基于Simulink/RTW的汽车电子控制系统的研究

随着汽车电子控制系统的日益先进和复杂化,传统的手工编写代码实现汽车电控系统的开发模式已不能满足开发需要;结合基于模型的设计方法和代码生成技术,提出了一种基于Simulink/RTW的汽车电子实时控制系统的新型设计方法;利用Simulink进行算法开发、系统建模和仿真验证,然后通过RTW自动生成嵌入式代码,实现汽车电子实时控制系统的开发;并将该设计方法应用到发动机控制系统的开发过程中,通过与Simulink中仿真结果进行对比,验证了该方法的可行性与正确性;经过实践证明这种新型设计方法可以大大缩短控制系统的开发周期,对于嵌入式控制系统的开发具有一定的实用价值。     

基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发

由于汽车电子实时控制软件的传统开发模式存在开发难度大、控制算法维护成本高、调试和测试难度大、硬件依赖性强等缺点,介绍代码自动生成技术和快速原型开发理论,提出基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发模式,然后比较该模式与传统开发模式并分析其优势.利用Matlab的实时工作间（Real-Time Workshop,RTW）平台举例分析自动代码生成的实时嵌入式软件架构,指出目前该模式存在平台、功能和性能等限制,并基于RTW平台提出基于代码自动生成技术的二次开发技术.新的开发模式弥补代码自动生成技术的不足,大大缩短汽车电子实时控制软件的开发周期,提高自动代码在该领域的实用性.     

基于EmbeddedCoder的ECU数据管理系统开发

基于模型的开发(Model Based Development,MBD)在现代汽车电控领域有着广泛的应用。MATLAB/Simulink软件作为策略开发和自动代码生成工具也得到了广泛的应用。发动机电子控制单元(ECU)开发时间比较早,已经积累了许多可靠性高的C源代码,在转入基于模型的开发后不可能遗弃这些资源,所以对新旧模式的整合就十分有必要。传统手写查表函数和内存管理函数可靠性高且形成产品规模,所以基于Embedded Coder开发相应的数据管理系统与之相匹配:将原有的数据类型定义移植到MATLAB环境下;创建查表模块库代替Simulink中的Lookup Table模块使之生成代码后能够调用原有的查表函数。结果证明所开发的数据管理系统能够很好地与传统手写代码相匹配,而传统的经验也有助于加快基于模型的开发速度。     

Matlab Coder生成C代码的研究与应用

借助Matlab Coder可以缩短软件开发从方案到实现的时间,加速软件开发。本文提出一种方法:利用Matlab 2012a的Matlab Coder代码生成工具箱,将Matlab经典图像处理代码转换成高效、可移植的C代码静态库文件,成功移植到ARM9开发系统下运行。对比实验表明,用本文提出的方法生成的软件代码,在嵌入式目标系统中运行状况良好,其易维护性和执行效率等方面也优于手工编写的代码,实现了嵌入式系统软件代码的快速生成。     

基于Matlab的模型驱动嵌入式应用开发方法

将嵌入式操作系统与系统建模仿真工具Matlab/Simulink/RTW相结合,实现了由Simulink模型自动生成DeltaOS嵌入式代码的机制,由此实现了基于Matlab的模型驱动嵌入式应用开发方法,并通过实例验证此机制的实用性.最后指出这种方法的优点与可扩展性.     

亚轨道飞行器再入段导航制导快速原型设计

为了加快亚轨道飞行器再入段导航制导系统从算法设计到硬件产品的实现过程,采用快速原型技术进行设计.借助基于RTX的快速原型开发平台,利用Matlab/Simulink/RTW将导航制导模型自动生成C代码,对自动生成代码做出相应修改以满足系统实时性要求,再编译链接生成可执行DSP代码,加载到DSP(数字信号处理器),实现了亚轨道飞行器再入段导航制导系统的DSP硬件在回路仿真.该系统的实时仿真结果与Simulink数字仿真结果一致,表明快速原型系统设计的正确性.该方法具有开发周期短、实时性能好等优点.     

