1. 引言

在汽车ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）软件开发过程中，详细设计文档（Software Detailed Design Document，简称 SDD 或 SDDD）是一项关键的技术文档。它位于需求分析和代码实现之间，起着承上启下的桥梁作用。详细设计文档通过精确描述软件系统的具体实现方案，为开发团队提供可执行的施工蓝图，确保抽象的需求能够准确地转化为可落实的代码实现。

没有高质量的详细设计文档，团队往往会遇到以下痛点：

• 代码与需求脱节：如果开发人员对需求理解不充分，容易导致实现偏离最初目标，最终造成大量的返工。实践中，超过25%的车身电子功能返工源于需求理解偏差。详细设计文档通过需求到设计的双向追溯，确保每项软件需求都有对应的设计单元，从源头上降低需求误解的风险。
• 团队知识孤岛：在大型汽车软件项目中，不同子团队各自为战，容易形成知识孤岛。例如，硬件工程师可能不了解软件对通信矩阵的特殊要求，核心开发人员一旦离职，其掌握的模块实现细节可能无人知晓。详细设计文档以结构化的形式显性记录模块的设计细节和参考资料，建立统一的术语和接口规范，方便新老成员共享知识、沟通协作。
• 维护成本高昂：没有文档的指导，软件架构会在迭代中逐渐偏离初衷，出现“架构腐化”现象。例如，为快速支持新需求而随意修改代码，可能造成原本独立的模块变得高度耦合，维护一个功能却影响另一个功能。详细设计文档通过清晰的模块边界和设计原则约束开发，提高代码可读性，降低模块间耦合度，从而控制后期维护的风险和成本。

简介

嵌入式汽车软件正变得日益复杂，ECU（电子控制单元）内部通常集成了数十个软件模块，每个模块承担不同功能。对于嵌入式开发人员、架构设计人员以及功能安全和ASPICE实施人员来说，编写模块架构设计文档是确保软件质量和满足行业标准的关键一步。良好的模块设计文档有助于澄清模块的职责边界、接口、行为和资源需求，使团队在开发和集成过程中有据可循。此外，清晰完善的设计文档也是通过Automotive SPICE审核和功能安全评估的必要支撑。本指南将介绍如何撰写模块架构设计文档，涵盖通用ECU软件功能模块的架构说明、ASPICE SWE.2 软件架构设计要求，以及一个完整的模块设计文档模板。最后，我们将通过几个典型模块（如SoAd、CanIf和诊断服务模块）的示例章节点缀说明，以图表和代码片段演示如何运用文档模板撰写实际内容。

作为一名嵌入式软件从业者，在汽车 ECU 软件开发中编写高质量的软件架构文档是确保项目成功和符合行业标准（如 ASPICE 与 ISO 26262）的关键步骤。本文将从实践操作、标准要求、方法论与最佳实践等角度，详细讲解如何在软件架构设计阶段（ASPICE SWE.2）撰写一份系统架构文档。

1. 实操手册：架构文档结构与编写指南

在软件架构设计阶段，产出物是一份详细的软件架构设计文档。该文档用于描述ECU软件的整体结构、模块组成、接口关系和动态行为等，为后续详细设计和实现提供蓝图。下面提供一个标准的软件架构文档章节结构以及各章节编写要点，帮助您快速上手撰写：

引言与背景

随着汽车电子电气架构的演进，车辆内部和车际间的数据交换需求日益增长，传统的面向信号总线（如CAN/FlexRay）和面向服务通信（如SOME/IP）在大数据量、多发布/多订阅场景下开始遇到挑战。近年来，由OMG（对象管理组织）提出的DDS（Data Distribution Service，数据分发服务）成为嵌入式分布式系统中流行的高性能数据中心发布/订阅中间件标准。在汽车领域，DDS以其数据驱动、高吞吐量和灵活QoS等特性，逐渐受到关注。AUTOSAR组织自2018年在Adaptive Platform引入DDS以来（作为通信管理的一种网络绑定），近期也在Classic Platform中推出了DDS基础软件模块。AUTOSAR Classic DDS模块的规范在AUTOSAR R22-11中首次发布（由华为主导提案，RTI等公司支持），目标是为经典平台上的ECU提供DDS数据分发能力。

背景与意义

汽车软件的复杂性与标准化需求。 随着汽车电子技术的发展，车载软件的规模和复杂度日益增加，传统的开发方式难以支撑。在AUTOSAR出现之前，各大整车厂（OEM）通常各自开发专有的ECU软件平台，软硬件高度绑定，不同供应商的平台难以兼容。这导致开发成本高、重复工作多，软硬件升级和跨供应商协作困难。为解决这一瓶颈，业界需要一个统一的开放标准架构，使软件独立于硬件，实现组件的跨平台复用和快速集成。

AUTOSAR联盟的成立。 2003年，包括宝马、博世、大陆、戴姆勒（奔驰）、福特、通用、PSA标致雪铁龙、丰田、大众等在内的九大汽车企业联合发起成立AUTOSAR联盟。AUTOSAR的英文全称是 “Automotive Open System Architecture”（汽车开放系统架构），既指这个全球合作联盟本身，也指该联盟制定的软件架构标准。联盟的目标是在汽车电子/电气(E/E)架构领域制定开放的行业标准，推动模块化、解耦化、可复用的汽车软件架构。AUTOSAR联盟秉承的口号是：“在标准上合作，在实现上竞争”，即各厂商共同制定标准，但在具体产品实现上保持竞争，通过标准化接口提高整个行业的软件开发效率。