autosar_standard_spec_v4.4/Libraries/AUTOSAR_SWS_IFLLibrary.md

# SWS_IFLLibrary — 浮点插值例程规范

| 文档元信息 | 值 |
|------------|------|
| 文档标题 | Specification of Floating Point Interpolation Routines（浮点插值例程规范） |
| 文档所有者 | AUTOSAR |
| 文档责任方 | AUTOSAR |
| 文档标识号 | 398 |
| 文档状态 | Final（最终版） |
| 所属 AUTOSAR 标准 | Classic Platform（经典平台） |
| 所属标准发布版本 | 4.4.0 |
| 发布版本 | AUTOSAR CP Release 4.4.0 |

## 文档变更历史

| 日期 | 发布版本 | 变更人 | 变更说明 |
|------|----------|--------|----------|
| 2018-10-31 | 4.4.0 | AUTOSAR Release Management | 编辑性修改 |
| 2017-12-08 | 4.3.1 | AUTOSAR Release Management | 编辑性修改 |
| 2016-11-30 | 4.3.0 | AUTOSAR Release Management | 修改：第 2 章已修订为更新 Default Error Tracer 替代 Development Error Tracer；更新 IFL 文档以支持 MISRA 2012 标准（移除 SWS_Ifl_00209 中已存在于 SWS_BSW 和 SWS_SRS 文档中的冗余语句）；将 SWS_Ifl_00210 和 SWS_Ifl_00224 的 SRS_BSW_General（SRS_BSW_00437）和（SRS_BSW_00448）的正确引用更新 |
| 2015-07-31 | 4.2.2 | AUTOSAR Release Management | 修改：更新 SWS_Ifx_00170 的记录布局定义；更新 5.1 节文件结构下 SWS_Ifl_00001 的命名约定；更新 8.1 节表 1 中 float32 的有效范围 |
| 2014-10-31 | 4.2.1 | AUTOSAR Release Management | 添加：3.1 节中 IFL RecordLayout 蓝图引用；修改：在 SWS_Ifl_00010、SWS_Ifl_00021 和 SWS_Ifl_00025 的函数参数中更新了 const 的使用；为架构版本修改 IFL 蓝图；3.2 节中的序列号 |
| 2013-10-31 | 4.1.2 | AUTOSAR Release Management | 更正 Ifl_IpoMap 函数的数组越界；编辑性修改 |
| 2013-03-15 | 4.1.1 | AUTOSAR Administration | 更正集成映射插值和映射插值的公式；更正曲线插值的数组越界；修改对不存在的元模型元素 CalprmElementPrototype 到 ParameterDataPrototype 的引用；更正 DependencyOnArtifact |
| 2011-12-22 | 4.0.3 | AUTOSAR Administration | 移除错误分类支持和定义（库不支持 DET 调用）；移除 XXX_GetVersionInfo 例程的配置参数描述/支持；更正 XXX_GetVersionInfo 例程名称 |
| 2010-09-30 | 3.1.5 | AUTOSAR Administration | DPSearch 函数使用结构指针优化；移除归一化函数 |
| 2010-02-02 | 3.1.4 | AUTOSAR Administration | 初始发布 |

---

## 目录

1. [引言与功能概述](#1-引言与功能概述)
2. [缩略语与缩写](#2-缩略语与缩写)
3. [相关文档](#3-相关文档)
   - 3.1 [输入文档](#31-输入文档)
   - 3.2 [相关标准与规范](#32-相关标准与规范)
4. [约束与假设](#4-约束与假设)
   - 4.1 [局限性](#41-局限性)
   - 4.2 [对汽车领域的适用性](#42-对汽车领域的适用性)
5. [与其他模块的依赖关系](#5-与其他模块的依赖关系)
   - 5.1 [文件结构](#51-文件结构)
6. [需求可追溯性](#6-需求可追溯性)
7. [功能规范](#7-功能规范)
   - 7.1 [错误分类](#71-错误分类)
   - 7.2 [错误检测](#72-错误检测)
   - 7.3 [错误通知](#73-错误通知)
   - 7.4 [初始化与关闭](#74-初始化与关闭)
   - 7.5 [使用库 API](#75-使用库-api)
   - 7.6 [库实现](#76-库实现)
8. [例程规范](#8-例程规范)
   - 8.1 [导入类型](#81-导入类型)
   - 8.2 [类型定义](#82-类型定义)
   - 8.3 [关于舍入的说明](#83-关于舍入的说明)
   - 8.4 [关于目标优化的例程说明](#84-关于目标优化的例程说明)
   - 8.5 [插值例程定义](#85-插值例程定义)
   - 8.6 [函数使用示例](#86-函数使用示例)
   - 8.7 [版本 API](#87-版本-api)
   - 8.8 [回调通知](#88-回调通知)
   - 8.9 [调度例程](#89-调度例程)
   - 8.10 [预期接口](#810-预期接口)
9. [时序图](#9-时序图)
10. [配置规范](#10-配置规范)
    - 10.1 [发布信息](#101-发布信息)
    - 10.2 [配置选项](#102-配置选项)
11. [不适用的需求](#11-不适用的需求)

