SmartSAR RTE ——基于AUTOSAR的汽车电子软件运行时环境及其生成

论文摘要

近年来,市场对汽车电子功能的需求开始变得愈发强烈,使得汽车制造商不得不依赖于全行业统一的标准化体系,以及通用性、互换性更强的软件来降低软件的复杂度。汽车开放体系架构(AUTOSAR)致力于解决软件功能对硬件的依赖、软件系统标准化和软件的可重用性,正发展成为汽车电子软件行业中的广泛标准。本文在调研了AUTOSAR的运行时环境(RTE)规范的基础上,结合课题组在嵌入式汽车电子软件领域的研究现状,设计了一个基于AUTOSAR标准的嵌入式汽车电子软件运行时环境,实现了软件组件运行和通信等RTE的主要概念,并设计和实现了一个运行时环境的源代码生成工具。经过实验表明,本文的研究内容能缩短基于AUTOSAR的汽车电子新产品的研发时间和测试时间,快速构建ECU软件,从而帮助企业节省成本和实现快速的市场反应。本文的主要工作可以总结为如下几个方面：1)对AUTOSAR标准及开发方法论、已有的汽车电子软件解决方案提供商的产品和开源组织提供的基础开发平台做了深入细致的调研,为基于AUTOSAR规范的RTE实现架构奠定了理论基础。2)设计了RTE实现框架和运行机制,提供给软件组件网络无关的通信支持和运行环境,抽象ECU基础软件和底层实现。3)设计和实现了一个RTE代码生成器,根据ECU配置描述文件自动生成RTE源代码,实现快速ECU软件开发。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 汽车电子发展现状
• 1.2.2 AUTOSAR发展现状
• 1.3 课题研究内容及意义
• 1.4 本文结构
• 1.5 本章小结
• 第2章 研究基础
• 2.1 领域基础
• 2.1.1 AUTOSAR体系结构
• 2.1.2 开发方法论
• 2.2 技术基础
• 2.2.1 SmartSAR
• 2.2.2 SmartRTE
• 2.2.3 Artop
• 2.2.4 代码生成
• 2.3 本章小结
• 第3章 SmartSAR RTE功能设计
• 3.1 运行时环境总体框架
• 3.2 运行实体映射和激活
• 3.2.1 运行实体映射模型
• 3.2.2 运行实体映射规则
• 3.2.3 运行实体调度
• 3.3 软件组件通信
• 3.3.1 发送-接收通信
• 3.3.2 客户-服务通信
• 3.3.3 组件内部通信
• 3.4 生命周期控制
• 3.5 VFB追踪
• 3.6 本章小结
• 第4章 SmartSAR RTE代码生成
• 4.1 代码生成工具总体框架
• 4.2 生成器中间模型
• 4.2.1 软件组件实例
• 4.2.2 ECU配置模型
• 4.2.3 实现数据结构模型
• 4.3 解析器设计与实现
• 4.3.1 解析过程配置
• 4.3.2 ECU配置解析
• 4.3.3 软件组件解析
• 4.4 验证功能实现
• 4.5 生成工厂实现
• 4.5.1 RTE实现构建器
• 4.5.2 模板上下文创建
• 4.5.3 生成代码结构
• 4.6 本章小结
• 第5章 SmartSAR RTE测试与应用
• 5.1 输入描述准备
• 5.1.1 软件组件与系统配置
• 5.1.2 ECU RTE配置
• 5.2 RTE代码生成
• 5.3 实验结果
• 5.3.1 VFB Simulator软件仿真
• 5.3.2 SmartSAR Simulator测试
• 5.4 本章小结
• 第6章 工作总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果
• 致谢