一种面向汽车电子的虚拟功能总线设计器制造技术

本发明专利技术公开了一种面向汽车电子的虚拟功能总线设计器，将应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型在图形设计模块以及属性编辑模块中生成描述信息，并通过零件库管理模块存入库文件中。在进行虚拟功能总线设计时，读取出这些描述信息，然后进行显示和编辑，得到当前应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系，并保存在项目文件中，或通过描述信息导入、导出模块导出为符合AUTOSAR规范的描述文件。由于用户可以自行设计应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型，并将应用保存在项目文件中，这样，面向汽车电子的虚拟功能总线设计器可以适用于各种的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型，因而具有通用性和重用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车电子嵌入式软件开发
，更为具体地讲，涉及一种面向汽 车电子的虚拟功能总线设计器。
技术介绍
近年来，汽车领域的应用经历着巨大的变化。越来越多新应用的出现，一方面带来 新的机会，同时也给汽车软件的开发者在研究和开发上带来新的挑战。当今的汽车，尤其 是豪华汽车，其硬件、软件的复杂程度都非常高，例如，一台汽车上可多达70个电子控制器 (Electronic Control Unit，ECU)，10条不同类型的控制总线。汽车软件不再是一个电子 控制器上的一个简单控制程序，软件的开发面临的是一个分布式、异构的嵌入式环境。另一方面，随着车载电子系统日益先进和复杂化，每辆汽车投入的软件开发工时 数，即时间及人力2010年将达到2002年的5-10倍。汽车电子系统设计复杂化造成的可靠 性隐患导致汽车因安全隐患被“招回”的现象频繁发生，使得汽车电子软件的开发还面临软 件可靠性以及上市时间两项指标的考验。传统的汽车电子软件开发过程是‘V’字形过程，在开发的很多环节存在着重复劳 动。重复的需求，重复的设计，重复的测试等等工作都降低了汽车软件的开发效率，直接影 响汽车上市时间。此外，重复的劳动并不能保证软件的可靠性。如果一个经过充分测试和 验证的软件成果能够多次地应用到不同的汽车平台上，不但能缩短软件开发时间，也能保 证软件的可靠性。图1是传统模式下软件与硬件的依赖关系示意图。如图1所示，传统开发模式的另一个问题是软件层和硬件层存在很多交叉和依赖 关系，其结果是软件和硬件模块必须串行开发，使得软、硬件开发周期长，质量得不到保证。图2是虚拟功能总线的开发过程示意图。为了实现软件复用的目标，汽车开放式系统架构(AOTomotive Open System Architecture, AUT0SAR)定义了一整套支持分布式的、功能驱动的汽车电子软件开发方法 和电子控制单元上的软件架构标准化方案。该方案支持基于构件的汽车电子应用程序的开 发，其基本思想为应用软件通过在虚拟功能总线上连接预制的可信的构件组装而成，构件 在运行时通过连接端口交互，如图2所示。软件构件是一组完成相关功能的代码集合，是分布在汽车电子控制器上的最小代 码单元。AUT0SAR中定义了各种软件构件以适应不同的需求，最普通的软件构件类型是应用 软件构件，它是指实现全部或部分应用功能的原子软件构件，可以使用所有的AUT0SAR通 信机制和服务。构件和构件的集合构成一个构件集合，构件集合内部的原子构件间通过连 接器进行端口连接，构件集合可以有自己对外通信的端口，也可以使用所有的AUT0SAR通 信机制和服务。还有服务构件类型，它通过标准接口提供标准服务，这些构件直接和底层的 某个基础软件模块交互。除此之外，还有校准参数构件、ECU抽象构件、复杂设备驱动构件。虚拟功能总线(Virtual Function Bus,VFB)提供所有通信机制的抽象，使得系统可以在抽象层进行设计，而不必关心实际的硬件环境，当一个具体系统的软件组件之间的 连接被定义好之后，通过虚拟功能总线可以在开发的较早时期将它们虚拟集成。从而缩短 软件开发周期，减少研发成本，提高了软件的可重用性，确保了软件的高质量和高效性。目前，主流商用的汽车总线虚拟功能总线设计器主要基于OSEK规范，如 "Telelogic发布的!Rhapsody OSEK0部分设计器开始向AUT0SAR标准方向发展，如美国 明导科技发布的基于“AUT0SAR 3.0”的车载软件开发工具Volcano Vehicle Systems Architect(VSA)、在 IBM Rational Systems Developer 中也进行 AUT0SAR 系统建模，它们 都具有基于AUT0SAR的配置和代码生成功能，但在通用性和重用性方面存在不足。Matlab/ Simulink支持构件的设计，也支持多个构件连接组成系统。但在使用Matlab RTW导出描述 信息时，只能导出单个构件描述信息，构件间的连接关系无法导出到描述文件中。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种面向汽车电子的虚拟功能总线设计器，为汽车电子应用 软件设计提供一种独立于硬件的虚拟环境，以通用性和可重用性实现应用构件的设计与系 统的组装，输出满足AUT0SAR规范的描述文件。