---

## 1 引言与功能概述

AUTOSAR 库例程是 AUTOSAR 架构中系统服务的一部分，下图展示了 AUTOSAR 库在分层架构中的位置。

```
   ┌─────────────────────────────┐
A  │       Application Layer     │
U  ├─────────────────────────────┤
T  │   Runtime Environment (RTE) │
O  ├─────────────────────────────┤
S  │       Basic Software        │
A  │                             │
R  ├─────────────────────────────┤
   │       ECU Hardware          │
L  └─────────────────────────────┘
I
B
```

**图：分层架构**

本规范规定了专用于浮点值插值和查找例程的 AUTOSAR 库的功能、API 和配置。

插值库包含以下例程：

- 分布式数据点搜索和插值
- 集成式数据点搜索和插值

所有例程都是可重入的（re-entrant）。它们可以同时被多个可运行实体使用。

## 2 缩略语与缩写

具有局部范围、因此未包含在 AUTOSAR 词汇表中的缩略语和缩写必须出现在局部词汇表中。

| 缩写 | 描述 |
|------|------|
| **DET** | Default Error Tracer（默认错误追踪器） |
| **ROM** | Read only memory（只读存储器） |
| **hex** | Hexadecimal（十六进制） |
| **Rev** | Revision（修订） |
| **f32** | float32 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |
| **IFL** | Interpolation Floating point Library（浮点插值库） |
| **Mn** | Mnemonic（助记符） |
| **Lib** | Library（库） |
| **s16** | sint16 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |
| **s32** | sint32 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |
| **s8** | sint8 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |
| **u16** | uint16 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |
| **u32** | uint32 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |
| **u8** | uint8 的助记符，参见 AUTOSAR_SWS_PlatformTypes |

## 3 相关文档

### 3.1 输入文档

- [1] List of Basic Software Modules, AUTOSAR_TR_BSWModuleList.pdf
- [2] Layered Software Architecture, AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf
- [3] General Requirements on Basic Software Modules, AUTOSAR_SRS_BSWGeneral.pdf
- [4] Specification of ECU Configuration, AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf
- [5] Basic Software Module Description Template, AUTOSAR_TPS_BSWModuleDescriptionTemplate.pdf
- [6] Specification of Platform Types, AUTOSAR_SWS_PlatformTypes.pdf
- [7] Specification of Standard Types, AUTOSAR_SWS_StandardTypes.pdf
- [8] Requirement on Libraries, AUTOSAR_SRS_Libraries.pdf
- [9] Specification of Memory Mapping, AUTOSAR_SWS_MemoryMapping.pdf
- [10] IFL_RecordLayout_Blueprint, AUTOSAR_MOD_IFL_RecordLayout_Blueprint.arxml

### 3.2 相关标准与规范

- [11] ISO/IEC 9899:1990 Programming Language – C

## 4 约束与假设

### 4.1 局限性

无局限性。

### 4.2 对汽车领域的适用性

无限制。

## 5 与其他模块的依赖关系

### 5.1 文件结构

[SWS_Ifl_00001] ⌈ Ifl 模块应提供以下文件：

- C 文件 `Ifl_<name>.c` 用于实现库。所有 C 文件应以 `Ifl_` 为前缀。

建议按以下选项实现和分组（关于 C 文件的）例程，但无强制要求遵循：

**选项 1**：`<Name>` 可以是函数名，每个函数一个 C 文件。  
例如：`Ifl_IntIpoMap_f32f32_f32.c` 等。

**选项 2**：`<Name>` 可以是函数组的通用名称：
- 2.1 按对象族分组：例如 `Ifl_IpoCur.c`、`Ifl_DPSearch.c`
- 2.2 按例程族分组：例如 `Ifl_IpoMap.c`
- 2.3 按方法族分组：例如 `Ifl_Ipo.c` 等
- 2.4 按其他方式分组：（允许自定义分组）

