汽车电子嵌入式驱动软件结构
嵌入式系统在汽车电子领域中的应用
嵌入式系统在汽车电子领域中的应用第一章嵌入式系统的概念和概况嵌入式系统是由硬件和软件两部分构成的计算机系统，它通常被嵌入到产品中，用于控制、监控和调度等任务。
相比于普通计算机，嵌入式系统具有体积小、功耗低、可靠性高、效率高等优点，因此在各个行业领域中得到了广泛的应用。
在汽车电子领域中，嵌入式系统应用相当广泛，汽车电子产品像发动机控制、制动、座椅控制、音响、导航等需要嵌入式系统的支持才能实现。
第二章嵌入式系统在汽车电子领域中的应用2.1 汽车发动机控制系统以往的汽车发动机控制还依赖于人工调节，效果不尽如人意，而嵌入式系统可以实现准确而快速地控制，使发动机运行更稳定、更省油。
此外，嵌入式系统还可以实时监测发动机的工作状态，如果发现故障，自动进行报警并停机，从而保障了驾驶安全。
2.2 制动系统嵌入式系统可以对制动系统进行控制，在发现制动故障时，自动实现维修和调试，避免出现安全问题。
嵌入式系统还可以帮助汽车实现电子驻车功能，实现停放时车辆的牢靠。
同时，提供防抱死功能，避免在制动时车轮会卡死，发生交通事故。
2.3 音响系统现代汽车上音响系统的各种功能需要用嵌入式系统实现，通过嵌入式系统来控制音乐播放、CD机或DVD机的读取、虚拟环绕声等功能实现。
2.4 座椅控制系统嵌入式系统可以通过电脑控制汽车上座椅的运动，使乘客得到更好的乘坐体验。
在一些高端车型上，嵌入式系统甚至可以控制座椅加热或按摩，为乘客提供更高档次的乘坐体验。
2.5 导航系统嵌入式系统可以实现汽车导航系统的各种功能和导航信息的实时更新，以及在行驶过程中对路线的监控和调整。
通过嵌入式系统，导航系统还能支持语音控制，实时人机交互更加方便，实现驾车出行更加便捷。
第三章嵌入式系统在汽车电子领域中的优势3.1 体积小相比于传统计算机，嵌入式系统的体积要小得多，能够更好地嵌入到车辆的小型结构中。
这样，汽车的空间利用率更高，保留的载重和乘员位置也更多。
3.2 速度快嵌入式系统通常内置高速处理器，并进行了优化本身的源程序、算法等，比其他计算机运行更快，而且还能更好的控制汽车电子设备，让其运行更为平稳、更为可靠。
支持汽车电子的嵌入式软件编程接口库设计
≥
：
≥
萎
数 ，就 可 实 现运 算和 硬 件 操 作 。 这种 层 次 分 明 的设 计 思想 也 便 于 维护 接 口库和 移植 新 的 平 台。 关键 词 ：Ａ Ｉ Ｐ ；嵌 入 式 系 统 ；应 用 算 法 ；底 层驱 动
妻
妻
引言
近 年来 ，随着 电 子科 学 和 计 算
控 制 的 系统 平 台 。 软 件平 台 由微 型 系 统 内核 和 应
硬件操作 。
整 个 电控 系 统 包 括 硬 件 平 台 、
机 技 术 的飞 速 发 展 ，汽车 电子 设 备 用 编程 接 口库 组 成 。嵌入 式操 作 系 底 层 驱 动 、嵌 入 式 软 件 平 台 和上 层 的 应 用 越来 越 多 。 目前 ，国 内汽 车 统 内 核 负 责 任 务 调 度 及 事 件 处 理 用 户 四个 层 次 。 各 个层 次 关 系 ，如 电子 技 术水 平 跟 国外 汽车 厂 商 相 比 等 ，编 程 接 口库 负 责 将 开 发常 用 的 图 １ 示 。 所 还 有 很 大差 距 ，尤其 是在 发 动 机 电 算法 和 ＭＰ ５ Ｃ５ ５底层 硬 件 的驱 动 函 控 方 面 ， 国 内 尚无 独 立 开 发 先 例 。 数 进 行 控 件 级 封 装 ，供 用 户调 用 。 本 文介 绍 的 柴 油机 电控 系 统 嵌入 式 在嵌 入 式系 统 中 ，开 发 人 员通 过 调
制偏 差 ，将 偏 差 的 比例 、 积 分和 微
Ｍ－ Ｊ
芝
。
一
， ｆห้องสมุดไป่ตู้
分 通 过 线性 组 合 构 成 控 制量 ，主 要 用 于 控 制 喷 油 输 出信 号 。
嵌入式系统中的驱动程序设计与实现
嵌入式系统中的驱动程序设计与实现第一章：嵌入式系统概述嵌入式系统是一种专用型计算机系统，通常包含微处理器、存储器、输入/输出接口和其他外围设备。
这些系统被设计用于执行特定的任务或实现特定的功能。
相对于一般的计算机系统，嵌入式系统通常更加小巧、节能、稳定和高效。
嵌入式系统的应用领域非常广泛，涉及到自动控制、计算机网络、医疗、工业自动化、汽车电子、智能家居等众多领域。
从智能手机和平板电脑，到高铁和飞机上的控制系统，嵌入式系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
在开发嵌入式系统时，驱动程序是一个非常重要的部分。
驱动程序是一种软件模块，用于控制硬件设备的操作和管理。
它将应用程序与底层硬件之间进行了有效的沟通。
在接下来的章节中，我们将详细介绍嵌入式系统中的驱动程序设计与实现。
第二章：驱动程序的架构嵌入式系统中的驱动程序通常包含两个部分：设备驱动和主程序。
设备驱动负责控制硬件设备的操作和管理。
它向主程序提供硬件抽象层，屏蔽了硬件底层的细节。
主程序则利用设备驱动提供的接口，完成相应的应用功能。
驱动程序的架构通常遵循一般软件工程的设计原则，实现结构分层、模块化、可复用的代码。
设备驱动可以按照不同的硬件设备进行分类，比如网络设备驱动、磁盘设备驱动、串口设备驱动等。
在实现时，可以采用面向对象编程思想，使得代码的设计更加清晰明了。
第三章：驱动程序的实现实现驱动程序的过程通常可以分为以下四个步骤：1. 设备地址映射在计算机系统中，设备通常被映射到一定的地址空间中。
驱动程序需要获取设备的物理地址，并将其映射到操作系统的虚拟地址空间中。
这样，驱动程序才能正确地与硬件设备进行交互。
2. 硬件的初始化和配置在设备地址映射成功后，驱动程序需要对硬件进行初始化和配置，以确保硬件设备能够正常运行。
比如，对于一个串口设备，驱动程序需要配置波特率、数据位、校验位等参数。
3. 设备操作的实现驱动程序的核心是硬件设备的操作函数实现。
驱动程序需要对不同的设备类型实现不同的操作函数，例如对于网络设备，包括接收和发送数据的实现；对于磁盘设备，包括读写数据的实现。
嵌入式车载系统中的软件设计与开发
嵌入式车载系统中的软件设计与开发在现代汽车技术的快速发展中，嵌入式车载系统已经成为汽车电子化的重要组成部分。
它集成了多个功能，例如导航、娱乐、控制、监测和交互等，为驾驶者提供了更加智能化、舒适化和安全化的驾驶体验。
嵌入式车载系统的软件开发和设计是其实现的核心。
本文将从嵌入式车载系统的特点及软件开发的过程和方法入手，详细介绍它的软件设计与开发过程。
