AUTOSAR 入门教程（5）MemStack（二）

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🚗 本文将讨论 AUTOSAR 中与内存服务（MemStack）相关的 ECU 抽象层和 MCAL 层，重点解析 Flash EEPROM 仿真技术及其在汽车电子中的关键作用。✨

🏗 1. 内存服务架构概述

AUTOSAR 内存服务栈主要包含两个关键层级：

• 🔹 ECU 抽象层：包含以下模块

  • 内存接口（MemIf）
  • Flash EEPROM 仿真（Fee）
  • EEPROM 抽象（EA）
  • 外部 Flash 驱动
  • 外部 EEPROM 驱动

• 🔹 MCAL 层：包含

  • 内部 Flash 驱动
  • 内部 EEPROM 驱动

🔌 2. 内存接口（MemIf）

💡 内存接口 的主要职责是为上层提供统一的地址空间，抽象底层 Flash 和 EEPROM 模块的技术细节。

💾 3. Flash EEPROM 仿真原理

EEPROM 和 Flash 存储器都是非易失性存储器，由存储单元阵列组成，每个单元存储一个或多个信息位。

主要区别：

• ✅ EEPROM：

  • 可按字节或字边界编程和擦除
  • 可单独操作单个单元而不影响其他数据

• ✅ Flash 存储器：

  • 按字或双字边界编程（也支持更大尺寸）
  • 擦除只能按扇区边界进行（扇区大小通常为 KB 级）
  • 数据以页为单位写入（最小写入单位）
  • 以扇区为单位擦除（最小擦除单位）

通用 Flash 内存块结构

📁 4. Flash EEPROM 仿真实现

⚙️ 通过 Flash EEPROM 仿真技术，可以在 Flash 内存中实现基于记录的文件系统，用于存储通常保存在 EEPROM 中的数据。

记录包含：

• 块状态（记录+数据）
• 块标识符
• 数据长度

Flash 内存扇区结构

4.1 基本工作原理

1. 🔄 需要至少两个 Flash 扇区：

   • 一个活动扇区
   • 一个非活动扇区

2. ✍️ 数据持续写入活动扇区直到空间不足：

   • 相同标识符的数据更新时，写入新的空闲地址空间
   • 原地址空间标记为无效

3. ♻️ 扇区重组：

   • 当活动扇区将满时：
     • 有效数据复制到另一个已擦除扇区
     • 原活动扇区被擦除
     • 角色互换，新扇区成为活动扇区
   • 只保留每个块的最新条目

🛠 5. AUTOSAR 中的 Fee 模块

💡 Flash EEPROM 仿真模块 主要功能：

• 为上层提供 32 位虚拟线性地址空间
• 支持统一分段管理
• 基于虚拟页大小配置管理块对齐：
  • 块大小 = 虚拟页大小的整数倍
  • 虚拟页大小 = 物理页大小的整数倍
  • 虚拟页大小 ≥ 物理页大小

⚙️ 6. Flash 驱动功能

🔧 Flash 驱动 核心职责：

• 异步提供基础读写擦除功能
• 支持上层内存操作请求
• 管理物理存储介质特性

通过这套架构，AUTOSAR 实现了汽车电子系统中复杂内存需求的标准化管理。🚀