嵌入式实时系统的快速开发框架研究

嵌入式实时开发是当今计算机应用研究的热点,该文结合模型驱动架构的系统无关模型和系统相关模型思想,提出了一种基于平台设计的快速开发嵌入式实时系统的方法:首先采用实时应用接口RTAI将嵌入式Linux改造成具有硬实时性能的实时操作系统平台;然后利用Matlab/Simulink/RTW和RTAI-Lab工具对实际系统进行快速化建模、仿真和驱动开发,并自动生成实时的可执行代码;最后将代码加载到嵌入式实时系统.通过倒立摆嵌入式实时控制器系统设计实例说明了这种方法可以有效降低系统设计复杂度,提高嵌入式软件的开发效率.     

基于Matlab的复杂控制系统软件开发

引入Windows实时操作系统,提出一种基于Matlab的复杂控制系统软件开发方法。研究Matlab/RTW自动生成代码到目标软件应用过程中代码的提取、修改和移植等关键技术,实现复杂控制系统从全数字仿真到半物理仿真,再到产品级嵌入式控制软件的一体化开发流程。某微型涡轮发动机电子控制器的仿真结果验证了该开发方法的可靠性和高效性。     

基于RTW的驱动代码快速生成技术研究

虽然基于模型的设计逐步取代基于文本规范的传统的嵌入式软件开发模式,但是目前RTW(Real-Time Workshop)代码生成工具仅仅将控制算法模型自动转换为源代码,对于实时系统的开发来说,目标芯片的驱动代码还需要用户手动编写,然后添加到控制算法的模型源代码中。针对上述问题,提出基于RTW的驱动代码快速生成技术,它能有效地实现在生成代码的同时将驱动程序嵌入到控制模型的源代码中,真正实现由仿真模型到目标芯片应用程序的代码自动生成。最后以汽车电子主流芯片MPC5634的代码生成为例,结果表明了该技术的实用性和高效性。     

基于模型设计的车用永磁同步电机控制算法的开发

针对新能源汽车控制器开发周期长、无法快速进行小批量生产等问题,该文应用基于模型的快速开发方法进行永磁同步电机控制算法开发。文中先分析了永磁同步电机的数学模型,在此基础上设计了速度环的ADRC算法;然后在D2P(development to production)平台下,搭建车用永磁同步电机矢量控制代码模型,以及代码自动生成和仿真验证;最后进行台架试验,验证控制算法,在线整定参数,实现控制算法的快速开发。实验结果表明,采用基于模型的快速开发方法能够缩短开发周期和成本,并且自动生成的代码具有较高的可靠性,能满足新能源汽车各项性能要求。     

基于代码生成的车身网络电控系统设计

使用UML建模软件Enterprise Architeet（EA）设计了车身网络电控系统,并借助EA的代码生成功能生成可编译的C语言代码,实现了CAN网络、LIN网络及二者之间网关的组建。同时,搭建车身网络实验平台,完成车身网络中各部件的实时控制,验证了生成代码的有效性。     

VC++中利用DLL技术实现A/D和D/A转换

DLL编程在软件开发中发挥着重要的作用,程序中使用DLL有显著的优点。在编写三容系统的控制程序时,为了实现数据采集和控制信号输出,用DLL技术实现了A/D和D/A转换,控制程序达到了很好的控制效果。同时介绍了DLL的使用和编程方法,并给出了示例代码。     

嵌入式实时操作系统AutoOSEK的设计

OSEK/VDX规范是一个用于汽车电子、并带有接口的开放式软件规范。基于OSEK/VDX规范，该文介绍了嵌入式实时操作系统AutoOSEK的内核结构，AutoOSEK采用了与“硬件无关”、“硬件相关”部分完全独立的设计架构，讨论了这2个部分的实现方法，分析了系统性能。系统在基于Motorola HCS12系列芯片和ARM内核的多硬件平台中得以实现，并在汽车电子控制系统开发中得到了较好的 应用。     

