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车载软件中通信机制的研究与实现
| 论文题名： | 车载软件中通信机制的研究与实现 |
| 关键词： | 车载软件;通信机制;缓存管理;配置工具 |
| 摘要： | 快速发展的电子工业和软件技术推动着汽车工业走向电子化和智能化，现代汽车早已是一个机电一体化的复杂系统。同时，汽车电子系统在汽车中的重要性越来越高，电子系统的性能已经成为了衡量一辆汽车性能高低的重要指标。车载软件是汽车电子系统中重要的一环，在成本压力下，硬件性能的提升空间已经相对有限，因而提高车载软件的质量已经成为改进汽车电子系统性能最重要的手段。 电控单元ECU是构成汽车电子系统的核心部件，ECU通过总线连接在一起构成车载网络，在不同ECU中运行的车载应用软件正是通过这些网络发送数据进行通信。然而，由于ECU硬件体系结构和总线标准的多样性，车载应用软件难以简单而高效地利用车载网络资源，因此长期以来，车载软件缺乏可移植性和可重用性。AUTOSAR是目前应用最广、标准化程度最高的车载软件标准架构。为解决上述问题，AUTOSAR提出了一种应用于车载软件的通信机制，该机制使得车载应用软件开发独立于ECU硬件架构和车载网络拓扑结构，从而极大地方便了车载应用软件的开发。 本文仔细研究分析了AUTOSAR软件体系中的通信机制，并参照AUTOSAR标准，设计实现了提供通信服务的COM和PDU Router两个模块。对比已有的实现，本文的实现方案中，COM模块加强了对 I-PDU组和信号组的支持，而 PDU Router模块则加强了对缓存的管理，支持TP网关操作边收边发的机制。此外，在配置工具的支持下，该实现具有更强的可配置性和可裁剪性；同时通过 TTCN-3测试语言的使用，该实现针对标准的符合性可以以更精确的方式得到保证。 本文的主要工作内容包括： 1)研究了AUTOSAR软件体系结构中的通信机制，并从虚拟功能总线VFB到运行时环境RTE再到通信服务模块COM和PDU Router，以抽象化这一观念出发，自上而下、从抽象到具体地分析该机制是如何使车载应用软件的开发独立于 ECU硬件架构以及网络拓扑结构的。 2)参照AUTOSAR标准，分别设计和实现了COM和PDU Router两个通信服务模块，为车载应用软件提供最基础的通信服务。 3)利用TTCN-3语言开发测试用例，对COM和PDU Router模块进行了针对AUTOSAR标准的符合性测试。 4)在飞思卡尔公司的MC9S12XEP100开发板中集成CAN和LIN总线驱动，并在PC端Kvaser工具的帮助下，对COM和PDU Router进行模拟环境测试。 |
| 作者： | 邹志斌 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 李允 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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