基于纳什均衡的AUTOSAR任务到多核ECU的映射方法

随着汽车电子应用程序对处理器性能需求的不断提高,现代汽车电子系统中的电子控制单元(ECU)已升级为多核结构。多核ECU中的AUTOSAR应用程序的设计、实现和集成将面临新的挑战。其中一个重要的挑战是在映射任务到多核ECU的同时确保系统的实时性能。且在AUTOSAR静态配置过程中,实时系统的资源限制和调度分析使问题变得更加复杂。因此,文中提出了一种基于纳什均衡的AUTOSAR任务到多核ECU的映射方法。该方法将任务优先级应用于博弈过程中,对提高任务映射过程的效率具有非常重要的实用价值。最后,将所提方法应用于AUTOSAR标准的实例中。实验结果表明,所提方法在减少各个任务中可运行实体的最坏响应时间方面具有良好的表现。     

基于AUTOSAR规范的Flash驱动程序的研究与实现

AUTOSAR（汽车开放式系统架构）平台可分为3层：应用层、运行时环境和基础软件,其中基础软件又包括系统服务、ECU抽象层和uC抽象层。所有驱动程序都包含在uC抽象层和ECU抽象层中。存储器驱动提供了对不同存储设备的访问接口。根据AUTOSAR规范,在MPC5633M微控制器上,设计并实现了Flash驱动程序。提出的设计与实现的方法同样适用于其他设备驱动的开发。     

基于AUTOSAR的点到点安全通信的实现

功能安全的概念在汽车嵌入式系统领域越发到关注,汽车开放系统架构AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)是目前国际流行的标准软件架构,它在AUTOSAR4.1的版本中针对功能安全首次提出了点到点(End-to-End,E2E)的安全通信机制;为保证汽车各组件间的通信安全,对在AUTOSAR架构下的E2E安全通信机制进行了研究,采用E2E Profile 2的方法来实现E2E安全通信,旨在解决如何保证电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)之间以及ECU内部不同核之间,不同SWC(software component)之间数据的安全通信的问题;基于AUTOSAR架构,通过在电子控制单元核内通信采用E2E Protection Wrapper的通信方式,跨电子控制单元核外通信采用COM E2E Callout的通信方式实现了通信机制的搭建;通过对ECU内部及跨ECU的通信测试,表明该方法能有效的检测通信过程中的重复发送错误、CRC(Cyclic Redundancy Check)校验和错误及发送序列错误等问题。     

基于AUTOSAR架构的通信系统的研究与实现

AUTOSAR是汽车开放系统体系结构,已成为汽车电子软件的工业标准,在汽车电子控制器系统开发过程中具有重要地位,其中AUTOSAR COM通信规范为汽车电子通信系统的构建提供了依据和参考;介绍了AUTOSAR体系架构,对AUTOSAR COM规范基于信号的通信机制及其特有的传输模式切换系统进行了研究,并实现了一种基于AUTOSAR架构的通信系统,试验结果表明该系统能够提供基本通信服务,且符合AUTOSAR COM规范。     

基于AUTOSAR的实时操作系统设计与实现

针对汽车电子软件的复用和集成问题,参照汽车开放系统架构标准AUTOSAR操作系统规范,在OSEK/VDX操作系统的基础上增加调度表、OS-应用和时序保护等功能模块,并以MC9S08DZ60芯片为硬件平台实现一个符合该规范的操作系统内核,对其存储要求和时间性能进行测试.测试结果表明,该操作系统能满足嵌入式系统的存储要求和实时要求.     

AUTOSAR通信模块的设计与实现

在研究汽车开放式系统构架(AUTOSAR)通信模块标准的基础上,参照AUTOSAR的软件构架,使用AUTOSAR的方法论设计与实现一个总线通信模块,该模块具有定义完整、接口清晰、功能完备、可靠性强的特点,能够满足未来汽车电子复杂车辆网络的要求。以基于CAN总线的通信系统为例,在飞思卡尔公司MC9S12DG128开发板上实现了该总线通信模块。     

Mentor Graphics为其AUTOSAR设计方案提供车载以太网支持

<正>Mentor Graphics公司(NASDAQ:MENT)日前宣布为基于AUTOSAR(汽车开放系统架构)和非AUTOSAR的电子控制单元(ECU)的网络设计提供Volcano TM VSATM产品车载以太网支持。在高带宽和可靠性能这两项因素至关重要的领域,以太网的使用率越来越高。这些领域包括高级驾     