基于Java代码重用性的研究

尽管代码重用性受到了垢病,但在Java应用开发中,代码重用技术还是得到了越来越多的软件工程师的重视,因为对于某些代码的重用不仅能够使得程序变得更加简练、清晰和易于维护,而且更重要的是可以节约软件开发的成本。提高软件生产的效率,同时还能够增加代码的可靠性和增强被重用代码与系统函数的其他部分的一致性。文章就这一问题对在Java应用开发中代码重用的优劣进行了深入分析,并提出了几个相关的重用代码的解决策略。     

可自主编程的智能玩具的开发

可自主编程的智能玩具使得智能玩具更具有灵活性和生命力,充分激发了使用者的智力和想象力,具有广阔的市场前景。该文主要实现一个可自主编程的智能玩具开发平台。将开发平台分为机械平台、硬件平台和软件平台三个部分。PC方软件平台使用图形化设计方法,用户选择和连接相应的图标控件设计智能玩具的执行程序,不需要直接编写程序代码,相应的C代码由平台软件直接生成。最终程序编译后将机器码固化到硬件平台中。     

JavaScript静态切片工具

程序切片是一种传统的程序分析方法：通过去掉无关代码,获取可能影响某行代码的子集。程序切片在程序理解、软件测试和程序调试等众多领域有着广泛的应用。随着互联网技术的发展,JavaScript语言得到广泛应用,但针对该语言的切片工具非常有限。本文针对JavaScript语言的特殊性,提出一种基于程序依赖图的JavaScript程序切片算法,并基于WALA程序分析框架实现了该切片算法。试验结果表明,本文的切片算法可以得到较为理想的切片结果。试验中切片平均大小约为原程序代码的70%,较手工切片仅有约19%冗余。     

面向专用指令集处理器设计的软硬件协同验证

为提高专用指令集处理器设计中的验证效率和覆盖率,将专用指令集处理器的寄存器传输级设计验证与汇编器、指令集模拟器等软件开发工具的测试相结合,提出一种软硬件协同验证方法。该方法按照覆盖率要求由软件自动产生测试程序和数据,将利用汇编器产生的机器指令输入到指令集模拟器和硬件仿真工具分别进行软硬件仿真,通过软硬件仿真结果自动比对得出联合验证结果。实践证明,该方法能够有效提高验证效率和覆盖率,缩短验证周期。     

基于SSH 框架的java 代码自动生成

利用软件复用技术可以大大提高软件的生产效率,有效的减轻开发者的负担。代码自动生成是软件复用常用的一种技术手段。在SSH框架的基础上,研究了控制层的代码,从hibernate生成的javaBean数据对象入手,利用模板生成技术和配置树的层次方法,自动化生成控制层的代码,利用eclipse 的SWT 技术做可视化界面,实现了一个原型系统,并测试了该系统。     

面向应用的可重构编译器ASCRA(英文)

在很多应用领域已经开展了可重构计算的研究,但是由于缺乏高层设计工具,设计者需要较深的软件和硬件专业知识才能开发GPP/RAU架构的程序,阻碍了其大规模应用。提出了一种面向应用的可重构编译器——ASCRA的初始架构,它可以自动将C语言映射为VHDL语言,从而解决可重构计算中自动编译工具的瓶颈。ASCRA编译器主要研究软硬件划分技术和面向硬件的优化技术,如脉动阵列、循环流水技术。在ML505开发平台上,设计实现了ASCRA编译器的验证平台,并通过实验给出了核心程序段生成VHDL代码的综合信息。     

基于MDA的SSH代码生成

近几年,随着软件开发技术的发展,软件开发的步骤越来越规范化,开发的规范化固然便于软件的管理和日后的维护,但是这同时也带来一个不可避免的问题:开发人员编写重复代码工作量的骤然提升,一个很好的实例是基于SSH(Struts2,Spring,Hibernate)框架的开发。本文采用MDA(Model Driven Architecture)技术结合SSH开发框架提出一种新的代码生成方案sMDA,sMDA很好地解决重复代码编写的问题。相比于以往复制粘贴的编码模式,sMDA会自动生成系统的关键代码。