一、嵌入式车载系统的特点嵌入式车载系统是一个相对封闭的系统。
操作系统的资源非常有限，且通常没有直接可见的屏幕、鼠标和键盘等输入/输出设备。
同时，车内环境也具有一定的挑战性，例如振动、温度变化、噪音和电磁干扰等，这些因素都需要在软件设计和开发中考虑到。
另外，嵌入式车载系统还需要考虑安全问题，因为它涉及到车辆的安全和生命安全。
这意味着在软件设计和开发过程中需要遵守一系列的标准和规定，例如汽车工业标准（Automotive Industry Standard，以下简称AIS）、安全认证和可信性等级等。
这些要求可以使车载系统的软件成为高质量和高可靠性的软件。
二、软件开发过程嵌入式车载系统的软件开发需要经历多个阶段，包括需求分析、设计、开发、测试和部署等。
在这些过程中，要注意以下几个关键点。
2.1 需求分析需求分析是软件开发的第一步，它包括收集和理解驾驶者和车辆的需求。
在这个阶段，需要制定完整的需求规格说明（Requirements Specification Document，以下简称RSD），明确系统的功能、性能、可靠性、安全和用户界面等方面的要求。
此外，在需求分析中还需要考虑到汽车工业标准，以确保系统的兼容性和可靠性。
2.2 设计设计是软件开发的第二阶段，它需要将RSD转化为软件的设计方案。
在这个阶段中，需要选择正确的架构、算法和数据结构，并进行通信方案的设计。
在设计阶段，需要考虑到可靠性、稳定性和可维护性等方面。
2.3 开发在软件开发阶段，需要按照设计方案编写代码，并进行联合测试。
面向汽车电子的嵌入式软件开发应用软件的研究与分析
感谢您的观看
汇报人：XX
面向汽车电子的嵌入 式软件开发应用软件 的研究与分析 汇报人：XX
目录
添加目录标题
嵌入式软件开发概述
汽车电子系统中的嵌 入式软件开发技术
汽车电子系统中的嵌 入式软件应用实例
汽车电子系统中的嵌入式 软件开发挑战与未来发展
结论
添加章节标题
嵌入式软件开发概 述
嵌入式系统是一种专用的计算机系 统，旨在执行特定的任务或功能
编码实现： 根据设计文 档进行代码 编写
测试验证： 对软件进行 测试和验证， 确保其正确 性和稳定性
部署维护： 将软件部署 到目标平台 上，并进行 后续的维护 和升级
工业控制领域
汽车电子领域
添加标题
添加标题
智能家居领域
添加标题
添加标题
医疗电子领域
嵌入式软件定义：指针对汽车电子系统进行设计、开发、测试、运行和维护的专用软件。 嵌入式软件特点：实时性、可靠性、安全性、可扩展性等。 嵌入式软件应用范围：汽车发动机控制、底盘控制、车身控制、导航系统等。 嵌入式软件开发流程：需求分析、设计、编码、测试、部署等。
嵌入式系统广泛应用于汽车电子、 智能家居、医疗设备等领域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
嵌入式系统通常与实际应用紧密结 合，具有实时性、可靠性和低功耗 等特点
嵌入式软件开发是针对嵌入式系统 的软件开发，涉及到硬件和软件的 协同设计、优化和测试等方面
需求分析： 明确软件的 功能和性能 要求
架构设计： 确定软件的 整体结构和 模块划分
可靠性挑战：硬件故障、 软件崩溃等
未来发展方向：提高安全 性和可靠性的技术手段
嵌入式软件在汽车电子系统中的重要性 嵌入式软件开发过程中的质量保证措施 软件测试的目的、方法及流程 未来发展趋势：自动化测试和持续集成
嵌入式系统驱动程序开发与调试考试试卷
嵌入式系统驱动程序开发与调试考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统驱动程序的主要作用是什么？A. 提供设备抽象层B. 管理硬件资源C. 实现设备驱动程序的同步和互斥机制D. 提供用户空间的接口2. 在嵌入式系统中，通常哪种类型的驱动程序被使用？A. 字符设备驱动程序B. 块设备驱动程序C. 网络设备驱动程序D. 驱动程序模板3. 在开发嵌入式系统驱动程序时，如何确定和初始化硬件资源？A. 使用设备树B. 编写设备驱动程序的初始化函数C. 利用操作系统提供的资源管理工具D. 通过硬件抽象层（HAL）进行资源管理4. 嵌入式系统的实时性能测试通常关注哪些指标？A. CPU占用率B. 内存访问延迟C. I/O操作吞吐量D. 系统功耗5. 在调试嵌入式系统驱动程序时，常用的诊断工具有哪些？A. 调试器B. 打印语句C. 日志记录D. 性能分析工具6. 嵌入式系统驱动程序通常如何集成到操作系统中？A. 静态链接B. 动态加载C. 嵌入式模块D. 入口函数7. 在嵌入式系统开发中，为什么需要对驱动程序进行严格测试？A. 确保系统稳定性B. 提高系统兼容性C. 遵循相关标准和规范D. 保证用户体验8. 嵌入式系统驱动程序与用户空间应用程序之间的通信通常使用哪种方式？A. 管道B. 消息队列C. 共享内存D. 回调函数9. 在嵌入式系统驱动程序的开发过程中，如何处理并发问题？A. 使用信号量B. 采用中断服务程序C. 利用锁机制D. 编写合适的同步代码10. 嵌入式系统驱动程序的调试过程通常包括哪些步骤？A. 编写驱动程序代码B. 进行静态分析C. 进行动态调试D. 验证系统性能11. 嵌入式系统驱动程序开发流程A. 需求分析B. 设计内核驱动模块C. 编写驱动程序源代码D. 调试、测试与优化12. 嵌入式系统驱动程序调试方法A. 使用调试工具B. 查看系统日志C. 使用printk函数D. 硬件仿真器调试13. 嵌入式系统驱动程序性能优化A. 代码级优化B. 架构优化C. 存储器管理优化D. I/O操作优化14. 嵌入式系统驱动程序安全性考虑A. 防止恶意攻击B. 数据加密C. 用户权限管理D. 内核模块审计15. 嵌入式系统驱动程序标准化与模块化A. 标准化驱动程序接口B. 模块化设计C. 统一驱动程序框架D. 驱动程序版本管理16. 嵌入式系统驱动程序的可移植性A. 平台无关性B. 代码重构C. API兼容性17. 嵌入式系统驱动程序的测试与验证A. 原型验证B. 系统级测试C. 性能测试D. 安全性测试18. 嵌入式系统驱动程序的开发工具A. 集成开发环境（IDE）B. 文本编辑器C. 版本控制工具D. 调试器19. 嵌入式系统驱动程序的实际应用案例A. 智能家居系统B. 工业自动化控制C. 车载电子系统D. 医疗设备20. 嵌入式系统驱动程序开发流程A. 分析需求，确定硬件平台B. 设计驱动程序架构C. 编写驱动程序代码D. 调试和优化驱动程序21. 嵌入式系统驱动程序开发中的关键问题A. 防止资源冲突B. 