为实现上述目的，本专利技术面向汽车电子的虚拟功能总线设计器，其特征在于，包 括一项目资源管理模块，用于对多个项目进行管理，其中一个项目对应一个汽车电 子应用；该模块以树状结构组织、显示、管理当前应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、 连接以及数据类型；一图形设计模块，用于构件、构件集合，端口、接口、数据类型以及它们的组合的图 形设计；一属性编辑模块，用于构件、构件集合、端口、接口、数据类型的属性编辑功能；一零件库管理模块，用于用户将已经设计好的构件、构件集合、端口、接口和数据 类型存储到库中；一描述信息导入、导出模块，用于将符合AUT0SAR规范的构件、构件集合的描述信 息导入，将用户设计的虚拟功能总线中的构件、构件集合的描述信息以AUT0SAR规范导出；图形设计模块以及属性编辑模块，在项目资源管理模块的管理下，以图形化方式 进行显示和编辑，得到构件、构件集合、端口、接口、连接、数据类型的描述信息；然后，项目 资源管理模块将用户设计好的构件、构件集合、端口、接口和数据类型的描述信息通过零件 库管理模块存入库文件中；用户在虚拟功能总线上进行应用设计时，可以通过图形编辑模块提供的编辑功能 设计构件以及进行构件组装得到构件集合，也可以通过零件库管理模块提取库文件中的 构件、构件集合、端口、接口、数据类型信息到当前的设计中进行编辑，从而得到当前应用 所包含的构件、构件集合、端口、接口以及数据类型的描述信息以及它们之间的连接关系， 并保存在项目文件中，或通过描述信息导入、导出模块将用户设计的虚拟功能总线中的构 件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系导出为符合 AUT0SAR规范的描述文件；同时，项目资源管理模块还可以读取项目文件，得到应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系，即虚拟功能总线，通过 零件库管理模块存入库文件读取构件、构件集合、端口、接口和数据类型的应用信息，并进 行显示或设计；读取或设计的虚拟功能总线，即应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、 连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系通过描述信息导入、导出模块导出为符 合AUT0SAR规范的描述文件。本专利技术的专利技术目的是这样实现的本专利技术面向汽车电子的虚拟功能总线设计器，将应用所包含的构件、构件集合、端 口、接口、连接以及数据类型在图形设计模块以及属性编辑模块中生成描述信息，并通过零 件库管理模块存入库文件中。在进行虚拟功能总线设计时，读取出这些描述信息，然后进行 显示和编辑，得到当前应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述 信息以及它们之间的关系，并保存在项目文件中，或通过描述信息导入、导出模块导出为符 合AUT0SAR规范的描述文件。同时，项目资源管理模块还可以读取项目文件，得到应用所 包含的构件、构件集合、端口、接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向汽车电子的虚拟功能总线设计器，其特征在于，包括：一项目资源管理模块，用于对多个项目进行管理，其中一个项目对应一个汽车电子应用；该模块以树状结构组织、显示、管理当前应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型；一图形设计模块，用于构件、构件集合，端口、接口、数据类型以及它们的组合的图形设计；一属性编辑模块，用于构件、构件集合、端口、接口、数据类型的属性编辑功能；一零件库管理模块，用于用户将已经设计好的构件、构件集合、端口、接口和数据类型存储到库中；一描述信息导入、导出模块，用于将符合ＡＵＴＯＳＡＲ规范的构件、构件集合的描述信息导入，将用户设计的虚拟功能总线中的构件、构件集合的描述信息以ＡＵＴＯＳＡＲ规范导出；图形设计模块以及属性编辑模块，在项目资源管理模块的管理下，以图形化方式进行显示和编辑，得到构件、构件集合、端口、接口、连接、数据类型的描述信息；然后，项目资源管理模块将用户设计好的构件、构件集合、端口、接口和数据类型的描述信息通过零件库管理模块存入库文件中；用户在虚拟功能总线上进行应用设计时，可以通过图形编辑模块提供的编辑功能设计构件以及进行构件组装得到构件集合，也可以通过零件库管理模块提取库文件中的构件、构件集合、端口、接口、数据类型信息到当前的设计中进行编辑，从而得到当前应用所包含的构件、构件集合、端口、接口以及数据类型的描述信息以及它们之间的连接关系，并保存在项目文件中，或通过描述信息导入、导出模块将用户设计的虚拟功能总线中的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系导出为符合ＡＵＴＯＳＡＲ规范的描述文件；同时，项目资源管理模块还可以读取项目文件，得到应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系，即虚拟功能总线，通过零件库管理模块存入库文件读取构件、构件集合、端口、接口和数据类型的应用信息，并进行显示或设计；读取或设计的虚拟功能总线，即应用所包含的构件、构件集合、端口、接口、连接以及数据类型的描述信息以及它们之间的关系通过描述信息导入、导出模块导出为符合ＡＵＴＯＳＡＲ规范的描述文件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：晏华，陈昊，郭宣佑，张富强，
申请(专利权)人：成电汽车电子产业园昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：32