**选项 3**：可以省略 `<Name>`，使单个 C 文件包含所有 Ifl 函数，例如 `Ifl.c`。

使用以上选项可在减少 C 文件数量的同时灵活选择合适的粒度。在某些选项情况下，也可以只按需链接（linking only on-demand）。

## 6 需求可追溯性

| 需求 | 描述 | 由以下需求满足 |
|------|------|----------------|
| SRS_BSW_00003 | 所有软件模块应提供版本和标识信息。 | SWS_Ifl_00215 |
| SRS_BSW_00007 | 所有用 C 语言编写的 BSW 模块应符合 MISRA C 2012 标准。 | SWS_Ifl_00209 |
| SRS_BSW_00304 | 所有 AUTOSAR 基本软件模块应使用以下数据类型，而非原生 C 数据类型。 | SWS_Ifl_00212 |
| SRS_BSW_00306 | AUTOSAR 基本软件模块应是编译器和平台无关的。 | SWS_Ifl_00213 |
| SRS_BSW_00318 | 每个 AUTOSAR 基本软件模块文件应在头文件中提供版本号。 | SWS_Ifl_00215 |
| SRS_BSW_00321 | AUTOSAR 基本软件模块的版本号应按特定规则枚举。 | SWS_Ifl_00215 |
| SRS_BSW_00348 | 所有 AUTOSAR 标准类型和常量应放置并组织在标准类型头文件中。 | SWS_Ifl_00211 |
| SRS_BSW_00374 | 所有基本软件模块应提供可读的模块供应商标识。 | SWS_Ifl_00214 |
| SRS_BSW_00378 | AUTOSAR 应提供 boolean 类型。 | SWS_Ifl_00212 |
| SRS_BSW_00379 | 所有软件模块应在头文件和模块 XML 描述文件中提供模块标识符。 | SWS_Ifl_00214 |
| SRS_BSW_00402 | 每个模块应提供版本信息。 | SWS_Ifl_00214 |
| SRS_BSW_00407 | 每个 BSW 模块应提供读取专用模块实现版本信息的函数。 | SWS_Ifl_00215, SWS_Ifl_00216 |
| SRS_BSW_00411 | 所有 AUTOSAR 基本软件模块应应用 API 存在启用/禁用的命名规则。 | SWS_Ifl_00216 |
| SRS_BSW_00437 | 内存映射应提供定义启动期间不初始化的 RAM 段的可能性。 | SWS_Ifl_00210 |
| SRS_BSW_00448 | 模块 SWS 不应包含来自其他模块的需求。 | SWS_Ifl_00224 |
| SRS_LIBS_00001 | 每个库函数的功能行为不应可配置。 | SWS_Ifl_00218 |
| SRS_LIBS_00002 | 库应在所有 BSW 模块和应用 SWC 之前可用。 | SWS_Ifl_00200 |
| SRS_LIBS_00003 | 库应在关闭之前保持可用。 | SWS_Ifl_00201 |
| SRS_LIBS_00013 | 由运行时输入参数值检查产生的错误情况应在 SWS 中列出。 | SWS_Ifl_00217, SWS_Ifl_00219 |
| SRS_LIBS_00015 | 应可以配置微控制器，使库代码在所有调用者之间共享。 | SWS_Ifl_00206 |
| SRS_LIBS_00017 | 应避免使用宏。 | SWS_Ifl_00207 |
| SRS_LIBS_00018 | 库函数只能调用库函数。 | SWS_Ifl_00208 |

## 7 功能规范

### 7.1 错误分类

[SWS_Ifl_00223] ⌈ 由于库不支持 DET 调用，因此无错误分类定义。⌋ ( )

### 7.2 错误检测

[SWS_Ifl_00219] ⌈ 错误检测：函数应在运行时（无论在生产代码还是开发代码中）检查输入参数的值，特别是当错误值可能导致致命错误或不可预测结果的情况，前提是这些值在函数规范允许的范围内。所有错误情况应在 SWS 中列出，并且函数应返回 SWS 中规定的不可配置的值。该值取决于具体的函数和错误情况，因此逐个确定。如果传递给例程的值无效且不符合函数规范，则不检测此类错误。⌋ (SRS_LIBS_00013)

**例如：** 如果传递值 > 32 作为位位置，或将负数轴分布样本数传递给例程。

### 7.3 错误通知

[SWS_Ifl_00217] ⌈ 函数不应调用 DET 进行错误通知。⌋ (SRS_LIBS_00013)

### 7.4 初始化与关闭

[SWS_Ifl_00200] ⌈ Ifl 库不需要初始化阶段。库函数可在 ECU 初始化的最开始被调用，例如甚至可由 OS 或 EcuM 调用，因此库应就绪。⌋ (SRS_LIBS_00002)

[SWS_Ifl_00201] ⌈ Ifl 库不需要关闭操作阶段。⌋ (SRS_LIBS_00003)

### 7.5 使用库 API

Ifl API 可直接从 BSW 模块或 SWC 调用。无需端口定义。这是一种纯函数调用。

`Ifl.h` 语句应由开发人员或应用程序代码生成器放置，而不是由 RTE 生成器放置。

库的使用应记录在文档中。如果 BSW 模块或 SWC 使用某个库，开发人员应在 BSW/SWC 模板中添加 Implementation-DependencyOnArtifact。

