《汽车嵌入式系统开发方法》嵌入式系统开发方法学.ppt

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2、学汽车学院未来电子嵌入式系统的特点未来电子嵌入式系统的特点其它非其它非功能约束功能约束异构性异构性网络化网络化可靠性高可靠性高灵活性强灵活性强特点特点嵌入式系统嵌入式系统同济大学汽车学院同济大学汽车学院汽车电子系统开发的发展趋势汽车电子系统开发的发展趋势发展趋势发展趋势技术、体系、标准逐渐统一算法与实现相分离算法与实现相分离系统设计模型化系统设计模型化系统实现自动化系统实现自动化应用与平台相独立应用与平台相独立系统架构标准化系统架构标准化基于验证和可靠性保障基于验证和可靠性保障同济大学汽车学院同济大学汽车学院汽车电子系统开发体系汽车电子系统开发体系开发方法开发方法系统架构系统架构开发流程开发流

3、程 同济大学汽车学院同济大学汽车学院基于模型的开发方法的定义基于模型的开发方法的定义v基于模型的软件设计方法（基于模型的软件设计方法（Model-based Development，MBD）是一种以模型为中）是一种以模型为中心软件设计方法。该方法通过采用特定的建模心软件设计方法。该方法通过采用特定的建模语言对系统进行建模，抽象出软件系统的关键语言对系统进行建模，抽象出软件系统的关键问题，并描述系统的解决方案；通过采用形式问题，并描述系统的解决方案；通过采用形式化的工具对系统模型的验证，以保证系统设计化的工具对系统模型的验证，以保证系统设计的正确性。的正确性。同济大学汽车学院同济大学汽车学院基于

4、模型的开发方法基于模型的开发方法MBDMBD4个方面个方面基于模型的控制设计 模型驱动设计 基于模型的信息管理 基于模型的测试特点特点几类建模相互之间都有较强的关联，并有时相互包含；各类建模一般都针对自己特定的目标和领域，汽车嵌入式系统需要多种建模方法组合完成开发。同济大学汽车学院同济大学汽车学院 MBD的优势的优势MBDMBD的优势的优势的优势的优势BBE EC CDDAA对象描述精确简明质量高设计成本低文档管理、分析和综合简单开发周期短同济大学汽车学院同济大学汽车学院MBD的软件设计的软件设计同济大学汽车学院同济大学汽车学院发展过程汽车电子系统的体系架构汽车电子系统的体系架构前后台体系操作

5、系统体系AUTOSAR同济大学汽车学院同济大学汽车学院AUTOSAR的作用的作用解决汽车功能的可用性和安全性需求；保持汽车电子系统一定的冗余；可以移植到不同汽车的不同平台上；实现标准的基本系统功能作为汽车供应商的标准软件模块；具体功能具体功能通过网络共享软件功能；集成多个开发商提供的软件模块；在产品生命期内更好的进行软件维护；更充分的利用硬件平台的处理能力；进行汽车电子软件的更新和升级。同济大学汽车学院同济大学汽车学院AUTOSAR核心架构核心架构vAUTOSAR采用分层的体系架构，从上至下依次为应采用分层的体系架构，从上至下依次为应用层、运行环境层（用层、运行环境层（Runtime Envi

6、ronment，RTE）、系统服务层、）、系统服务层、ECU抽象层和微控制器抽象层，抽象层和微控制器抽象层，以及复杂驱动模块。以及复杂驱动模块。同济大学汽车学院同济大学汽车学院AUTOSAR 系统配置系统配置系统配置系统配置系统软件系统软件系统软件系统软件系统硬件系统硬件系统硬件系统硬件ECUECU系统约束系统约束系统约束系统约束同济大学汽车学院同济大学汽车学院AUTOSAR ECU配置配置v对系统中每个对系统中每个ECU分别进行配置。分别进行配置。v读取系统配置描述文件读取系统配置描述文件XML，从中提取出与各个，从中提取出与各个ECU相相关的系统配置描述信息，并产生需映射到该关的系统配置描

7、述信息，并产生需映射到该ECU上的所有上的所有软件构件，将放在另一个软件构件，将放在另一个XML文件中。文件中。同济大学汽车学院同济大学汽车学院汽车嵌入式系统的开发流程汽车嵌入式系统的开发流程 常用的开发流程常用的开发流程V模式开发流程 传统开发流程开发流程是指一系列系统性的开发流程是指一系列系统性的和可重复的且具有一定逻辑顺和可重复的且具有一定逻辑顺序的步骤。一个流程步骤由一序的步骤。一个流程步骤由一系列自成体系的系列活动构成，系列自成体系的系列活动构成，这些活动的结果是产品。这些活动的结果是产品。同济大学汽车学院同济大学汽车学院V模式开发流程模式开发流程同济大学汽车学院同济大学汽车学院V模

8、式的开发步骤及特点模式的开发步骤及特点功能原型功能原型自动代码生成自动代码生成ECU仿真测试仿真测试虚拟标定虚拟标定功能设计功能设计同济大学汽车学院同济大学汽车学院传统流程与传统流程与V-模式流程比较模式流程比较 开发流程开发流程传统开发流程传统开发流程V-模式开发流程模式开发流程技术要求技术要求（管理与维护）（管理与维护）口头描述，一般较模糊口头描述，一般较模糊基于模型的技术要求，基于模型的技术要求，较清晰较清晰功能开发功能开发对复杂的原型对复杂的原型进行手工编程进行手工编程图形化建模，自动下图形化建模，自动下载到实时硬件运行，载到实时硬件运行，快速进行方案评估快速进行方案评估产品代码生成产

9、品代码生成手工编制代码，易出错手工编制代码，易出错从开发工具中从开发工具中自动生成代码自动生成代码ECU测试测试非常系统地进行车辆测非常系统地进行车辆测试，工况可重复性差试，工况可重复性差 系统地测试，通过硬系统地测试，通过硬件在环回路仿真进行件在环回路仿真进行测试，重复性好测试，重复性好灵活性灵活性比较有限比较有限好好开发流程开发流程较慢较慢并行开发使得并行开发使得进程大大加速进程大大加速同济大学汽车学院同济大学汽车学院嵌入式系统开发的方法论嵌入式系统开发的方法论1汽车嵌入式系统开发强调的是系统级的解决方案，而不仅仅是控制器的开发，因此嵌入式系统开发强调和对象的结合，而且和对象结合的越早越好

10、。2由于系统级的功能往往是在分布式实现的，也大多强调其实时特征，因此系统功能实现体现在分布于不同ECU的不同任务之间。3开发流程较长，涉及多学科知识，因此强调团队协作开发，为便于查找错误，开发过程的每一步需要验证，而且都尽可能回溯。汽车汽车ECU开发过程的基本特征开发过程的基本特征同济大学汽车学院同济大学汽车学院嵌入式系统开发的方法论嵌入式系统开发的方法论汽车嵌入式系统开发方法论上的特点汽车嵌入式系统开发方法论上的特点技术规范体技术规范体系和标准的系和标准的逐步确立逐步确立 开发流程的开发流程的逐步统一逐步统一开发理念开发理念工具化工具化 123同济大学汽车学院同济大学汽车学院C l i c k t o e d i t c o m p a n y s l o g a n .