嵌入式线控驾驶系统开发过程中设计和测试考虑

5. 分布式结构设计

现代嵌入式系统包含一些分布式ECU，它们相互间通过一个象FlexRay这样的容错通信系统进行实时通信。宝马(BMW)最新的DSC(动态稳定性控制)包含ABS作为其15个子功能之一。通过从DECOMSYS向单个子系统增加主机、任务和信号等网络部件，嵌入式功能可以连接和映射到一个ECU结构之上。此外，它方便了OSEKtime/OS等时间触发操作系统的任务激活时间行为的仿真。集群、主机、任务和连接是在MATLAB/Simulink环境下进行设计和仿真的。最后，整个设计与DECOMSYS::DESIGNER产品实现了无缝集成，可以与FlexRay xCDEF设计数据仓库进行互动。

Vector公司和Cadence公司提供的分布式网络设计解决方案(分别为DaVinci和SysDesign)集成了Simulink/Stateflow的Real-Time Workshop/Real-Time Workshop Embedded Coder，由子系统产生代码，并将它们映射到结构上进行验证。

产品代码生成 模型经过验证并且生效之后，就该产生代码了。使用编译器时，这个过程是简单的。这里存在着各种不同的优化设置和用户配置选项。关键之处在于保持代码的高效、精确并与原有的代码或其他工具进行集成。另一个要点是保持代码相对框图的可追踪性，以便进行检查和验证。

图6：图3中电源管理设计的测试覆盖

1. 代码追踪和检查

图7显示了一个自动链接的HTML报告。当开发人员选择代码中的求和模块时，它将把该模块在框图中进行高亮显示。

图7：代码回放

2. 嵌入式目标集成

图6*中的应用使用了速率转换模块。不过，它与商用RTOS之间也存在着直接的联系，包括VxWorks 和各种OSEK产品。如图7*所示，还需要集成设备驱动程序。

3. 硬件在环测试

控制器建立起来之后，就可以在环路中使用实时设备模型来执行一系列开环和闭环测试了。有一种测试仅涉及处理器，称作“处理器在环”测试。另一种测试使用实际建立的ECU硬件，叫做“硬件在环”测试。在这两种测试中，都使用设备模型来对物理控制器进行测试。通过这一系列测试(或许与需求验证中所用的是同种测试)，控制器必须看来对于消费者是可以接受的。

4. 集成组件

在开发过程中，大部分软件标准都要求需求追踪能力，这或许源于其他需求工具。此外，还需要软件配置管理(SCM)来对开发过程中的各种工件(artifact)进行存储、版本维护和查找。由报告生成工具产生的文档将确保管理者、消费者和供应商能够看到模型。SCM的接口如图8*所示。

图8：器件驱动模块库

本文小结

当整个软件工程化过程行为得到支持时，将会推动软件的进步。但是，仅仅进行局部的、支离破碎的改进是不足够。本文介绍了基于模型的设计和产品代码生成的一个完整的软件工程化框架，并且还给出了具体的方法和工具，意在表明它并非仅仅是一种理论，而是既实用又有效。