子元素：

[*]UUID：唯一标识符(保举使用URN格式)
[*]SHORT-NAME：包名称(遵循AUTOSAR命名规则)
[*]ELEMENTS：包含实际AUTOSAR元素
UUID生成规范：

[*]必须符合RFC 4122标准
[*]保举格式：urn:uuid:xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx
[*]生成工具：应使用标准UUID生成算法
2.4.7 元素 (ELEMENT) 与属性

元素表示 AUTOSAR 元模型中的对象（如服务、信号、ECU），通过属性定义其特性。
通用元素结构：
<ELEMENT-TYPE UUID="...">
<SHORT-NAME>ElementName</SHORT-NAME>
<PROPERTY-NAME>value</PROPERTY-NAME>
<REFERENCE DEST="TARGET-TYPE">/Path/To/Target</REFERENCE>
</ELEMENT-TYPE>

[*]UUID: 元素的唯一标识符（必填）。
[*]SHORT-NAME: 元素名称（必填，同一包内不可重复）。
[*]DEST: 引用目标范例（如 IMPLEMENTATION-DATA-TYPE）。
常见元素范例：
元素范例描述SERVICE-INTERFACE定义 SOME/IP 服务接口（方法、变乱、字段）。ECU-INSTANCE描述 ECU 硬件属性（MAC 地址、IP 地址）。IMPLEMENTATION-DATA-TYPE定义数据范例（基础范例或结构体）。I-SIGNAL-I-PDU定义 PDU（协议数据单元）及其信号映射。ETHERNET-FRAME定义以太网帧格式。 2.4.8 引用机制

通过路径引用和 UUID 引用关联差别包中的元素。
1 路径引用：
<DATA-TYPE-REF DEST="IMPLEMENTATION-DATA-TYPE">/DataTypes/UInt16</DATA-TYPE-REF>

[*]路径格式: /Package/SubPackage/ElementName。
[*]DEST: 指定目标元素的元模型范例（必须与目标匹配）。
示例：
<DATA-TYPE-REF DEST="IMPLEMENTATION-DATA-TYPE">/DataTypes/UInt16</DATA-TYPE-REF>
<PDU-REF DEST="I-SIGNAL-I-PDU">/Pdus/Speed_PDU</PDU-REF><I-SIGNAL-REF DEST="I-SIGNAL">/Signals/Speed_Signal</I-SIGNAL-REF> 规则：

[*]路径格式：使用/分隔包层级，如/DataTypes/UInt16表示根包下的DataTypes包中的UInt16范例。
[*]DEST属性：必须与目标元素的范例严格匹配（如IMPLEMENTATION-DATA-TYPE对应数据范例）。
2 UUID 引用：
<ECU-INSTANCE-REF DEST="ECU-INSTANCE">d8a3f1e0-7b3a-11ed-a1eb-0242ac120002</ECU-INSTANCE-REF>

[*]实用场景: 跨文件引用元素。
[*]要求: 目标元素必须在同一工程的其他 ARXML 文件中定义。
2.4.9 数据范例定义

通过 IMPLEMENTATION-DATA-TYPE 定义基础或复杂数据范例
基础范例：
<IMPLEMENTATION-DATA-TYPE UUID="...">
<SHORT-NAME>UInt16</SHORT-NAME>
<CATEGORY>VALUE</CATEGORY>
<BIT-SIZE>16</BIT-SIZE>
</IMPLEMENTATION-DATA-TYPE>

[*]CATEGORY: VALUE（基础范例）、STRUCTURE（结构体）、ARRAY（数组）。
结构体范例：
<IMPLEMENTATION-DATA-TYPE UUID="...">
<SHORT-NAME>EngineStatus</SHORT-NAME>
<CATEGORY>STRUCTURE</CATEGORY>
<SUB-ELEMENTS>
<IMPLEMENTATION-DATA-TYPE-ELEMENT>
   <SHORT-NAME>RPM</SHORT-NAME>
   <TYPE-TREF DEST="IMPLEMENTATION-DATA-TYPE">/DataTypes/UInt16</TYPE-TREF>
   <BYTE-POSITION>0</BYTE-POSITION>
</IMPLEMENTATION-DATA-TYPE-ELEMENT>
</SUB-ELEMENTS>
</IMPLEMENTATION-DATA-TYPE>

[*]BYTE-POSITION: 结构体成员的起始字节位置（必须对齐）。
2.4.10 数据转换框架

元素 <DATA-TRANSFORMATIONS>
作用：容器元素，包含所有数据转换定义
结构要求：
<DATA-TRANSFORMATIONS>
<DATA-TRANSFORMATION-SET>...</DATA-TRANSFORMATION-SET>

