MCAL

MCAL (Microcontroller Abstraction Layer) — AUTOSAR Classic Platform BSW의 최하위 sub-layer. 표준화된 디바이스 드라이버 집합으로, μC 하드웨어의 세부를 감추고 상위 BSW에 균일한 API를 제공한다. “표준 디바이스 드라이버”가 핵심 정체성 — 공급자가 달라도 API가 같아야 portability가 성립한다.

구성 요소

• Microcontroller Drivers — 코어 자체 (클럭, 리셋, Watchdog 등)
• Memory Drivers — 내부 Flash, EEPROM 등
• Crypto Drivers — HW 암호 가속기
• Wireless Communication Drivers
• Communication Drivers — CAN, LIN, FlexRay, Ethernet MAC 드라이버
• I/O Drivers — PORT, DIO, ADC, ICU, OCU, PWM (I/O 계열은 IO Hardware Abstraction가 API·Notification 모두를 소비)

Internal Driver

드라이버는 제어 대상 디바이스의 위치에 따라 분류된다.

• Internal device — μC 내부에 존재 (예: Internal EEPROM, Internal CAN controller, Internal ADC)
• Internal driver — Internal device용 드라이버. MCAL 소속이 된다

External Driver(외부 칩용)는 ECU Abstraction Layer 소속이다. 즉 MCAL은 “칩 내부” 경계를 기준으로 정의된다.

문서 구조 — SRS / SWS

각 드라이버는 두 종류의 PDF 스펙으로 정의된다.

문서	내용
AUTOSARSRS.pdf (SRS)	Software Requirements Specification (무엇을 해야 하는가)
AUTOSARSWS.pdf (SWS)	Software Specification (API·데이터 타입 상세)

예: AUTOSAR_SRS_PWMDriver.pdf + AUTOSAR_SWS_PWMDriver.pdf. 둘 다 Document Status Final, Classic Platform 소속.

이 분리는 소프트웨어 요구공학의 요구사항 ↔ 명세 분리 원칙을 드라이버 레벨에 그대로 적용한 것이다.

예시 — PWM Driver

커스텀 데이터 타입

Pwm_ChannelType
Pwm_PeriodType       // uint (8..32 bit) - μC 플랫폼별 최적 크기
Pwm_OutputStateType
Pwm_ConfigType

Pwm_PeriodType 이 uint(8..32 bit)로 열린 것이 MCAL 설계 철학의 핵심 — “Implementation specific to have the most efficient implementation on a specific microcontroller platform”. 8-bit μC에는 uint8, 32-bit μC에는 uint32로 구현해 효율을 극대화한다. 상위 BSW는 타입 이름만 참조하므로 이식성이 유지된다.

함수 시그니처

Pwm_Init(...)
Pwm_SetDutyCycle(...)
Pwm_SetPeriodAndDuty(...)
Pwm_GetOutputState(...)
Pwm_SetPowerState(...)

Pwm_SetPeriodAndDuty 스펙:

Attribute	내용
Service name	Pwm_SetPeriodAndDuty
Syntax	void Pwm_SetPeriodAndDuty(Pwm_ChannelType ChannelNumber, Pwm_PeriodType Period, uint16 DutyCycle)
Sync/Async	Asynchronous
Reentrancy	Reentrant for different channel numbers
Description	PWM 채널의 주기와 duty cycle 설정

Reentrancy가 “for different channel numbers”로 제한되는 것에 주목. 동일 채널에 대해 동시에 호출하면 경쟁 상태가 발생할 수 있어, MCAL 레벨에서도 공유 자원 보호가 설계 고려사항이다 (공유 자원과 경쟁 상태).

MCAL과 portability

MCAL은 “μC만 바뀌면 이 계층만 교체” 하는 구조를 성립시킨다. 상위 ECU Abstraction Layer / Services 계층은 MCAL API만 보므로 μC 벤더(Infineon / RENESAS / NXP) 교체가 국소화된다.

비교: Complex Driver는 비표준이라 ECU 교체 시 재구현 필요. External Driver(외부 칩 드라이버)는 MCAL이 아닌 ECU Abstraction Layer 소속 — μC 독립이면서 ECU 보드·외부 디바이스 의존이기 때문.

같이 보기

• Layered Architecture