ARXML文件解析-1

作者：车载测试工程师

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2025-6-10

编辑推荐:

本文主要介绍了ARXML文件的作用、应用场景以及关键元素相关内容。希望对您的学习有所帮助。
本文来自于CSDN，由火龙果软件Linda编辑、推荐。

1 摘要

ARXML（AUTOSAR XML）文件是汽车电子系统开发中的核心配置文件，基于AUTOSAR（汽车开放系统架构）标准定义，用于描述整车电子系统的软件架构、通信配置、资源分配及服务接口。在车载测试、开发等领域有着广泛的应用，因此掌握ARXML文件的作用、语法结构以及用法是非常重要的。

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，确保不同供应商、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. 标准化系统描述

ARXML文件以XML格式定义整车电子系统的静态和动态行为，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，减少沟通成本。

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：

<!-- 以太网ECU实例定义 -->
<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>

<!-- 以太网帧与信号映射 -->
<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，包括：

软件组件（SWC）：描述功能模块的接口（Port）和内部行为（Runnable）。

资源分配：CPU内核、内存、外设的分配策略。

任务调度：配置Runnable的触发条件（周期/事件）和优先级。

示例：

<!-- 软件组件接口定义 -->
<SW-COMPONENT-PROTOTYPE>
  <SHORT-NAME>BrakeControl_SWC</SHORT-NAME>
  <PORT-PROTOTYPES>
    <SENDER-PORT>BrakeSignal_Out</SENDER-PORT>  <!-- 发送刹车信号 -->
    <RECEIVER-PORT>WheelSpeed_In</RECEIVER-PORT> <!-- 接收轮速信号 -->
  </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设计：

服务接口（Service Interface）：声明服务的方法（Method）、事件（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：

<!-- SOME/IP服务接口 -->
<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>

<!-- 服务实例配置 -->
<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、数据类型和物理转换规则。

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：

<!-- 标定参数定义 -->
<CALPRM>
  <SHORT-NAME>Engine_TorqueLimit</SHORT-NAME>
  <PHYSICAL-TYPE>uint16</PHYSICAL-TYPE>
  <SCALE>0.1</SCALE> <!-- 物理值 = 原始值 × 0.1 -->
  <UNIT>Nm</UNIT>
  <ADDRESS>0x80001000</ADDRESS> <!-- ECU内存地址 -->
</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：

设计工具：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、时序约束的一致性。

动态仿真：导入CANoe等工具，模拟ECU节点间的通信行为。

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的核心价值

2.2 ARXML文件的结构树

ARXML（AUTOSAR XML）文件是AUTOSHAR（汽车开放系统架构）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)
│   │   └── ...
│   └── ...
└── ...

数据类型 (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)
│   └── ...
└── ...

系统描述 (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)

关键结构说明:

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 (根据版本不同而变化)

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、数据类型、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、事件、字段。

数据类型（IMPLEMENTATION-DATA-TYPE）：基础类型（uint8）或复杂类型（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

设计原则

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和注释说明元素用途。

兼容性：版本升级时保留旧字段，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）的类型由AUTOSAR元模型（Meta-Model）严格定义，用于描述汽车电子系统的各个组成部分。以下是ARXML文件中所有常见TAG类型的分类及详细说明，涵盖从顶层结构到具体配置的完整体系：

1. 顶层结构标签

2. 元数据与管理标签

3. 通信与网络相关标签

4. ECU配置与软件组件标签

5. 服务与数据转换标签

6. 多语言支持标签

TAG名称用途示例

7. 引用与依赖标签

8. 特殊用途标签

关键总结

严格分层：ARXML采用树状结构，从<AUTOSAR>根元素到具体配置逐级展开。

工具链依赖：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文档的基本属性，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(强烈推荐)：字符编码方式，推荐值：

UTF-8（推荐）：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)：定义文档是否依赖外部DTD

作用：声明XML文档是否依赖外部资源（如DTD、XSD）。

standalone="yes"：文档独立，不依赖外部定义。

standalone="no"：依赖外部资源（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（包括空格）

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说明

语法规则：

<!-- 
  多行注释示例：
  这里可以包含任何说明文字，
  但不能包含"--"或结束标记
-->

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">
  <!-- 所有子元素默认属于AUTOSAR R4.0命名空间 -->
  <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。