提高驱动程序性能C. 确保驱动程序稳定性D. 方便其他程序调用22. 嵌入式系统驱动程序的调试方法B. 查看日志信息C. 使用断点调试D. 分析驱动程序的执行过程23. 嵌入式系统驱动程序的测试策略A. 建立测试用例B. 进行单元测试C. 进行集成测试D. 进行系统测试24. 嵌入式系统驱动程序的版本控制与管理A. 使用版本控制系统B. 对源代码进行版本管理C. 对编译后的文件进行版本管理D. 对驱动程序的版本进行跟踪25. 嵌入式系统驱动程序的可扩展性与可维护性A. 采用模块化设计B. 使用标准接口C. 提供丰富的配置选项D. 优化代码结构26. 嵌入式系统驱动程序的安全性问题A. 防止恶意攻击B. 保护用户隐私C. 防止数据泄露D. 确保系统的稳定性27. 嵌入式系统驱动程序在实际应用中的案例分析A. 案例一：某嵌入式设备的驱动程序开发B. 案例二：某智能家居设备的驱动程序调试C. 案例三：某自动驾驶系统的驱动程序测试D. 案例四：某医疗设备的驱动程序版本控制28. 嵌入式系统驱动程序开发环境搭建A. 安装虚拟机及必要的软件B. 配置开发板C. 编写驱动程序源代码D. 部署驱动程序到目标板29. 嵌入式系统驱动程序编程基础A. C语言基础知识B. 汇编语言基础C. 嵌入式系统硬件平台介绍D. 驱动程序设计原则与规范30. 嵌入式系统驱动程序结构与原理A. 驱动程序总体架构B. 驱动程序与上层应用关系C. 驱动程序与操作系统接口D. 驱动程序的加载与卸载31. 嵌入式系统驱动程序调试技巧A. 使用调试工具B. 调试命令与命令行参数C. 断点设置与单步执行D. 调试过程中的常见问题与解决方法32. 嵌入式系统驱动程序性能优化A. 性能分析方法B. 优化策略C. 编码优化D. 系统资源合理分配33. 嵌入式系统驱动程序测试与验证A. 测试计划与用例设计B. 测试环境搭建C. 测试结果分析与报告D. 驱动程序问题修复与重测34. 嵌入式系统驱动程序维护与升级A. 系统更新与驱动程序升级B. 驱动程序版本管理C. 驱动程序兼容性测试D. 驱动程序文档编写与更新35. 嵌入式系统驱动程序案例分析A. 嵌入式系统驱动程序成功案例B. 嵌入式系统驱动程序失败案例C. 案例分析与经验教训总结D. 驱动程序开发的最佳实践36. 嵌入式系统驱动程序发展趋势与挑战A. 新型驱动程序开发技术B. 嵌入式系统的发展趋势C. 驱动程序面临的挑战D. 对嵌入式系统工程师的技能要求37. 嵌入式系统驱动程序开发环境的搭建A. 安装Windows CE操作系统B. 选择合适的开发工具C. 配置编译环境D. 编写驱动程序源代码38. 嵌入式系统驱动程序的框架设计A. 确定设备驱动程序的功能需求B. 设计设备驱动程序的结构C. 实现设备驱动程序的关键函数D. 编写设备驱动程序的示例代码39. 嵌入式系统驱动程序的编程规范A. 遵循设备驱动程序的编程规范B. 使用合适的编程语言和库函数C. 注释和文档编写D. 调试和测试驱动程序40. 嵌入式系统驱动程序的集成与测试A. 将驱动程序集成到嵌入式系统中B. 进行系统级测试C. 进行性能测试D. 解决测试中遇到的问题41. 嵌入式系统驱动程序的维护与更新A. 维护驱动程序的稳定性和兼容性B. 更新驱动程序以适应新的硬件和软件环境C. 处理驱动程序中的错误和漏洞D. 优化驱动程序的性能42. 嵌入式系统驱动程序的知识产权保护A. 了解知识产权法律法规B. 申请专利保护C. 保护商业秘密D. 避免侵权行为43. 嵌入式系统驱动程序的未来发展趋势A. 向更高速、更低功耗的方向发展B. 更加智能化和自动化C. 更加集成化和模块化D. 更加注重安全性和可靠性44. 嵌入式系统驱动程序的综合应用A. 嵌入式系统的整体设计B. 嵌入式系统的测试与验证C. 嵌入式系统的优化与升级D. 嵌入式系统的维护与支持二、问答题1. 什么是嵌入式系统？请简要描述。
汽车电子电气架构的“前世、今生和未来”(三)
512023/09·汽车维修与保养文/江苏 高惠民汽车电子电气架构的“前世、今生和未来”(三)(接上期)③通信技术以5G网络为代表的通信弥补了传统移动通信网络存在的传输带宽不足、网络时延较大等缺陷，具有高速度、低时延等优点。
5G车联网与自动驾驶结合，可显著降低系统响应的时间，进一步提升整车的性能，提高信息传输的精准性，以及降低对高精度传感器的依赖，从而降低成本。
同时5G网络为无人驾驶和车联网技术提供了更广阔的平台，能够有效提高无人驾驶的智能化和探测的精准度，从而降低交通事故的发生率。
④网络安全技术随着汽车向智能化和网联化演进，有越来越多的汽车实现了与云、其他汽车、行人、道路等周边环境和基础设施实时交换信息。
现代车载网络可以通过有线连接方式(如诊断仪接口、USB)和多种无线连接方式与外部设备连接，如图22所示。
图22 网络安全架构常见的汽车无线通信方式包括Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络(4G/5G)等。
丰富的连接方式使外部设备访问车载网络逐渐变得更便捷。
新一代的网联汽车与外部设备一直保持着通信，很容易成为被攻击的对象。
未来，车载网络可能面临无处不在的网络威胁，在这种情况下，不仅要保证驾驶员的人身安全，还要保证网络内其他联网汽车和基础设施的正常工作，车载网络安全就变得极其重要。
基于对车载网络安全威胁的分析，车载网络的安全防护涉及以下3个方面：车外安全网络、车内安全网络和安全硬件基础设施。
车载网络最大的安全威胁来自汽车外部，相对于传统汽车封闭的网络，智能网联汽车实时在线的特点使车载网络更容易被攻击，因此车外安全网络变得非常重要。
车内安全网络的威胁与车外安全网络的威胁相比要小很多，但是随着车内个性化应用的增多，也需要关注车内安全网络。
安全硬件基础设施是实现车外安全网络通信和车内安全网络通信的基础，主要包括专用的硬件安全模块、安全启动、可信启动、安全存储、安全OTA等。
⑤资源调度技术车联网系统需要运行大量应用以服务于智能网联汽车及交通系统各种场景。
第7章 汽车嵌入式系统的开发流程(汽车电子技术)ppt课件
步骤6：用Control Desk试验工具软件包与实时控制器进行交互操作。 如图6-4所示。
步骤7：利用Mlib/Mtrace从实时闭环控制系统获得数据，并将该数据回 传给建模，实现参数的自动优化过程。
最新课件
13
步骤8：返回步骤1.通过实时测试，获得反馈信息。 以上Matlab结合dSpace Targetlink展示典型汽车ECU开发流程。
已有函数依然在ECU中计算，但按照以下方式进行修正：
