基于模型开发(MBD)中AUTOSAR架构实现
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2021-01-27
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基于模型开发基于模型开发(MBD)中中AUTOSAR架构实现架构实现
1.摘要
近年来，汽车行业所面临的最大挑战，是汽车上电子控制单元件数量的稳定增长以及驻留在这些控制器上的算法的复杂性。
AUTOSAR –汽车开放系统架构–已联合100多家公司，其中包含汽车制造商、供应商和工具供应商，为电子控制单元开发标准
架构。2006年底，AUTOSAR 2.1版本发行，现在OEM厂商和供应商已经开始开发与AUTOSAR兼容的功能和组件并将其集成
到车辆中。本文将重点讨论工程师如何在已有模型的情况下，在不需要进行模型修改的情况下，创建符合AUTOSAR标准的件
模型以及通过软件组件的描述来创建Simulink模型。在介绍之前，本文介绍了基于模型的设计Model-Based-Design（以下使
用MBD）与AUTOSAR概念。
2.介绍
自AUTOSAR 2.1标准发布以来，已经被许多公司视为是一个较为成熟的标准，其中对于指定的应用层软件组件的概念与信息
的定义已经成熟。这促使工具供应商数量不断增加，并开始结合自己的技术优势，为AUTOSAR架构开发新的商业工具链。
2006年，大众汽车采用了基于模型的方法，并将符合AUTOSAR要求的Comfort and Convenience ECU集成到了现有的E / E
环境中。
为了解决应用程序和算法的复杂程度指数增加，汽车工程师开始使用基于模型的设计，这在业内已经被广泛接受。MBD可以
在软件设计早期的开发阶段提供明确且可执行的规范，自动验证和确认以及代码生成等功能是使开发过程更加高效和有效的其
他关键优势。
作为ECU网络的标准架构，Autosar在汽车行业变得越来越重要，尽管现阶段大家只是将关注点放在标准的定义与完善，但许
多OEMS以及供应商已经开始将Autosar纳入未来软件开发流程中。这就需要一系列完整的工具链，从上到整车级别的ECU的
架构设计，下到使用MBD方法设计符合Autosar标准的功能组件，以及开发运行环境与基础软件。
作为ECU网络的标准体系结构，在汽车工业中，AUTOSAR所发挥的作用越来越重要。 即使当前的阶段，大家主要将研究重
点集中在进一步定义和完善标准，但实际上，许多OEM和供应商也在考虑导入AUTOSAR的ECU开发流程和其工具的市场前
景。这就需要一系列完整的工具链，从在整车级别的ECU的架构设计，到使用MBD方法设计符合AUTOSAR标准的功能组
件，以及开发运行环境与基础软件。
3.基于模型设计
传统的嵌入式软件开发涉及书面设计和手动编码，以及一些代码验证工作，例如代码检查和单元/集成测试等。 其中许多流程
缺乏工具自动化，需要手动完成。因此，传统的嵌入式软件开发即耗时又容易出错。工具链集成的缺失，为软件开发产生错误
提供了“趁虚而入”的机会，这些错误通常要到设计流程的后期才会被发现，并且需要消耗很大的成本代价。
为了应对这些挑战，基于模型的设计（MBD）已成为一种在汽车行业内被广泛使用与认可的方法。 仿真测试不仅可以洞悉系
统的动态和算法方面，而且模型还有以下优势，包括：
（1）作为可执行规范
（2）交流软件需求规范，为顾客与供应商之间提供接口定义
（3）为开发算法提供汽车系统以及驾驶员、环境、路况条件等模型提供虚拟原型
（4）产品的自动生成
这些MBD的设计步骤，使工程流程始终专注于防查错以及错误的早期检测。在项目早期的V&V，可以减少晚期发生错误带来
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