汽车电子软件开发中的几个问题（1）： 大纲和前言

汽车电子软件开发中的几个问题（1）

本节讨论汽车电子软件开发中的几个关键问题：

l

AutoSAR
概述

n

AutoSAR
发展概述

n

AutoSAR
与
OSEK/VDX
关系

l

基于模型的汽车电子开发流程

n

基于
AutoSAR

模型开发：开发流程及工具

n

Simulink

与
Stateflow

进行建模仿真

n

基于
AutoSAR

的代码生成案例

l

兼容
AutoSAR
规范的软件底层设计

n

OSEK/VDX
操作系统

n

基于
AutoSAR
的编程案例

l

AutoSAR
规范中的总线协议

n

CAN
总线协议

n

FlexRay
总线协议

<!--
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0

、前言


汽车电子开发中软件内容大致包括三大类：（
1
）
BSP
开发，主要针对常见
ECU
开发平台编写板级支持包，例如
Freescale
的
MPC5xx
系列，
Microchip
的
PIC
单片机等。（
2
）操作系统，常见的有
OSEK/VDX
，例如
Vector
公司的
osCAN
，
ETAS
的
RTA-OSEK
等，参考
[1]
。（
3
）汽车电子应用软件，根据
ECU
的功能设计实现具体控制任务，此外应用软件还提供一些服务，针对大型的软件如多媒体服务、车载系统诊断、
ACC
等智能控制系统等。

在之前的设计中一般遵循
V
字流程，三类软件设计开发有顺序也有迭代。由于汽车电子开发的特殊性，决定了其软件在实时性、安全可靠性、分布式等方面要求较高，所以有了程序分析与验证等特殊要求。

l

OSEK/VDX
操作系统

1993
年左右针对汽车电子嵌入式系统的一些特性，几个汽车产商推出了
OSEk/VDX
规范，包括
OSEK/VDX
操作系统规范、
OIL
规范、
COM
通讯规范等。这种静态的支持定制的强实时操作系统，与汽车电子应用紧密结合，在任务编写等方面较常见
RTOS
特殊。此外，最核心的还是其总线协议规范（如果没有总线协议部分，汽车电子软件开发应该是更加开放、并且没有门槛的）。

l

AutoSAR
规范

随着汽车电子开发厂家增加，软件的兼容性更加重要，于是推出了
AutoSAR
，将操作系统等规范为服务，并且通过
RTE
进行接口的统一封装。这样，各厂家、特别是广大的第三方软件就可以复用，降低了开发周期与开发成本，有利于整个汽车电子产业。

在
AutoSAR
中并没有被特别指定操作系统为
OSEK/VDX
，但绝大部分传统的汽车电子软件还是基于
OSEKVDX
，运行在低速的
ECU
上。在可以预见的未来，随着
ECU
成本降低和其他软件的成熟，可能将
QNX
或者
vxworks
、甚至
Linux
也未尝没有机会。

l

基于
AutoSAR
的集成开发环境

社区已经出现了较多版本的开源操作系统，符合
OSEK/VDX
或
AutoSAR
规范，其开发难度也随着降低，此外还有一些商用的
RTOS
可以采用。所以，操作系统的设计关注程度降低。但是如汽车电子等对实时性、安全可靠性有强要求的软件，其开发流程中一些关键点越来越受到重视。如何将基于模型开发融合到传统开发流程中去，是一个值得研究的问题。

此外，模型的验证、从模型到代码自动生成，这些都亟待于解决的问题。虽然业界也有一些流程与规范，但是总体较为混乱。例如，
ECU
控制器的功能通过
Simulink
和
Stateflow
进行仿真与验证，然后将模型通过
RTW
转换为代码。但宿主开发环境如果采用
Vector
公司的
Davinci
开发环境进行
AutoSAR
兼容的软件开发，此时两者之间怎样配合则是问题，就是说
RTW
生成的代码需要导入到
Davinci
开发环境中进行集成。并且支持模型的逆向修改等。