`minVersion` 和 `maxVersion` 参数对应于供应商版本。对于 AUTOSAR 库，这些参数可以留空，因为 SWC 或 BSW 模块可以依赖库行为而非供应商实现。但是，SWC 或 BSW 模块应与其所集成的 AUTOSAR 平台兼容。

### 7.6 库实现

[SWS_Ifl_00206] ⌈ Ifl 库的实现方式应使代码可在不同内存分区中的调用者之间共享。⌋ (SRS_LIBS_00015)

[SWS_Ifl_00207] ⌈ 应避免使用宏。函数应声明为函数或内联函数（inline）。不应使用 `#define` 宏。⌋ (SRS_LIBS_00017)

[SWS_Ifl_00208] ⌈ 库函数可以调用其他库函数，因为所有库函数都应是可重入的。库函数不应调用任何 BSW 模块的函数，例如 DET。⌋ (SRS_LIBS_00018)

[SWS_Ifl_00209] ⌈ 用 C 语言编写的库应符合 MISRA C 标准。请参阅 SWS_BSW_00115 了解更多详情。⌋ (SRS_BSW_00007)

[SWS_Ifl_00210] ⌈ 每个 AUTOSAR 库模块实现 `<library>*.c` 和 `<library>*.h` 应使用 AUTOSAR 内存映射机制将其代码映射到内存段。⌋ (SRS_BSW_00437)

[SWS_Ifl_00211] ⌈ 每个使用 AUTOSAR 整数数据类型和/或标准返回值的 AUTOSAR 库模块实现 `<library>*.c` 应包含头文件 `StandardTypes.h`。⌋ (SRS_BSW_00348)

[SWS_Ifl_00212] ⌈ 所有 AUTOSAR 库模块应使用 AUTOSAR 数据类型（整数、布尔）而非原生 C 数据类型，除非该库明确被标识为仅与某个平台兼容。⌋ (SRS_BSW_00304, SRS_BSW_00378)

[SWS_Ifl_00213] ⌈ 所有 AUTOSAR 库模块应避免直接使用编译器和平台特定的关键字，例如 `#pragma`、`typeof` 等，除非该库明确被标识为仅与某个平台兼容。⌋ (SRS_BSW_00306)

[SWS_Ifl_00220] ⌈ 如果输入值小于第一个分布条目，则应返回分布数组的第一个值或在插值例程中使用该值。如果输入值大于最后一个分布条目，则应返回分布数组的最后一个值或在插值例程中使用该值。⌋ ( )

[SWS_Ifl_00221] ⌈ 传递给 Ifl 例程的轴分布应具有强单调序列。⌋ ( )

## 8 例程规范

### 8.1 导入类型

本章列出从以下模块包含的所有类型：

| 模块文件 | 导入类型 |
|----------|----------|
| Std_Types.h | sint8, uint8, sint16, uint16, sint32, uint32, float32 |

我们注意到，由于 C 语言提供的整数类型的大小是实现定义的，因此每种整数类型可以表示的值范围将因实现而异。

因此，为了提高软件的可移植性，这些类型在 PlatformTypes.h [AUTOSAR_SWS_PlatformTypes] 中定义。库例程名称中使用以下助记符：

| 大小 | 平台类型 | 助记符 | 范围 |
|------|----------|--------|------|
| unsigned 8-Bit | boolean | NA | [ TRUE, FALSE ] |
| signed 8-Bit | sint8 | s8 | [ -128, 127 ] |
| signed 16-Bit | sint16 | s16 | [ -32768, 32767 ] |
| signed 32-Bit | sint32 | s32 | [ -2147483648, 2147483647 ] |
| unsigned 8-Bit | uint8 | u8 | [ 0, 255 ] |
| unsigned 16-Bit | uint16 | u16 | [ 0, 65535 ] |
| unsigned 32-Bit | uint32 | u32 | [ 0, 4294967295 ] |
| 32-Bit | float32 | f32 | [-3.4028235E38, 3.4028235E38] |

**表 1：基本类型助记符**

作为本文档其余部分的约定：

- 助记符将用于例程名称中（使用 `<InType>` 表示输入类型助记符）
- 实际类型将用于例程原型的描述中（使用 `<InTypeMn1>` 或 `<OutType>`）。

### 8.2 类型定义

**结构定义：**

[SWS_Ifl_00005] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 名称 | `Ifl_DPResultF32_Type` |
| 类型 | Structure（结构） |
| 元素 | `uint32 Index` 数据点索引；`float32 Ratio` 数据点比率 |
| 描述 | 用于数据点搜索索引和比率的结构 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00006] ⌈ `Ifl_DPResultF32_Type` 结构不应由用户直接读/写/修改。只有 Ifl 例程应有权访问此结构。 ⌋()