</DATA-TRANSFORMATIONS>
位置：通常位于<AR-PACKAGE>的<ELEMENTS>中
元素 <DATA-TRANSFORMATION-SET>
作用：定义一组数据转换规则（如信号编码/解码、单位转换等）
关键点：

[*]UUID：唯一标识该转换集。
[*]通常用于SOA（面向服务架构）或信号后处理。
子元素：

[*]<SHORT-NAME>：转换集名称（如Transformer_Configuration）。
[*]<TRANSFORMER-CHAIN-REFS>：引用具体的转换链（Transformer Chains）。
完整语法：
<DATA-TRANSFORMATION-SET UUID="e5f6g7h8-9012-3456-7890-abcdef123456">
<SHORT-NAME>Transformer_Configuration</SHORT-NAME>
<TRANSFORMER-CHAIN-REFS>...</TRANSFORMER-CHAIN-REFS>
</DATA-TRANSFORMATION-SET>
关键参数：

[*]UUID：必须全局唯一
[*]SHORT-NAME：遵循UpperCamelCase命名惯例
元素 <TRANSFORMER-CHAIN-REFS>
作用：引用一个或多个转换链（Transformer Chains），定义数据转换的执行顺序。
典型子元素：

[*]<TRANSFORMER-CHAIN-REF>：指向具体的转换链（通过UUID或路径引用）。
应用场景：

[*]比方：将CAN信号转换为以太网信号需要多个步骤（缩放、字节序转换等）。
详细结构：
<TRANSFORMER-CHAIN-REFS>
<TRANSFORMER-CHAIN-REF
DEST="TRANSFORMER-CHAIN"
DEST-NAME="SpeedConverterChain"
>/Transformers/SpeedProcessing</TRANSFORMER-CHAIN-REF>
</TRANSFORMER-CHAIN-REFS>
属性详解：

[*]DEST(必需)：目标范例，固定为"TRANSFORMER-CHAIN"
[*]DEST-NAME(可选)：目标元素的SHORT-NAME
[*]内容：XPath格式的引用路径
2.4.11 SHORT-NAME命名规范

语法要求：
<SHORT-NAME>ValidName</SHORT-NAME>
命名规则：

[*]长度限制：1-128个字符
[*]允许字符：

[*]大写字母(A-Z)
[*]小写字母(a-z)
[*]数字(0-9)
[*]下划线(_)

[*]克制：

[*]开头或末端使用下划线
[*]连续两个下划线
[*]使用XML保存字符(<, >, &等)

行业惯例：

[*]范例定义使用UpperCamelCase：EngineSpeedType
[*]实例命名使用lowerCamelCase：currentSpeed
[*]常量使用UPPER_SNAKE_CASE：MAX_SPEED_LIMIT
综合应用示例：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><AUTOSAR xmlns="http://autosar.org/schema/r4.0"><ADMIN-DATA> <SDGS>    <SDG GID="Created">    <SD>2023-11-20T14:30:00Z</SD>    <SDG GID="By">       <SD>engineering@auto.com</SD>    </SDG>    </SDG>    <SDG GID="Tool">    <SD>ETAS ISOLAR-A 9.0.1</SD>    </SDG> </SDGS></ADMIN-DATA><LANGUAGE>EN</LANGUAGE>
<USED-LANGUAGES> <USED-LANGUAGE>EN</USED-LANGUAGE> <USED-LANGUAGE>DE</USED-LANGUAGE></USED-LANGUAGES><AR-PACKAGES> <AR-PACKAGE UUID="urn:uuid:1a2b3c4d-5e6f-7890-1234-56789abcdef0">    <SHORT-NAME>VehicleData</SHORT-NAME>    <DESCRIPTION>    <L-10 L="EN">Contains vehicle data transformations</L-10>    </DESCRIPTION>          <ELEMENTS>    <DATA-TRANSFORMATIONS>       <DATA-TRANSFORMATION-SET UUID="urn:uuid:aa11bb22-cc33-dd44-ee55-ff6677889900">          <SHORT-NAME>SpeedTransformSet</SHORT-NAME>          <TRANSFORMER-CHAIN-REFS>          <TRANSFORMER-CHAIN-REF DEST="TRANSFORMER-CHAIN">             /Transformers/KmphToMphChain          </TRANSFORMER-CHAIN-REF>          </TRANSFORMER-CHAIN-REFS>       </DATA-TRANSFORMATION-SET>    </DATA-TRANSFORMATIONS>    </ELEMENTS> </AR-PACKAGE></AR-PACKAGES></AUTOSAR> 3 总结

以上对ARXML文件的作用、应用场景以及关键元素进行了详细先容，希望能对大家学习ARXML文件有所资助，后续专题会继承对ARXML文件以及以太网通信矩阵进行先容。

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