ARXML文件解析-1

技术文档

1 摘要
2 ARXML文件
- 2.1 作用及典型应用场景
- 2.2 ARXML文件的结构树
- 2.3 TAG（XML元素）
- 2.4 ARXML文件关键元素解析
- - 2.4.1 XML声明与处理指令
  - 2.4.2 XML注释
  - 2.4.3 XML声明与根元素
  - - 4.4.3.1 `xmlns`（默认命名空间）
    - 4.4.3.2 `xmlns:xsi`（XML Schema实例命名空间）
    - 4.4.3.3 `xsi:schemaLocation`（XSD文件关联）
  - 2.4.4 ADMIN-DATA元素
  - 2.4.5 语言相关元素
  - 2.4.6 AR-PACKAGE体系结构
  - 2.4.7 元素 (`ELEMENT`) 与属性
  - 2.4.8 引用机制
  - 2.4.9 数据类型定义
  - 2.4.10 数据转换框架
  - 2.4.11 SHORT-NAME命名规范
3 总结

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、开发等地方有着广泛的应用，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：

<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：

<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：

<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：

<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：

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

维度作用 标准化 统一汽车电子系统描述格式，打破工具链和供应商壁垒。 模块化设计 支持ECU软件组件的独立开发和灵活集成。 通信一致性 确保信号、服务和网络协议的全局一致，避免通信冲突。 自动化效率 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设计，支持车辆电子系统的持续迭代升级。

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：
- 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：
- 通过标签跨包引用元素（如/DataTypes/UInt16）。

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/UInt16Communication (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

TAG名称用途示例根元素，声明命名空间和XSD引用 xml 包含所有功能包的容器 xml ... 单个功能包，通过UUID和SHORT-NAME标识 xml ...

2. 元数据与管理标签

TAG名称用途示例文件管理信息（版本、语言等） xml EN 文档修订历史 xml 1.0.0 声明支持的多语言 xml

3. 通信与网络相关标签

TAG名称用途示例定义通信协议（CAN/LIN/Ethernet） xml CAN_Cluster 协议数据单元（信号组） xml EngineData 单个信号定义 xml RPM 接口信号（ECU间通信） xml BrakePressure

4. ECU配置与软件组件标签

TAG名称用途示例 ECU模块定义（软件组件） xml CanDriver 容器实例（配置参数集合） xml CanConfig 参数值容器 xml 100

5. 服务与数据转换标签

TAG名称用途示例 SOA服务接口定义 xml DiagnosticService 数据转换规则集合（如信号编码/解码） xml SignalEncoder 数据转换步骤链 xml CanToEth

6. 多语言支持标签

TAG名称用途示例多语言描述容器 xml Description 短文本（名称、标签） xml EngineSpeed 长文本（详细说明、文档） xml This is a detailed description...

7. 引用与依赖标签

TAG名称用途示例引用其他元素（通过UUID或路径） xml /Path/To/Element 条件编译或变体配置 xml ...

8. 特殊用途标签

TAG名称用途示例标记未完成的配置 xml /ECUC/Placeholders/Unassigned 嵌入二进制文件（如校准数据） xml Calibration.bin

关键总结

严格分层：ARXML采用树状结构，从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/和实现国际化。
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：

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：

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 ，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。
- 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：

AUTOSAR版本 命名空间URI R4.0 http://autosar.org/schema/r4.0 R4.1 http://autosar.org/schema/r4.1 R4.2 http://autosar.org/schema/r4.2 R21-11 http://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:

<AUTOSAR xmlns=\"http://autosar.org/schema/r4.0\"  <!-- 默认命名空间 --> 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：
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（Structured Data Group Set）定义多个结构化数据组（），每个组通过 GID（Group ID）标识数据类型，并通过（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 类型与用途:

GID 说明 示例值 author 元素创建或修改的作者。 Alice Brown creationDate 元素的创建时间（ISO 8601 格式）。 2023-10-05T08:00:00Z modifiedDate 元素的最后修改时间。 2023-10-06T09:15:00Z modifiedHistory 修改历史记录（多行文本）。 2023-10-05: Initial creation tool 生成或修改该元素的工具名称及版本。 ETAS ISOLAR-A 4.3.0 version 元素的版本号（遵循语义化版本规范）。 1.2.0 comment 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
对重要修改保留历史记录

2.4.5 语言相关元素

元素：
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
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
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:

标签类型用途示例短文本（名称、简短描述） CAN Signal 长文本（详细说明、文档）如上文示例中等长度文本（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
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（AUTOSAR包），形成层次化结构。
特性：

必须是元素的直接子元素
可以包含多个
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
作用：AUTOSAR元素的主要组织单元
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(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：

元素类型 描述 SERVICE-INTERFACE 定义 SOME/IP 服务接口（方法、事件、字段）。 ECU-INSTANCE 描述 ECU 硬件属性（MAC 地址、IP 地址）。 IMPLEMENTATION-DATA-TYPE 定义数据类型（基础类型或结构体）。 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：

<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
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：通常位于的中

元素
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：

：转换集名称（如Transformer_Configuration）。
：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
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：

：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：

<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。

ARXML文件解析-1

目录

1 摘要

2 ARXML文件

2.1 作用及典型应用场景

2.2 ARXML文件的结构树

2.3 TAG（XML元素）

2.4 ARXML文件关键元素解析

2.4.1 XML声明与处理指令

2.4.2 XML注释

2.4.3 XML声明与根元素

4.4.3.1 `xmlns`（默认命名空间）

4.4.3.2 `xmlns:xsi`（XML Schema实例命名空间）

4.4.3.3 `xsi:schemaLocation`（XSD文件关联）

2.4.4 ADMIN-DATA元素

2.4.5 语言相关元素

2.4.6 AR-PACKAGE体系结构

2.4.7 元素 (`ELEMENT`) 与属性

2.4.8 引用机制

2.4.9 数据类型定义

2.4.10 数据转换框架

2.4.11 SHORT-NAME命名规范

3 总结

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ARXML文件解析-1

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1 摘要

2 ARXML文件

2.1 作用及典型应用场景

2.2 ARXML文件的结构树

2.3 TAG（XML元素）

2.4 ARXML文件关键元素解析

2.4.1 XML声明与处理指令

2.4.2 XML注释

2.4.3 XML声明与根元素

4.4.3.1 xmlns（默认命名空间）

4.4.3.2 xmlns:xsi（XML Schema实例命名空间）

4.4.3.3 xsi:schemaLocation（XSD文件关联）

2.4.4 ADMIN-DATA元素

2.4.5 语言相关元素

2.4.6 AR-PACKAGE体系结构

2.4.7 元素 (ELEMENT) 与属性

2.4.8 引用机制

2.4.9 数据类型定义

2.4.10 数据转换框架

2.4.11 SHORT-NAME命名规范

3 总结

相关问题

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4.4.3.1 `xmlns`（默认命名空间）

4.4.3.2 `xmlns:xsi`（XML Schema实例命名空间）

4.4.3.3 `xsi:schemaLocation`（XSD文件关联）

2.4.7 元素 (`ELEMENT`) 与属性