### 8.3 关于舍入的说明

可以应用两种舍入类型：

**结果"四舍五入"（rounded off）：**

- `0 <= X < 0.5` 舍入为 0
- `0.5 <= X < 1` 舍入为 1
- `-0.5 < X <= 0` 舍入为 0
- `-1 < X <= -0.5` 舍入为 -1

**结果"向零舍入"（rounded towards zero）：**

- `0 <= X < 1` 舍入为 0
- `-1 < X <= 0` 舍入为 0

### 8.4 关于目标优化的例程说明

本规范中描述的例程可作为常规例程或内联函数（inline）实现。为了 ROM 优化目的，建议 C 例程实现为单独的源文件，以便可以根据需要进行链接。

例如，根据目标，可以进行两种类型的优化：

- 某些例程可被使用整数提升的另一个例程替换。
- 某些例程可被限制例程和具有不同签名的例程的组合替换。

### 8.5 插值例程定义

两个给定点之间的插值计算如下：

```
            (x - x0)
result = y0 + (y1 - y0) * ─────────
            (x1 - x0)
```

其中：X 是输入值
- x0 = X 之前的数据点
- x1 = X 之后的数据点
- y0 = x0 处的值
- y1 = x1 处的值

```
  Val
  │       Data points
  │        Original curve
  │        Linear interpolation
  │
  └────────────────────────────── X
```

**图：线性插值**

数据点数组可以分组为一个数组或一个结构的所有元素，如下所示。

**所有元素使用一个数组：**
```c
float32 Curve_f32[] = {5, 0.0, 10.0, 26.0, 36.0, 64.0, 1.0, 12.0, 17.0, 11.0, 6.0};
```

**所有元素使用一个结构：**
```c
struct {
    uint32 N = 5;
    float32 X[] = {0.0, 10.0, 26.0, 36.0, 64.0};
    float32 Y[] = {1.0, 12.0, 17.0, 11.0, 6.0};
} Curve_f32;
```

其中，样本数 = 5
- X 轴分布 = 0.0 至 64.0
- Y 轴分布 = 1.0 至 6.0

插值例程接受单独的参数以支持以上场景。以下分别为数组和结构分组给出例程调用示例。

**示例：**
```c
float32 Ifl_IntIpoCur_f32_f32(15, Curve_f32[0], &Curve_f32[1], &Curve_f32[6]);
float32 Ifl_IntIpoCur_f32_f32(15, Curve_f32.N, &Curve_f32.X, &Curve_f32.Y);
```

插值可以通过以下两种方式计算：

1. 分布式数据点搜索和插值
2. 集成式数据点搜索和插值

#### 8.5.1 分布式数据点搜索和插值

在此插值方法中，数据点搜索（例如索引和比率）使用例程 `Ifl_DPSearch_f32` 计算，该例程返回结果结构 `Ifl_DPResultF32_Type`。它包含索引和比率信息。此结果可用于曲线插值和映射插值。

##### 8.5.1.1 数据点搜索

[SWS_Ifl_00010] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_DPSearch_f32` |
| 语法 | `void Ifl_DPSearch_f32(Ifl_DPResultF32_Type* dpResult, float32 Xin, uint32 N, const float32* X_array)` |
| 服务 ID[hex] | 0x001 |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | `Xin` 输入值；`N` 样本数；`X_array` 分布数组指针 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | `dpResult` 指向结果结构的指针 |
| 返回值 | 无 |
| 描述 | 此例程在给定的分布数组 `X_array` 中搜索输入 `Xin` 的位置，并返回插值所需的索引和比率。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00011] ⌈ 返回的 Index 应是满足 `(X_array[index] < Xin < X_array[index + 1])` 的最低索引。

```c
dpResult->Index = index
dpResult->Ratio = (Xin - X_array[index]) / (X_array[index+1] - X_array[index])
```

⌋()

对于给定的数组 `float32 X[] = {0.0, 10.0, 26.0, 36.0, 64.0};`：
- 如果 `Xin = 20.0`，则
  - `dpResult->Index = 1`
  - `dpResult->Ratio = (20.0 - 10.0) / (26.0 - 10.0) = 0.625`

[SWS_Ifl_00012] ⌈ 如果输入值与分布数组中的某个值匹配，则返回相应的索引且比率为 0.0。

```c
if (Input Xin == X_array[index]):
    dpResult->Index = index  // 设定点的索引
    dpResult->Ratio = 0.0
```

[SWS_Ifl_00013] ⌈ 如果 `(Xin < X_array[0])`，则返回数组的第一个索引，比率为 0.0：

```c
dpResult->Index = 0
dpResult->Ratio = 0.0
```

[SWS_Ifl_00014] ⌈ 如果 `(Xin > X_array[N-1])`，则返回数组的最后一个索引，比率为 0.0：

```c
dpResult->Index = N - 1
dpResult->Ratio = 0.0
```

