面向汽车电子的嵌入式软件开发应用软件的研究与分析

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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。
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