面向汽车电子的嵌入式软件开发应用软件的研究与分析

发布时间：2019-09-26 05:17

【摘要】：目前，中国的汽车电子技术仍比较落后，国内市场70%以上的市场份额被国外企业占领[1]，外资企业在发动机电控等核心领域更是形成了技术壁垒，垄断了中国市场。如何打破国内汽车电子市场的这种畸形格局，掌握自主知识产权的汽车电子关键技术成为当前一个迫切的需求。汽车电子软件的技术是汽车电子技术的核心，也是技术含量最高的部分。软件的质量直接决定了汽车电子产品的质量，然而程序员在汽车电子软件开发过程中仍然采取手工写代码的方式，代码质量不可靠和后期会产生大量不必要的测试开销的弊端暴露无遗。由于汽车电子软件控制算法大同小异，为了提供汽车电子软件的可复用性，车用操作系统已经提出了一个被广泛接受的标准，OSEK/VDX。基于模型和代码自动生成的软件技术[2]，是解决上述问题的一个有效途径。首先，其保证了代码的质量，也减少了额外的测试开销。其次，自动生成的代码使得模型、代码和代码生成报告之间有了一致性。而且，通过在模型中加入支持OSEK标准的模块，软件的可复用性和可移植性也有了大幅度的提高。OSEK规范从实时操作系统、通信和网络管理等三方面对汽车的电子控制软件开发作了全面的定义。采用符合OSEK标准的汽车电子软件可以提高产品代码的复用率、降低开发成本、缩短产品开发周期。本课题通过对汽车电子软件开发建模和代码自动生成工具的分析研究，通过LambdaTOOL开发环境将各个工具集成，在其中整合符合OSEK标准的OSDeltaOSEK，它提供必要功能支持事件驱动的控制系统；Simulink建模环境，，它是一个基于模型设计的工具，通过模型完成对线性系统，非线性系统的建模；RTWEmbeddedCoder，它是对RTW（Real.Time Workshop）产品的扩展，它专门应用于嵌式领域，增加了针对配置复杂的嵌入式系统至关重要的软件工程方面的内容。自动代码生成工具，实现一个针对汽车电子软件的开发平台，从而缩短汽车电子软件产品的开发周期，减少开发成本，提高开发效率，并使得软件产品有良好的可维护性和可复用性。采用AUTOSAR架构有利于车辆电子系统软件的交换与更新，并为高效管理愈来愈复杂的车辆电子、软件系统提供了一个基础。此外，AUTOSAR在确保产品及服务质量的同时，提高了成本效率。目前越来越多的厂商加入到AUTOSAR组织，其开发的产品也以能支持AUTOSAR标准为荣，AUTOSAR已经成为事实上的汽车电子开发标准，未来必将成为汽车电子软件开发的趋势。
【图文】：

架构图,操作系统,架构

图 2.1 OSEK/VDX 操作系统应用架构OSEK OS 由以下几个服务/管理模块组成：1. 中断管理：实现全局中断、操作系统中断等的打开和关闭功能。2. 任务管理：实现扩展任务、基本任务等的激活、结束、重调度、以及一些的获取功能。3. Alarm 管理：实现定时功能，在预定时间到达时触发相关的操作，如：设激活任务、进行回调等操作。4. 事件管理：是附属于任务的一种通知机制，其不是一种独立对象。事件管责实现事件的发送、等待、查询、清除等功能。5. 资源管理：OSEK 中的资源是一种用于同步或者互斥的手段，资源管理资源的获取、释放等功能。6. Hook 管理：主要为用户提供功能的扩展能力，包括错误处理、任务切换切换后、系统启动、系统关闭、系统进入 IDLE 等时机，通过 hook 功能为

过程图,应用开发,过程,属性

OIL 明确地为每个 OIL 对象定义了所有标准属性。每个 OSEK 应用可以定义附加的特殊执行属性和引用。每个 OSEK 应用可以限制每个属性的取值范围OIL 中的对象包括:CPU(处理器) 、OS(操作系统)、Appmode(应用模式)、Isr(中断服务)、Resource(资源)、Task(任务)、Counter(记数器)、Event(事件)、Alarm(报警器)Com(通信子系统)、Message(消息)、Ipdu(交互层协议数据单元)、NM(网络管理)。图 2.2 显示了 OIL 文件在遵循了 OSEK 标准的开发流程中的作用：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP368.1;TP311.52

【参考文献】