[SWS_Ifl_00015] ⌈ N 的最小值应为 1。 ⌋()

[SWS_Ifl_00016] ⌈ 如果 `X_array[Index+1] == X_array[Index]`，则比率应为零：

```c
dpResult->Ratio = 0.0
```

[SWS_Ifl_00017] ⌈ 此例程通过 `Ifl_DPResultF32_Type` 类型的结构返回索引和比率。 ⌋()

##### 8.5.1.2 曲线插值

[SWS_Ifl_00021] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_IpoCur_f32` |
| 语法 | `float32 Ifl_IpoCur_f32(const Ifl_DPResultF32_Type* dpResult, const float32* Val_array)` |
| 服务 ID[hex] | 0x004 |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | `dpResult` 数据点搜索结果；`Val_array` 指向结果分布数组的指针 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | 无 |
| 返回值 | `float32` 插值结果 |
| 描述 | 基于搜索的索引和比率信息，此例程计算并返回曲线的插值。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00022] ⌈

```c
index = dPResult->Index
if dPResult->Ratio == 0.0
    Result = Val_array[index]
else
    Result = Val_array[index] + (Val_array[index+1] - Val_array[index]) * dpResult->Ratio
```

⌋()

[SWS_Ifl_00180] ⌈ 在使用 `Ifl_DPSearch` 例程搜索轴之前，不要调用此例程。只有这样才能确保搜索结果（`Ifl_DPResultF32_Type`）包含有效数据，而不是未初始化状态。 ⌋()

##### 8.5.1.3 映射插值

[SWS_Ifl_00025] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_IpoMap_f32` |
| 语法 | `float32 Ifl_IpoMap_f32(const Ifl_DPResultF32_Type* dpResultX, const Ifl_DPResultF32_Type* dpResultY, uint32 num_value, const float32* Val_array)` |
| 服务 ID[hex] | 0x005 |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | `dpResultX` X 轴数据点搜索结果；`dpResultY` Y 轴数据点搜索结果；`num_value` Y 轴点数；`Val_array` 指向结果分布数组的指针 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | 无 |
| 返回值 | `float32` 插值结果 |
| 描述 | 基于使用 `Ifl_DPSearch_f32` 例程搜索的索引和比率信息，此例程计算并返回映射的插值结果。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00026] ⌈ 基于使用 `Ifl_DPSearch_f32` 例程搜索的索引和比率信息，此例程计算并返回映射的插值结果。

```c
BaseIndex = dpResultX->Index * num_value + dpResultY->Index

if (dpResultX->Ratio == 0)
    if (dpResultY->Ratio == 0)
        Result = Val_array[BaseIndex]
    else
        LowerY = Val_array[BaseIndex]
        UpperY = Val_array[BaseIndex + 1]
        Result = LowerY + (UpperY - LowerY) * dpResultY->Ratio
else
    if (dpResultY->Ratio == 0)
        LowerX = Val_array[BaseIndex]
        UpperX = Val_array[BaseIndex + num_value]
        Result = LowerX + (UpperX - LowerX) * dpResultX->Ratio
    else
        LowerY = Val_array[BaseIndex]
        UpperY = Val_array[BaseIndex + 1]
        LowerX = LowerY + (UpperY - LowerY) * dpResultY->Ratio
        LowerY = Val_array[BaseIndex + num_value]
        UpperY = Val_array[BaseIndex + num_value + 1]
        UpperX = LowerY + (UpperY - LowerY) * dpResultY->Ratio
        Result = LowerX + (UpperX - LowerX) * dpResultX->Ratio
```

⌋()

[SWS_Ifl_00181] ⌈ 在使用 `Ifl_DPSearch` 例程搜索轴之前，不要调用此例程。只有这样才能确保搜索结果（`Ifl_DPResultF32_Type`）包含有效数据，而不是未初始化状态。 ⌋()

##### 8.5.1.4 单点插值

[SWS_Ifl_00030] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_Interpolate_f32` |
| 语法 | `float32 Ifl_Interpolate_f32(float32 Value1, float32 Value2, float32 Coef)` |
| 服务 ID[hex] | 0x006 |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | `Value1` 插值中使用的第一个值；`Value2` 插值中使用的第二个值；`Coef` 插值系数 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | 无 |
| 返回值 | `float32` 插值结果 |
| 描述 | 返回根据以下公式确定的线性插值（Result）结果。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00031] ⌈

```c
Result = Value1 + (Coef * (Value2 - Value1))
```

⌋()