嵌入式系统底层驱动可视化配置映射规则挖掘

汽车电子嵌入式控制软件底层驱动的可视化配置屏蔽了底层实现细节,降低了配置难度,方便用户应用。但是,可视化配置的结构体嵌套使映射出的软件界面元素规则复杂化,且扩展芯片各模块结构体的未知性,使得映射规则难以普遍适用。为此,提出了一种可视化配置映射规则的挖掘方法,开发了针对芯片各模块结构体进行初始化配置的软件。通过对不同芯片底层驱动的实际配置,证实了该方法的有效性。     

在构件化嵌入式操作系统中应用抢占阈值调度

现有基于构件的嵌入式实时软件开发过程着重于从结构的角度分解系统成若干构件,以及重用构件。实践证明,该开发过程还应从运行角度将构件映射成任务,并选择适当的实时调度算法。为此,根据目前的工程实践提出一种实时构件模型,包含将构件映射成任务的方式。描述了当前构件化嵌入式操作系统可以使用的4种调度算法,并比较这些算法的性能特点。提出抢占阈值(preemptionthreshold)调度模型更适合构件化嵌入式实时系统,仿真实验的结果证明了该结论。比较结果和结论对构件化嵌入式实时系统的设计和开发有一定的参考价值。     

一种面向汽车电子的配置界面动态生成方法

汽车电子的开发需要根据特定硬件平台资源情况对基础软件功能进行裁剪,而汽车电子的基础软件模块具有配置需求量大、复杂度高等特点。因此,设计一种具有高可配置性、通用的配置工具原型,具有非常重要的应用推广价值。针对汽车电子基础软件的实际需求,提出一种动态生成配置界面的方法。该方法分离配置参数与配置界面,从而极大提高配置工具的可扩展和可维护性。实验结果显示该方法是可行且有效的。     

Time-budgeting: a component based development methodology for real-time embedded systems

The design of a complex embedded control system involves integration of large number of components. These components need to interact in a timely fashion to achieve the system level end-to-end requirements. In practice, the component level timing specification consists of design attributes like component task mapping, task period and schedule definition but often lack details on their real-time (functional) requirements. As we observe, there is no systematic methodology in place for decomposing the feature level timing requirements into component level timing requirements. This paper proposes an early stage time-budgeting methodology to bridge the above gap. A salient proposal of this methodology is to consider parameterized component timing-requirements. A key step in the methodology involves computing a set of constraints by relating component requirements with feature requirements. This enables the separation of timing constraints from functionality decomposition, and facilitates early optimization of the component time-budget for a complex component based embedded system. This paper formalizes the proposed methodology by using Parametric Temporal Logic. A case study involving two advanced features from the automotive domain, namely Adaptive Cruise Control and Collision Mitigation is given to demonstrate the methodology.     

Design optimization for AUTOSAR models with preemption thresholds and mixed-criticality scheduling

Safety-critical embedded systems are often subject to multiple certification requirements from different certification authorities, giving rise to the concept of Mixed-Criticality Systems. Preemption Threshold Scheduling (PTS) is an effective technique for reducing stack memory usage by selectively disabling preemption between pairs of tasks. In this paper, we consider the AUTOSAR standard in automotive embedded software development, where each task consists of multiple runnables that are scheduled with static priority and preemption threshold. We address the problems of design synthesis from an AUTOSAR model to minimize stack usage for mixed-criticality systems with preemption threshold scheduling, and present algorithms for schedulability analysis and system stack usage minimization. Experimental results demonstrate that our approach can significantly reduce the system stack usage.     

分布式实时系统的通信中间件设计与实现

面向汽车电子的分布式实时系统通信中间件,须处理大量周期通信或非周期通信事件,并对时间有着严格的限制,不能有效进行通信时刻控制。为此,参考AUTOSAR规范,从实时性保证与柔性配置管理角度出发,提出一种分布式实时应用的通信中间件。该通信中间件具有可重用性、可裁减性和可配置性,可应用于多种操作系统及硬件平台。通过通信中间件的运行示例分析,验证了该通信中间件的可行性。     

基于MDA的汽车嵌入式软件系统架构设计

为了高效管理愈来愈复杂的车辆电子、软件系统,并且在确保产品及服务质量的同时,提高成本效率,以统一建模语言(UML)和系统建模语言(SysML)为基础,参照汽车开放系统架构(AUTOSAR),提出一种基于模型驱动架构的汽车嵌入式软件开发方法,并以汽车引擎点火和敲打控制系统为例进行描述.性能分析表明,该方法缩短了汽车嵌入式软件开发周期,降低了开发成本.     

基于AUTOSAR方法论的应用组件配置

针对目前主流商用的汽车电子软件设计工具链在通用性和重用性方面存在的不足,根据汽车开放式系统架构标准分析应用组件配置过程,提取应用组件配置的核心元素,以核心元素建立对象,实现一个基于ReWorks操作系统的国产汽车电子组件开发平台。该平台对汽车电子软件工具链进行了完善,具有可插拔、易移植等特性。