输入信号由原有ECU通过旁路接口进行传递，并由ECU通过一个控制 流接口触发旁路函数的计算。当原有的ECU接收到旁路输出信号和检测其 拟真性后决定是否采用新输出值或转接到内部替代值。
最新课件
21
常用的两种旁路技术工具：
ETAS公司的INTECRIO（如图6-12所示）和dSpace公司的MicroAutoBox （如图6-13所示）。
软件开发是从软件需求分析开始，首先进行软件体系结构的分析和确 定。
最新课件
18
7.2.2 快速控制原型(算法仿真)
快速控制原型，即控制系统的快速功能测试原型，是通过一定的技术 手段，在短时间内开发与控制器产品功能一致的测试用功能原型装置，通 过它的实物实验来检测和修改设计。
采用先进的控制系统建模工具进行建模，并生成代码，用其他控制器 (PC, compact PC, 单片机)临时代替将要开发的实际控制器，快速对控制算法 进行验证和测试，在设计阶段发现问题并解决问题。如图6-9所示。
最新课件
8
系统功能的分布式实现带来的技术实现方法有： 总线技术的发展； 基于总线通信和网络管理的嵌入式操作系统的引入； AUTOSAR的提出。
汽车嵌入式系统的开发流程(汽车电子技术)
输入信号由原有ECU通过旁路接口进行传递，并由ECU通过一个控制 流接口触发旁路函数的计算。当原有的ECU接收到旁路输出信号和检测其 拟真性后决定是否采用新输出值或转接到内部替代值。
常用的两种旁路技术工具：
ETAS公司的INTECRIO（如图6-12所示）和dSpace公司的MicroAutoBox （如图6-13所示）。
系统设计的错误不易发现； 软件与硬件协同调试困难； 排除错误花费时间较长； 模型实时性差； C程序移植性差。
7.1.2 V模式开发流程
可视化的V模式中，过程步骤和产品如图5-30所示，该过程覆盖了从设 计阶段的需求分析、功能设计与实现到组件、集成的测试再到最后的所有 工作。
V模式开发过程是如图5-31所示。开发过程为硬件和软件同时进行， 最后联合调试，如图5-32所示。
对于ECU能够处理的数据格式，Targetlink软件都能够提供相应的定标：2 底数幂定标；非2底数幂定标；含有0偏移限制或不含0偏移限制。如图6-15所 示。
Targetlink的主要特性和优点如表6-2、表6-3所示。
2019/6/29
现代汽车电子技术
45
7.4 硬件在环测试
硬件在环测试是指采用真实的控制器，被控对象或者系统运行环境部 分采用实际的物体，部分采用实时数字模型来模拟，进行整个系统的仿真测 试。
基于模型化的功能设计有助于了解系统的功能，从而尽可能完整且无 矛盾地描述系统功能，并且在仿真模拟测试、功能校正和优化中体现更大 的灵活性和便利性。
技术系统结构必须考虑各种制约因素，如技术的和经济的制约，组织 结构和制造技术的约束。通过对逻辑系统结构分析和技术系统结构描述确 定技术系统结构，如图6-7所示。
汽车电子控制系统中的嵌入式软件设计与开发
汽车电子控制系统中的嵌入式软件设计与开发随着科技的不断发展，汽车行业也在不断创新与进步。
如今的汽车不仅仅是一种交通工具，还具备了多种智能化功能，这都得益于汽车电子控制系统的发展。
而在汽车电子控制系统中，嵌入式软件设计与开发起着至关重要的作用。
汽车电子控制系统是指汽车内部的各种电子控制单元（ECUs）之间的互联与通信系统。
这些ECUs负责监控和控制汽车的各个部分，例如发动机、制动系统、空调系统等。
嵌入式软件则是在这些ECUs中运行的，在实现各个系统功能的同时，确保汽车运行的安全性和高效性。
在汽车电子控制系统中，嵌入式软件的设计与开发充满挑战。
首先，汽车电子控制系统需要满足严格的实时性要求。
比如，制动系统需要在驾驶员踩下制动踏板后立即响应，而发动机的控制也需要实时调整以适应不同的工况。
因此，嵌入式软件需要保证实时性，并能够在不同的工况下做出相应的决策。
其次，汽车电子控制系统需要具备高可靠性。
汽车是人们生活中不可或缺的一部分，驾驶过程中的任何故障都可能导致严重的后果。
因此，嵌入式软件必须经过严格的测试与验证，以确保其稳定性和可靠性。
同时，软件开发过程中需要考虑到不同的故障处理机制，比如容错、容忍和恢复功能的设计。
另外，汽车电子控制系统还需要考虑到资源的限制。
嵌入式软件在ECUs中运行，需要占用有限的内存和处理器资源。
因此，在设计和开发过程中，需要合理利用资源并进行优化，以保证软件的运行效率。
在汽车电子控制系统的嵌入式软件设计与开发中，还需要考虑到通信和网络的问题。
随着车联网技术的发展，汽车与外部世界的连接变得更加紧密。
嵌入式软件需要支持各种通信协议和网络技术，如CAN（Controller Area Network）总线、LIN（Local Interconnect Network）总线、以太网等。
同时，软件还需要保证通信的稳定性和安全性，以防止黑客攻击和数据泄露。
在实际的软件开发过程中，还需要遵循一些行业标准和规范。
efem结构介绍
efem结构介绍（原创实用版）目录1.EFEM 结构的定义和背景2.EFEM 结构的组成部分3.EFEM 结构的优点和应用4.EFEM 结构的发展前景正文一、EFEM 结构的定义和背景EFEM（Electronics, Firmware, Embedded Software, Mechanical）结构，即电子、固件、嵌入式软件、机械结构，是一种针对现代产品研发和制造的模块化设计理念。
随着科技的发展，电子产品的复杂性日益增加，为了提高研发效率和降低生产成本，EFEM 结构应运而生，将电子产品的各个部分模块化，便于分工合作和协同开发。
二、EFEM 结构的组成部分EFEM 结构主要包括以下几个部分：1.电子部分（Electronics）：主要负责产品的信号处理、电源管理等功能，包括集成电路、传感器、执行器等电子元器件。
2.固件部分（Firmware）：主要负责产品的底层控制和数据处理功能，包括 bootloader、BSP（Board Support Package）等底层软件。
3.嵌入式软件部分（Embedded Software）：主要负责产品的应用层控制和数据处理功能，包括操作系统、中间件和应用程序等。
4.机械部分（Mechanical）：主要负责产品的结构、散热、防护等功能，包括机壳、散热器、防护罩等机械组件。
三、EFEM 结构的优点和应用EFEM 结构具有以下优点：1.模块化设计：将电子产品的各个部分模块化，便于分工合作和协同开发，提高研发效率。
2.易于维护：模块化设计使得产品的各个部分可以独立更换和维修，降低了维护成本。