#### 8.5.2 集成式数据点搜索和插值

在此插值方法中，单个例程同时完成数据点搜索（例如索引和比率）和曲线、映射的插值。

##### 8.5.2.1 集成式曲线插值

[SWS_Ifl_00035] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_IntIpoCur_f32_f32` |
| 语法 | `float32 Ifl_IntIpoCur_f32_f32(float32 X_in, uint32 N, const float32* X_array, const float32* Val_array)` |
| 服务 ID[hex] | 0x010 |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | `X_in` 输入值；`N` 样本数；`X_array` X 分布指针；`Val_array` Y 值指针 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | 无 |
| 返回值 | `float32` 插值结果 |
| 描述 | 此例程使用以下公式计算在位置 `Xin` 处的曲线插值。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00036] ⌈

```c
index = 满足 (X_array[index] < Xin < X_array[index+1]) 的最小整数索引
RatioX = (Xin - X_array[index]) / (X_array[index+1] - X_array[index])
Result = Val_array[index] + (Val_array[index+1] - Val_array[index]) * RatioX
```

[SWS_Ifl_00037] ⌈ 如果输入值与分布数组中的某个值匹配，则结果将是索引所指示的相应 Y 数组元素。

```c
if (Xin == X_array[index])
    Result = Val_array[index]
```

[SWS_Ifl_00038] ⌈ 如果 `Xin < X_array[0]`，则 `Result = Val_array[0]`。 ⌋()

[SWS_Ifl_00039] ⌈ 如果 `Xin > X_array[N-1]`，则 `Result = Val_array[N-1]`。 ⌋()

[SWS_Ifl_00040] ⌈ N 的最小值应为 1。 ⌋()

##### 8.5.2.2 集成式映射插值

[SWS_Ifl_00041] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_IntIpoMap_f32f32_f32` |
| 语法 | `float32 Ifl_IntIpoMap_f32f32_f32(float32 Xin, float32 Yin, uint32 Nx, uint32 Ny, const float32* X_array, const float32* Y_array, const float32* Val_array)` |
| 服务 ID[hex] | 0x011 |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | `Xin` X 轴输入值；`Yin` Y 轴输入值；`Nx` X 轴间隔数；`Ny` Y 轴间隔数；`X_array` X 轴分布数组指针；`Y_array` Y 轴分布数组指针；`Val_array` 结果轴分布数组指针 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | 无 |
| 返回值 | `float32` 映射插值结果 |
| 描述 | 此例程使用以下公式计算在位置 X 和 Y 处的映射插值。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ ()

[SWS_Ifl_00042] ⌈

```c
indexX = 满足 (X_array[indexX] < Xin < X_array[indexX+1]) 的最小索引
indexY = 满足 (Y_array[indexY] < Yin < Y_array[indexY+1]) 的最小索引
RatioX = (Xin - X_array[indexX]) / (X_array[indexX+1] - X_array[indexX])
RatioY = (Yin - Y_array[indexY]) / (Y_array[indexY+1] - Y_array[indexY])

BaseIndex = IndexX * Ny + indexY
LowerY = Val_array[BaseIndex]
UpperY = Val_array[BaseIndex + 1]
LowerX = LowerY + (UpperY - LowerY) * RatioY

LowerY = Val_array[BaseIndex + Ny]
UpperY = Val_array[BaseIndex + Ny + 1]
UpperX = LowerY + (UpperY - LowerY) * RatioY

Result = LowerX + (UpperX - LowerX) * RatioX
```

[SWS_Ifl_00043] ⌈ 如果 `(Xin == X_array[indexX])` 且 `(Y_array[indexY] < Yin < Y_array[indexY+1])`：

```c
Result = Val_array[BaseIndex] + (Val_array[BaseIndex+1] - Val_array[BaseIndex]) * RatioY
```

[SWS_Ifl_00044] ⌈ 如果 `(Yin == Y_array[indexY])` 且 `(X_array[indexX] < Xin < X_array[indexX+1])`：

```c
Result = Val_array[BaseIndex] + (Val_array[BaseIndex+Ny] - Val_array[BaseIndex]) * RatioX
```

[SWS_Ifl_00045] ⌈ 如果 `(Xin == X_array[indexX])` 且 `(Yin == Y_array[indexY])`：

```c
Result = Val_array[BaseIndex]
```

[SWS_Ifl_00046] ⌈ 如果 `Xin < X_array[0]`，则 `indexX = 0`，`RatioX = 0.0`。 ⌋()

[SWS_Ifl_00047] ⌈ 如果 `Xin > X_array[Nx-1]`，则 `indexX = Nx - 1`，`RatioX = 0.0`。 ⌋()

[SWS_Ifl_00048] ⌈ 如果 `Yin < Y_array[0]`，则 `indexY = 0`，`RatioY = 0.0`。 ⌋()

[SWS_Ifl_00049] ⌈ 如果 `Yin > Y_array[Ny-1]`，则 `indexY = Ny - 1`，`RatioY = 0.0`。 ⌋()

[SWS_Ifl_00050] ⌈ N 的最小值应为 1。 ⌋()

