电子产品世界

电子控制单元模拟

电子控制单元模拟的输入通常包括通过明导国际的 Volcano™ 车辆系统架构 (VSA) 等 AUTOSAR 制作工具生成的抽象电子控制单元配置。电子控制单元配置包含指定给某个具体电子控制单元的所有信息项。其中包括描述这个电子控制单元整体功能行为的软件合成体信息。根据所需的配置，模拟将从最初高层次的抽象（针对软件架构验证）开始，一直到详细的执行结束。

软件架构模拟

在这个阶段，所有软件构件会被组装到顶级合成体中。同时模拟将解决软件架构和逻辑架构的整体行为问题。通过这种方法，来自不同供应商的软件构件的相互作用可以集成到一起并得到验证。

一致性检查和设计规则检查

与简要概括的动态模拟不同，一致性检查是在设计流程每个阶段的关键点进行的静态分析。

一致性检查在开发阶段就早早启动。在一致性检查中，设计与指定参数之间的一致性以及适用的设计规则都得到监控。

一致性检查还能验证命名规范以及参数的有效性和完整性。通常一致性检查可表达如下：

“端口连接 X 无效，因为连接的发送器/接收器接口含有不兼容数据元素”

设计规则检查 (DRC) 通常针对特定设计，用户可进行自定义。设计规则检查对规则的遵守情况进行严格监控，例如：

“为确保冗余，功能 X 在控制单元 Y 上必须可用两次”

要想进行设计规则检查，工具必须配备一个开放接口，允许根据对象约束语言 (OCL) 等规则描述语言制定针对特定用户的规则。设计规则检查的前提当然是对 AUTOSAR 元模型中所有对象、参数和关系的访问权。

双击显示错误的隐藏原因

AUTOSAR 制作工具 VSA（车辆系统架构）中的专业“问题检查”显示出一系列一致性检查的结果。双击一项错误信息会导致指针直接跳至 AUTOSAR 编辑器中问题的起因，从而轻松发现问题所在。

一致性设计是模拟的基本前提，因为输入参数的质量最终决定了模拟的可行性和质量。指定的参数数量在很大程度上取决于将要模拟的抽象层。AUTOSAR 定义了两个抽象层：

虚拟功能总线 (VFB) 和运行环境 (RTE)这两个抽象层奠定了随后将要进行的 AUTOSAR 模拟的基础。

图2显示了 VFB 层。AUTOSAR 定义的虚拟功能总线代表了软件构件之间的通信管理。软件构件之间的数据交换通过数据元素发生，基于发送器/接收器或客户端/服务器通信。这里必须注意的是，在 VFB 层，没有通信能传递到 RTE 下面的基础软件 (BSW) 层。对此进行了慎重的定义，以确保硬件和软件之间的明确区分，并且对纯粹的功能表现进行了抽象阐述。时间的选择由生成可执行文件的 RTE 事件的时间常数来决定。VFB 抽象层是在开发初期对软件架构的功能行为进行验证的有效方式，可帮助工程师在执行成本最低的时候及早发现和解决设计问题。

图2：AUTOSAR 虚拟功能总线 (VFB)

使抽象化更上一个台阶

在创作程序中添加 RTE 层意味着抽象层更加详细。RTE 层融入了执行平台的更多因素用于软件配置，因此在描述时需要更多参数。通过添加 RTE 层，将能增强调度和任务映射等操作系统功能。

图3：AUTOSAR RTE 层

此外，该创作步骤还可以把软件构件映射到控制单元，以此确定电子控制单元内外部通信的性质。电子控制单元内部通信的程度可提供 CPU 负载和资源分配信息。外部通信现在也是一个因素。这种通信通过基础软件在 RTE 层下面发生。与存储器、诊断或通信服务的相互影响以及独立于平台的支持发生在基础软件内部。图3简单显示了到目前为止所讨论的几个层，并且描述了使典型分布式电子控制单元能够协调运转的网关功能。图4进行了更详细的阐述，具体到单个电子控制单元的组成部分。并且，RTE 层下面的基础软件元素全部实现标准化，而上述软件构件都是专门设计的（同时与 AUTOSAR 兼容），适用于用户控制或传感器和执行器等目的。

图4：完整电子控制单元拓扑图

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关键词： AUTOSAR 汽车电气 验证测试