3.通用性强：采用标准化的接口和协议，可以实现不同产品之间的通用和互换。
4.可扩展性：通过扩展模块，可以方便地实现产品的功能升级和扩展。
EFEM 结构广泛应用于消费电子、工业控制、医疗设备等领域，如智能手机、电视、汽车电子、机器人等产品。
四、EFEM 结构的发展前景随着物联网、工业 4.0 等技术的发展，未来电子产品的研发和生产将更加依赖于 EFEM 结构。
嵌入式系统中的软件设计架构与规范选择
嵌入式系统中的软件设计架构与规范选择在嵌入式系统中，软件设计架构与规范选择起着至关重要的作用。
正确选择适合的设计架构和规范可以提高软件的可靠性、可维护性和可扩展性。
本文将讨论嵌入式系统中常用的软件设计架构和规范，并分析它们的特点和适用场景。
一、软件设计架构1. 单体架构单体架构是最简单的嵌入式软件设计架构，所有的功能模块都集中在一个应用程序中。
这种架构适用于小型嵌入式系统，因为它可以减少资源消耗和编程复杂性。
然而，随着系统功能的增加，单体架构变得越来越复杂，并且不适用于大型或复杂的嵌入式系统。
2. 分层架构分层架构将软件划分为不同的层次，每个层次负责不同的功能。
这种架构使得系统更容易理解和维护，同时也提供了更好的模块化和可扩展性。
分层架构有三层：底层驱动和硬件访问层、中间业务逻辑层和顶层用户界面层。
通过将不同的功能分配给不同的层次，分层架构提供了清晰的代码组织和功能划分。
3. 客户端-服务器架构客户端-服务器架构将软件分成两个独立部分：客户端和服务器。
客户端负责用户界面，而服务器处理数据存储和业务逻辑。
这种架构适用于需要处理大量数据或需要与其他系统进行通信的嵌入式系统。
客户端-服务器架构提供了更好的可扩展性和可重用性，同时也使得系统更易于维护和测试。
4. 事件驱动架构事件驱动架构是基于事件和消息的通信模式，系统中的组件通过事件进行交互。
当事件发生时，系统会触发相应的动作。
事件驱动架构适用于需要实时响应事件或需要异步处理的系统。
这种架构提供了更好的实时性和并发性，并且灵活性高，能够应对不同的事件交互场景。
二、规范选择1. MISRA-CMISRA-C是一种针对嵌入式C语言编程的规范，旨在提高软件可靠性和可维护性。
MISRA-C主要强调代码的一致性、可读性和安全性。
它定义了一系列规则，涵盖了代码风格、类型转换和错误处理等方面。
采用MISRA-C规范可以减少潜在的错误和漏洞，提高代码质量和稳定性。
2. AUTOSARAUTOSAR是一种用于汽车嵌入式系统开发的标准化软件架构。
基于AutoSAR的汽车电子控制系统嵌入式软件开发
２ ０ １ ３ 年０ ｇ 月２ Ｏ 日Ｏ １ 时４ ４ 分左右，５ ０ ０ ｋ Ｖ 江
门站报送２ ２ ０ ｋ Ｖ 江桥线 、江新 甲线 、母联等共 通过对现 场记录 的有关 数据 、设备情 况 ｌ ０ 个 间 隔 开 关 、 刀 闸从 闭 合 到 断开 ， 及 几 秒 和程序源代 码进行分 析，初步确 定，误报 系 钟 后 从 断开 到 闭合 的 信 息 ，而仅 有 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 江 鹤 信 号 所接 的２ ４ Ｖ 直流 电源抖 动 所致 ，原因 如 乙 线 、 江 群 甲线 、 江 礼 甲线 三 个 间 隔 没 有 误 下 ： 报 信号 。在 获悉相关情 况后 ，变 电管理一所 （ １ ） 遥 信 信 号采 集 装 置 Ｉ Ｐ Ｃｌ 、Ｉ Ｐ Ｃ ２ 、 继 保 自动 化 人 员 立 即 到 现 场 查 看 相 关 信 息 ， Ｉ Ｐ Ｃ ６ 、Ｉ Ｐ Ｃ ８ 、Ｉ Ｐ Ｃ Ｉ ｌ 和Ｉ Ｐ ｃ １ ２ 的消 抖 时 间 均 设 置 发现在 误报 的这 些信 号中 ，调度 （ 总 调 、 中 为 ２ ０ ０ ｍ ｓ 。发 生 误 报 的 信 号均 由 Ｉ Ｐ Ｃ Ｉ 采集 。 调和 地 调新 江 门 站 ） 、南瑞继保后台 （ 新 后 台） （ ２ ） 遥信 信号采集装置每 隔１ 秒采集一 次 和西川 Ｉ 公 司后台 （ 旧后台） 历 史 检 索 栏 均 有 记 遥 信 信 号 状 态 值 ， 并 与 前 １ 秒 的 状 态 值 进 行 录，但西川公司后台 （ 旧后 台 ）） 的Ｓ Ｏ Ｅ 栏 没 有 比较 ， 如 发 生 变 位 ， 则 将 当 前状 态 值 上 送 各 记 录 ，地 调 旧江 门 站 没 有 相 关 记 录 。现 场 信 工 作 站 各 遥 信 信 号 采 集 装 置 的 采 集 时 间 不 号从 动 作 到 复 归 的 时 间大 概 为 １ 秒左右。 定 同 步 ， 这 由 各遥 信 信 号 采 集 装 置 的开 机 ２ ． 江 门 站 自动 化 系 统 结 构 介 绍 时间决定 。 伴 随 着 设 备 的 改 造 ， 江 门 站 现 有 新 旧 （ ３ ） 当２ ４ Ｖ 直 流 信 号 电 源 发 生 瞬 间 波 动 两 套 监 控 系 统 并 列 运 行 ，所 有 ５ ０ ０ ｋ Ｖ ￣ ０ 的 设 （ ２ ０ ０ ｍ ｓ 之 内 电平 为 ０ ） ，而 在 此 期 间 ， Ｉ Ｐ Ｃ Ｉ 采 备、＃ ｌ 主 变及＃ ２ 主 变 三 侧 都 接 入 新 的监 控 系 集 了 遥 信 信 号 状 态 值 ，它 们 将 是 ０ 态 ； 再 与 秒 状 态 比较 时 ， 则 产 生 了 如 所 记 录 下 的 统 运 行 ，２ ２ ０ ｋ Ｖ ￣ ０ 设 备和３ ５ ｋ Ｖ ￣０ 设 备 仍 由 旧 前 ｉ 的 监 控 系 统 运 行 。 误 报 信 号 间 隔 的 一 二 次 遥 信 信 号 复 归 。 设 备 在 正 常 运 行 状 态 ， 变 电站 新 旧 监 控 系 统 （ ４ ） 再 隔１ 秒之 后 ，２ ４ Ｖ 直 流 信 号 电源 已 正 常 运 行 ， 旧监 控 系 统 的 监 控 主 机 ２ 作 为 主 经恢 复正 常到 的２ ４ Ｖ 电平 ，Ｉ Ｐ Ｃ １ 采集 到 的遥 态 ， 故 产 生 了 如 所 记 录 机与 新监控 系统 的规 约转换 器Ｒ Ｃ Ｓ － ９ ７ ９ ４ Ａ 通 信 信 号 状 态 值 将 是 １ 信 ， 旧监 控 系 统 的监 控 主 机 １ 、 操 作 员 工 作 下 的遥 信 信 号 动 作 。 站 一 、操 作 员工 作 站 二 为 备机 。 （ ５ ） 由于２ ４ Ｖ 直 流 信 号 电源 的波 动 时 间 在 其 通 信 结构 拓 扑 图 如 图 １ 所 示 ２ ０ ０ ｍ ｓ 之 内 ， 在 各 遥 信 信 号 采 集 装 置 的 消 抖 范 围 内 ，故 未 产 生Ｓ Ｏ Ｅ 信号 。 （ ６ ） 由 于 地 调 旧江 门站 的 数 据 由西 川 公 ｊ ｌ ＝ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ｊ ｌ ＝Ｉ 司的Ｉ Ｈ Ｒ Ｔ Ｕ 转 发 ，而 转 发 数 据 仅 限 于 遥 信 全 数 据 、遥测全数据 ￣ ｎ Ｓ Ｏ Ｅ 信 息，故 Ｉ Ｐ Ｃ １ 采集装置 短 时间遥信 电源抖动产生 的变位信 息不能及 时 发送 给 地 调 旧 江 门站 。 而 与 旧监 控 系 统 通 信 的南 瑞 继保 规 约转 换 装置 Ｒ Ｃ Ｓ 一 ９ ７ ９ ４ Ａ 在 收 到 １ １ ｌ １ ｌ １ １ Ｉ 以 上误 报 变 位 信 息后 ， 自动 生 成Ｓ Ｏ Ｅ 数据后发 ＝ Ｉ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ｌ ｌ ｌ！ 送 给 新 监 控 系 统 ， 因此 新 监 控 后 台 和 调 度 能 收到 以上 误 报 信 息 的变 位 和 Ｓ Ｏ Ｅ 数据 。 此外 ，根据Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ 在 各 机 柜 接 线 示 意 图
汽车BCM的软件分析与设计
汽车BCM的软件分析与设计
引言
随着汽车电子的发展，集车身网络网关、灯光/雨刷/车窗控制、RKE及
门锁控制等于一体的BCM(车身控制模块)正在成为一种主流，由于不同车型的BCM在原理和系统结构上基本是一致的，只是在模块组合或具体模块的实现
上存在一定差异，所以有必要针对某款特定的BCM分析其系统结构，设计通用、共性的车身控制嵌入式软件结构及可配置可组装的基础模块，基于该软件结构及基础模块库，可以针对不同车型的BCM研发相应的车身控制器软件，提高BCM的软件可靠性，降低开发复杂度。
该软件需要具备以下特性：
1、软件结构具有可扩展性，添加新功能不会破坏原有的软件结构和影响原有系统的行为;
2、建立一种有效的复用和组装关系，这样在开发新车型的BCM时，可以避免基础软件模块的重复开发，避免成本的增加以及开发周期的延长;
3、软件模块之间形成统一约定的软件接口标准，保证模块的独立性和可重装性;
笔者结合为某车型开发的一款BCM，从BCM的系统结构、软件结构的
设计和部分模块的实现上分析车身控制模块的设计原理及具体实现。
系统结构
BCM是个典型的控制系统，其输入接口包括一系列开关信号和行车相
关脉冲信号，输出接口为包括门锁、灯光、雨刷、车窗、报警器在内的一系列控制对象，同时通过RF信号和遥控车钥匙通信，通过LIN总线和传感器节点及车窗节点进行控制命令和状态信息的交互，其外部接口如图1所示：。
符合AUTOSAR规范的底层驱动软件开发
资 助项 目（ Ｔ ，０ ９ ６ ８ ， Ｔ ，０ ９ Ｂ２４ ） ＣＳ Ｃ２ ０ ＡＢ ０５ ＣＳ Ｃ２ ０ Ａ ２ ４
汽车开放系统架构（ Ｕ ｏ ｏｉｅ ｐｎＳ ｓ ｍｓ ｒｈｅｔ ｅ Ａ Ｔ ｍ ｔ ｅ ｙｔ ｃｉｃ ｒ， ｖＯ ｅ Ａ ｔ ｕ
ＡＵ ＯＳ Ｒ） 范 从 系统 整 体 结 构 入 手 ，采 用 易 于理 解 的、 适 Ｔ Ａ 规
ｉ ｍｐｌｍｅ ｔ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｆ ｈ ｖ ｒｆｏＩ ｈ ｔ ｎ ａ ｄ ｏｆｄ ｉｅ ｎ ｅ ｆｃ ． ａ ａ ｔｒ ｃ ｎ ｇ ｒ ｔ ｎ ｅ ａ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｇ ａ ｄ Ｓ ｎ ｈ ｅ ｎ ａ ｉ ｒ ｃ ｄ ｒ ｏｒｔ ｅ ｄ ｅ ｒ ｌ ｔ ｅ ｓａ ｄ ｒ ｒｖ ｒ ｉ ｔ ｒａ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｏ ｆ ｕ ａ ｏｎ ｉ ｔｒ ｃ ，ｅＴ ｒｈ ｎ ｌ ｎ Ｏ ｏ ．Ｔ ｅ ｏ ｌ ｉ ｉ ｆ ｎ
汽车电子行业嵌入式
入式 来 说 ．汽 车 电子 绝不 是 一 电 子 中 应 用 软 件 的 模 块 性 、 可 读 性 、可 维 护 等。浙江 大学嵌入式系统工程实 个 新 兴 的行 业 ，但 是 对于 中国 性、可移植 性及可扩充性 ．缩短 了系统开发 验 室 开发 的 Ｓ ａｔ Ｓ Ｋ操 作 系 统 ｍｒ Ｅ Ｏ
术发展 的新热点 。据麦肯锡报告 层网络协议包括 Ｃ Ｎ ｐｎ Ａ １３ 等。 Ａ ｏｅ 、Ｓ Ｅ Ｊ９ ９ 中 ，２０ 年 ，微型轿车控制单元 ０３
求。 一些 主 流 的汽 车 制造 商 、 件 配
为了满足 日益 庞大复 杂的汽车 电子控 制 供应商、半导体 生产商 以及软件
运 行 的 软 件 已 占整 车 制造 成 本 的 软 件 的 开 发 需要 ，实现 应 用 软件 的可 移 植 性 工 具开 发 商于 ２０ 年 联 合成 立 了 ０３
维普资讯
汽车 电子行业嵌入式
口 文 ／浙江大学嵌入式系统工程 实验室 杨国青
现 代 汽 车 大 量 应
汽车电子中的嵌入式软件按照层次划分 ， 软件开发的发展方向。很多公司
用 了 电子 技术 ，使 汽车 的 性能 包括嵌入式 实时操作 系统 （Ｔ Ｓ） Ｒ Ｏ 、通信软 推 出 了符 合 Ｏ Ｅ ／ Ｄ Ｓ Ｋ Ｖ Ｘ规 范 的操
产 量 达 到 ５ ０余 万辆 ，已成 为世 通信和 网络管理等方面对汽车电子的嵌入式 义 了一套支持分布式的、功能驱 ０ 界 第 四 大汽 车 生 产 国 ，是 一 个 巨 软 件 开 发 平 台 作 了 较 为 全 面 的 定 义 与 规 定 。 动 的汽车 电子软件开发方法 和电 大的汽车电子嵌入式软件市场 。 它 所 提 出 的 一 整 套 解 决 方 案 是 未 来 汽 车 电 子 子控制单元上的软件架构标准。
新能源汽车功率电子系统的嵌入式控制方法
新能源汽车功率电子系统的嵌入式控制方法嵌入式控制技术在新能源汽车功率电子系统中扮演着重要角色。
随着新能源汽车的普及和发展，功率电子系统的控制方法也日益完善。
本文将探讨新能源汽车功率电子系统的嵌入式控制方法。
一、嵌入式控制方法的概述嵌入式控制方法是指将控制算法嵌入到新能源汽车功率电子系统中的技术。
这种方法能够实时监测电动机的状态，并进行相应的控制，以实现对电动机的稳定运行。
嵌入式控制方法具有高效性、快速性和可靠性等优点，被广泛应用于新能源汽车功率电子系统中。
二、新能源汽车功率电子系统的嵌入式控制方法1. 电动机控制新能源汽车的动力系统主要由电动机驱动。