#### 8.5.3 插值例程的记录布局

记录布局指定 ECU 内存中校准数据的序列化方式，描述了特性的形状。单个记录布局可由插值 ParameterDataPrototype 的多个实例引用。记录布局可以嵌套，特定值引用对象的特定属性。通过记录布局的不同属性，可以指定复杂对象。

##### 8.5.3.1 记录布局定义

下表指定了插值例程支持的记录布局。

[SWS_Ifl_00170] ⌈

| 记录布局名称 | Element1 | Element2 | Element3 | Element4 | Element5 |
|--------------|----------|----------|----------|----------|----------|
| Distr_f32 | uint32 N | float32 X[] | | | |
| Curve_f32 | float32 Val[] | | | | |
| Map_f32 | float32 Val[] | | | | |
| IntCurve_f32_f32 | uint32 N | float32 X[] | float32 Val[] | | |
| IntMap_f32f32_f32 | uint32 Nx | uint32 Ny | float32 X[] | float32 Y[] | float32 Val[] |

⌋()

### 8.6 函数使用示例

无。

### 8.7 版本 API

#### 8.7.1 Ifl_GetVersionInfo

[SWS_Ifl_00215] ⌈

| 项 | 内容 |
|----|------|
| 服务名称 | `Ifl_GetVersionInfo` |
| 语法 | `void Ifl_GetVersionInfo(Std_VersionInfoType* versioninfo)` |
| 服务 ID[hex] | 0xff |
| 同步/异步 | 同步 |
| 可重入性 | 可重入 |
| 参数 (in) | 无 |
| 参数 (in-out) | 无 |
| 参数 (out) | `versioninfo` 指向存储此模块版本信息的位置。格式符合 [BSW00321]。 |
| 返回值 | 无 |
| 描述 | 返回此库的版本信息。 |
| 通过 | Ifl.h |

⌋ (SRS_BSW_00407, SRS_BSW_00003, SRS_BSW_00318, SRS_BSW_00321)

BSW 模块的版本信息通常包含：

- Module Id（模块 ID）
- Vendor Id（供应商 ID）
- Vendor specific version numbers（供应商特定版本号）(SRS_BSW_00407)。

[SWS_Ifl_00216] ⌈ 如果 `Ifl_GetVersionInfo` 的调用方和被调用方的源代码都可用，Ifl 库应将 `Ifl_GetVersionInfo` 实现为模块头文件中定义的宏。 ⌋ (SRS_BSW_00407, SRS_BSW_00411)

### 8.8 回调通知

无。

### 8.9 调度例程

Ifl 库没有调度例程。

### 8.10 预期接口

无。

#### 8.10.1 强制接口

无。

#### 8.10.2 可选接口

无。

#### 8.10.3 可配置接口

无。

## 9 时序图

不适用。

## 10 配置规范

### 10.1 发布信息

[SWS_Ifl_00214] ⌈ 如 [3] 中 SRS_BSW_00402 要求的标准化通用发布参数，应在本模块的头文件中发布，并需要在 BSW 模块描述中提供。相应的模块缩写可在 [1] 基本软件模块列表中找到。⌋ (SRS_BSW_00402, SRS_BSW_00374, SRS_BSW_00379)

其他模块特定的发布参数（如果适用）将在下面列出。

### 10.2 配置选项

[SWS_Ifl_00218] ⌈ Ifl 库不应具有任何可能影响例程功能行为的配置选项。即对于给定的输入参数集合，输出应始终相同。例如，出错时返回的值不应可配置。⌋ (SRS_LIBS_00001)

但是，库供应商被允许添加与库实现相关的特定配置选项，例如用于资源消耗优化。

## 11 不适用的需求

[SWS_Ifl_00224] ⌈ 这些需求不适用于本规范。⌋ (SRS_BSW_00448)

---

## 翻译说明

1. 本文档为 AUTOSAR CP Release 4.4.0 的 IFL 库软件规范（SWS）。
2. 所有 API 标识符（如 `Ifl_DPSearch_f32`、`Ifl_IpoCur_f32`、`Ifl_IntIpoMap_f32f32_f32` 等）保留英文原名。
3. 数据类型（`uint8`、`uint16`、`uint32`、`sint8`、`sint16`、`sint32`、`float32`、`boolean`）保留英文原名。
4. 需求 ID（如 `SWS_Ifl_00010`）保留原样。
5. 章节中包含的所有 C 代码片段按原文翻译并保留格式。
6. AUTOSAR 方框符 `⌈⌋` 已保留。
7. 文档所有插值例程（`Ifl_DPSearch_f32`、`Ifl_IpoCur_f32`、`Ifl_IpoMap_f32`、`Ifl_Interpolate_f32`、`Ifl_IntIpoCur_f32_f32`、`Ifl_IntIpoMap_f32f32_f32`）均已完整翻译。