不同AUTOSAR版本需对应不同URI（如R21-11为http://autosar.org/schema/r4.0）。

AUTOSAR命名空间版本对照表：

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">
  <!-- 使用xsi前缀引用Schema实例属性 -->
</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"              <!-- 默认命名空间 -->
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" <!-- Schema实例前缀 -->
  xsi:schemaLocation="http://autosar.org/schema/r4.0 AUTOSAR_4-2-2.xsd" <!-- XSD关联 -->
>
  <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：

文档创建和修改历史

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）标识数据类型，并通过 <SD>（Structured Data）存储具体值。

完整结构：

<ADMIN-DATA>
  <SDGS>
    <!-- 文档标识信息 -->
    <SDG GID="Docu">
      <SD>ECU Configuration</SD>
    </SDG>
    
    <!-- 版本控制 -->
    <SDG GID="Revision">
      <SD>4.3.0</SD>
    </SDG>
    
    <!-- 创建信息 -->
    <SDG GID="Created">
      <SD>2023-11-20T09:30:00</SD>
      <SDG GID="By">
        <SD>John.Doe@company.com</SD>
      </SDG>
    </SDG>
    
    <!-- 工具信息 -->
    <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 类型与用途:

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

对重要修改保留历史记录

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)：空白处理方式

“preserve”：保留所有空白字符

“default”：按XML规范处理空白

xmlns:xhtml(可选)：允许嵌入XHTML标记

与其他多语言标签的对比:

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，用于组织多个<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，用于模块化设计（如按功能划分：通信、诊断、ECU配置等）。

元素 <AR-PACKAGE>

作用：AUTOSAR元素的主要组织单元

完整语法：

<AR-PACKAGES>
  <!-- 顶层包 -->
  <AR-PACKAGE UUID="d8a3f1e0-7b3a-11ed-a1eb-0242ac120002">
    <SHORT-NAME>ServiceInterfaces</SHORT-NAME>
    <ELEMENTS>
      <!-- 包内元素 -->
    </ELEMENTS>
    <!-- 子包 -->
    <AR-PACKAGE>
      <SHORT-NAME>SubPackage</SHORT-NAME>
      ...
    </AR-PACKAGE>
  </AR-PACKAGE>
</AR-PACKAGES>

关键子元素：

UUID：唯一标识符(推荐使用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

推荐格式：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: 引用目标类型（如 IMPLEMENTATION-DATA-TYPE）。

常见元素类型：

2.4.8 引用机制

通过路径引用和 UUID 引用关联不同包中的元素。

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类型（必须与目标匹配）。

示例：

<!-- 引用数据类型 -->
<DATA-TYPE-REF DEST="IMPLEMENTATION-DATA-TYPE">/DataTypes/UInt16</DATA-TYPE-REF>

<!-- 引用PDU -->
<PDU-REF DEST="I-SIGNAL-I-PDU">/Pdus/Speed_PDU</PDU-REF>

<!-- 引用信号 -->
<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类型。

DEST属性：必须与目标元素的类型严格匹配（如IMPLEMENTATION-DATA-TYPE对应数据类型）。

2 UUID 引用：

<ECU-INSTANCE-REF DEST="ECU-INSTANCE">d8a3f1e0-7b3a-11ed-a1eb-0242ac120002</ECU-INSTANCE-REF>

适用场景: 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 数据类型定义

通过 IMPLEMENTATION-DATA-TYPE 定义基础或复杂数据类型

基础类型：

<IMPLEMENTATION-DATA-TYPE UUID="...">
  <SHORT-NAME>UInt16</SHORT-NAME>
  <CATEGORY>VALUE</CATEGORY>
  <BIT-SIZE>16</BIT-SIZE>
</IMPLEMENTATION-DATA-TYPE>

CATEGORY: VALUE（基础类型）、STRUCTURE（结构体）、ARRAY（数组）。

结构体类型：

<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>
  <!-- 可包含多个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：

例如：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)：目标类型，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(_)

禁止：

开头或结尾使用下划线

连续两个下划线

使用XML保留字符(<, >, &等)

行业惯例：

类型定义使用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介绍，希望能对大家学习ARXML文件有所帮助，后续专题会继续对ARXML文件以及以太网通信矩阵进行介绍。

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