嵌入式控制方法可以实时监测电动机的速度、转矩和温度等参数，通过调节电机控制器的输出电压和电流，实现对电动机速度和扭矩的精确控制。
同时，嵌入式控制方法还可以定时检测电动机的温度，当温度过高时及时进行保护措施，保证电动机的安全运行。
2. 能量管理控制新能源汽车的能量管理控制是嵌入式控制方法的另一个重要应用。
嵌入式控制方法可以实时监测新能源汽车的电池电量、电流和电压等参数，根据车辆的运行状态和驾驶需求，合理控制电池的放电和充电过程，提高电池的使用效率和寿命。
同时，嵌入式控制方法还可以监测新能源汽车的能量流向，实现对能量的优化分配，提高整车的能源利用率。
3. 故障检测与诊断嵌入式控制方法在新能源汽车功率电子系统中还可以进行故障检测与诊断。
通过实时监测电动机、电池和控制电路的状态，嵌入式控制方法可以及时发现可能存在的故障，并进行相应的诊断和修复。
这可以提高新能源汽车的可靠性和安全性，保证车辆的正常运行。
4. 车载充电控制随着新能源汽车的普及，车载充电控制成为嵌入式控制方法的重要领域之一。
通过嵌入式控制方法，可以实现对车载充电桩的控制和监测。
嵌入式控制方法可以通过与充电桩的通信，实现对电量、充电时间和充电桩状态等参数的监控和控制，提高充电效率和安全性。
三、未来发展趋势随着新能源汽车的快速发展和技术进步，嵌入式控制方法在新能源汽车功率电子系统中的应用还有很大的发展空间。
基于AUTOSAR的汽车电子控制系统嵌入式软件开发
应 商 就 可 以 节 省 软 件 开 发 费 用 或 者 向 我 们 支 付 软 件
使用费用
一
（ 用 一 般 在 ２ 万 元 人 民 币 左 右 ）， 那 么 费 ０
个 车 型 仅 在 Ｅ ＣＵ开 发 中 就 会 减 少 ４ ｏ 元 左 右 人 ０ 万
民 币 的成 本 。 １ ＡＵＴｏＳＡＲ简 介
ｃ ｄ ｓ； ａ ｓ ｉ ｒ ｄ ｅ ｔ ａ ａ ｔ ｇ ｓ ｏ ｄｅ ｅ ｏ ｎｇ ｖ ｈｉ ｌ ＥＣＵ ｓ ｆｗａ ｅ ｗｉｈ ＡＵＴＯＳＡＲ ｓ ａ ｄａ ｄ ａ ｄ ｍ ａ ｅ ｏｅ ｌｏ ｎｔｏ ｕｃ ｓ ｈｅ ｄｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｖ ｌ ｐｉ ｅ ｃ ｅ ｏ ｔ ｒ ｔ ｔｎ ｒ ｎ ｋｓ ｓ ｇ ｓｉ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｕｇ ｅ ｔｏ ｓ ｏ ｈ ｄｅ ｅ ｏ ｖ ｌ ｐｍｅ ｏ ｈ ｓ ｅ ｈｎ ｑ ｉ ｕｒ ｎａ ｉ ｎ ｌ ｕｔ ｍｏ ｉ ｅ ｎｄ ｔ ｙ ｎｔ ｆ ｔ ｉ ｔ ｃ ｉ ｕｅ ｎ ｏ ｔｏ ａ ａ ｏ ｔｖ ｉ ｕｓｒ ．
响 。 针 对 ＥＣ Ｕ内 部 软 件 的 开 发 ， 目 前 有 一 种 较 受 推
崇 的 方 式 。 就 是 采 用 统 一 的 开 放 式 嵌 入 式 软 件 架 构 ．并 为 软 件 架 构 中 的 软 件 模 块 定 义 统 一 的 标 准 。
ＡＵＴ ＡＲ是 目 前 国 际 流 行 的 标 准 软 件 架 构 ． 独 立 ＯＳ
１ １ 什 么 是 ＡＵＴ ＡＲ ． ｏＳ
Ａ ＵＴ０ＳＡＲ ｆ ＡＵＴｏ ｏ ｉ ｅ ｍ ｔｖ Ｏｐ ｎ ｙ ｔ ｍ Ａ Ｒｃ ｉ ｅ Ｓ ｓ ｅ ｈ～
将 导 致 重 新 编 写 软 件 或 对 软 件 进 行 大 量 修 改 。 如 果
自主汽车电子软件架构技术战略解析与规划
硬 件 实现方 式 ： ｃ 总线 数 据解 析 ．协 议 数据 与 应用 数 据之 间 ． 的特性 不一 致 ． 应保 证 两者之 间 的有效 衔接 和 匹配 ：
ｄ 各 总 线 节 点 的 电源 模 式 不 一 样 ．基 于 不 同 ． 的 电 源 供 电 方 式 （ Ｌ ０ Ｋ Ｒ、 Ｌ ５供 电 ） 各 总 线 Ｋ ３ 、Ｌ Ｋ １ ，
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：Ａｕｔ ｍ ｏ ｉ ｌ ｃ ｒ ｎｉ ｓ ｄｓ ｏ ｔｖｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｃ ，Ｓｏ ｔ ａ ｅ ａ ｃ ｔ ｃ ｕｒ 。Ｉ ｄｅ ｅ ｆｗ ｒ ｒ ｈｉｅ ｔ ｅ ｎ ｐ ｎｄｅ ｔｂｒ ｎｄ ｎ ａ
１ 前 言
目前 ． 随着对 汽 车动力 性 、 安全 性和 舒适 性要 求 的不断上 升 ．各控 制 系统 之 间的信 息交 互也 越来 越 丰 富 如 ．典 型 的 中级车 系统 涵盖 多个 功 能区域 及 数 百个功 能 ．由全 球 化供应 商 提供 的数 十个 网络 化
ｏ ｈ ｓｓ ｆ ｒ ｒ ｈｉｅ ｔ ｅ ｉ ｖ ｌｐｅ ｎ ａ ｌｅ ｏ ｔ ｅ ｅｅ ｔｏｎｃｓ ＆ ｅ ｅ ｔ ｃ ｓ ｔｍ ｆｉ ｄｅ ｅ ｅ ｔｖ ｉｌ ａ ｄ． ｎ ｔ ｉ ｏｔ ｅ ａ ｃ ｔ ｃｕｒ ｓｄｅ ｅｏ ｄ ａ ｄ ｐｐ ｉｄ ｔ ｈ ｌｃ ｒ ｉ ｗａ ｌ ｃｒ ｙｓｅ ｏ ｎ ｐ ｎｄ ｎ ｅｈｃ ｅ ｂｒ ｎ ｉ ｅ ａ ｉ ｈ ｆｅ ｅ ｔａ ｅ ｏ ｐ ｔｔｏ ｄｇ ｆｉ ｅ ｎ ｎ ｅ ｉ ｌ ａ ｎｈ ｎｃｎｇｔ ｅ ｄｉ ｒ ｎ ｉｔ ｄ ｃ ｍ ｅ ｉ ｎ ｅ ｅ ｏ ｎｄ ｐｅ ｄｅ ｔｖ ｈ ｃｅ ｂｒｎｄ． ｆ ｉ
ｆｒ ｉ ｎ ｓ ｆｗａｅ ａ ｃ ｉｅ ｔ ｅ ｔｎｄ ｒ ｒｔ ｒａ ａ ｌ ａ ｏ ｍｅ ｃａ ｏｕｔ ｎ，ａｓ ｏ ｏ ｅｇ ｏ ｔ ｒ ｒ ｈｔ ｃｕｒ ｓａ ａ ｄ ｃ ｅ ｓｗｅｌ ｓ ｃ ｍ ｉ ｉ ｒ ｉｌｓ ｌ ｉ ｏ ｌｏ ｃ ｍｂｉ ｄ ｗｉｈ ｔ ｐｐ ｉａｉ ｎ ｐ ａ ｔｃ ｎｅ ｔ ｈｅ ａ ｌｃ ｔｏ ｒ ｃ ｉｅ ｏ ｌｃｒ ｉｓ ｓ ｓｅ ｏ ｎ ｐ ｎｄ ｎ ｅ ｃｅ ｂ ａ ｄ，ａ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｃ ｔ ｃｕ ｅ ｗｈｉｈ ｉ ｅ ｒ ｔ ｅｅ ａ ｎ ｅ ｎ ｔｏ ａ ｔ ｎ ａ ｄ ｆｅｅ ｔｏｎｃ ｙ ｔｍ ｆｉ ｄｅ ｅ ｅ ｔｖ ｈｉｌ ｒ ｎ ｏｔ ｒ ｒ ｈｉｅ ｔｒ ｃ ｎｔｇ ａｅｓｒ ｌｖ ｎｔｉ ｔｒ ａ ｉｎ ｌｓａ ｄ ｒ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微控制器抽象层
• 内存驱动
–包括：内部EEPROM、内部Flash、RAM测试 –片上内存设备的驱动(e.g.,内部Flash,内部EEPROM)
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 内存驱动－EEPROM驱动
–提供读、写、擦除EEPROM的服务， –提供用于比较EEPROM中数据块和内存中数据块的服务，
这些服务是异步方式的
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 内存驱动－FLASH驱动
–提供读、写和擦除闪存的服务，以及设置写/擦除保护 的配置接口
–提供了一个内置加载器，以加载闪存存取代码到RAM中， 并在需要的时候执行写/擦除操作
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 内存驱动－RAM测试
电子科技大学嵌入式软件工程中心
软件模块类型介绍
接口(Interface) –接口包含的功能是为上层抽象特定设备的硬件实现 –提供通用API访问设备特定类型，不考虑这种设备
类型存在的数量和不同设备硬件实现 –接口不改变数据内容 –通常接口的位于ECU抽象层 例如：一个CAN通讯系统接口提供通用API访问CAN
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
微控制器抽象层的驱动 –基础软件中最底层的位置，向上层软件屏蔽微控制
器和ECU硬件设备驱动的细节和差异，是降低汽车 电子应用软件与硬件的相关性，提高汽车电子应用 软件和功能组件可重用性和可移植性的重要技术手 段 –直接访问uC内部外设和内存映射uC外部设备
汽车电子嵌入式驱动软件结构
电子科技大学嵌入式软件工程中心
主要内容
• 汽车电子软件体系结构 • 软件模块类型介绍 • 微控制器抽象层 • ECU抽象层及示例 • 复杂驱动
电子科技大学嵌入式软件工程中心
汽车电子软件体系结构
• 基础软件体系结构－基本层：
电子科技大学嵌入式软件工程中心
汽车电子软件体系结构
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
微控制器抽象层的驱动 包括：微控制器驱动、内存驱动、通讯驱动、I/O驱动
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 微控制器驱动
–包括：看门狗驱动WDG、通用定时器驱动GPT、微控制 器单元驱动MCU
–内部外设的驱动(e.g.,Watchdog,通用时钟) –直接uC可存取的功能(e.g.,Core测试)
电子科技大学嵌入式ห้องสมุดไป่ตู้件工程中心
微控制器抽象层
• 微控制器驱动－通用定时器驱动GPT
– 不管是从上一个通知发生以来的相对时间消耗，还是 到下一个通知之间的剩余时间，都可以进行查询。
– 注意，GPT驱动仅产生时间基础，而不服务于时间计 数器。这个功能是由另一个模块（ICU驱动）提供的
– GPT驱动可以用来唤醒ECU，不管预定义的超时周期 是否过期。模式转换服务将GPT驱动在普通操作和睡 眠模式之间进行转换。
– 为定时服务程序提供定时中断 – GPT驱动允许产生单触发或持续的计时器通知，这个
模块使用通用计时器的硬件计时通道，因此就为操作 系统中或者其它基本软件模块（在这类模块中，OS警 告服务有过多的开销）中的使用提供了精确的、短期 的计时。 – GPT驱动提供了用于启动和停止硬件计时模块中的功 能计时实例（通道）的服务。它能够产生单个超时周 期以及重复超时周期。如果必须调用一个通知，那么 当所请求的超时周期过期时，用户就能够对它进行配 置。可以在运行时启用或禁用通知。
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 微控制器驱动－看门狗驱动 – 设定片内看门狗模式以及触发看门狗设备，触 发程序由上层系统服务层的看门狗管理器模块 进行调用，内部看门狗驱动控制MCU的内部看 门狗计时器，它提供触发器功能和模式选择服 务
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 微控制器驱动－通用定时器驱动GPT
–负责RAM单元（包括用于寄存器的单元）的物理性诊断 （非数据检测），不同的诊断方式需要预编译然后根 据系统或用户需要实时运行
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 通讯驱动
–包括：SPI驱动、LIN驱动、CAN驱动、FlexRay驱动 –ECU板级上的通信驱动(e.g.,SPI，I2C) –车载通信驱动(e.g.,LIN，CAN,FlexRay网络)
通讯网络而不用管ECU上的CAN控制器的数量和硬 件实现
电子科技大学嵌入式软件工程中心
软件模块类型介绍
处理程序(Handler) –处理程序是一个特殊接口，它控制一个或多个访问
程序对一个或多种驱动程序的并发、多重和异步方 式的访问，如：执行缓冲、队列、仲裁、多路传输 –处理程序不改变数据内容 –处理程序功能是提供合并的驱动或接口（e.g.， SPIHandlerDriver,ADC Driver）
– 该驱动不提供超时周期，这些超时周期超过了被时钟 源、预定标器和计时寄存器所限制的最大值。用户必 须对这个进行处理。
电子科技大学嵌入式软件工程中心
微控制器抽象层
• 微控制器驱动－微控制器单元驱动MCU
– 负责微处理器的各项设定，包括复位，初始化，电源 管理，唤醒，时钟设定等。
– MCU驱动提供用于基本微控制器的初始化，下电，复 位和其它MCAL软件模块需要的微控制器特定功能的服 务。初始化服务提供了灵活性，同时，除了启动代码 之外，还提供了应用程序相关的MCU初始化。启动代 码是完全特定于MCU的。MCU驱动直接访问微控制器 硬件，它位于微控制器抽象层（MCAL）中
• 基础软件体系结构－细化分层：
电子科技大学嵌入式软件工程中心
软件模块类型介绍
驱动(Driver)
功能：控制和访问内部或外部设备
– 内部设备： • 设备位于微控制器内部,如：内部EEPROM、内部 CAN控制器、内部ADC • 内部设备的驱动称为内部驱动，并且驱动位于 微控制器驱动层
– 外部设备： • 设备位于在ECU硬件的微控制器外部，如：外部 EEPROM、外部Watchdog、外部Flash • 外部设备的驱动称为外部驱动，并且驱动位于 在ECU抽象层，它通过微控制器驱动层访问外部 设备，如：带SPI接口的外部EEPROM驱动通过 SPIHanderDriver驱动访问外部EEPROM