摘 要：當前我國的汽車電子技術研究領域相對不足，國內(nèi)幾乎70%的市場份額都屬于國外的研究企業(yè)，甚至外資企業(yè)在發(fā)動機電控等核心領域形成了技術壟斷，這對于我國汽車電子技術的發(fā)展是非常不利的。因此我國應當積極研發(fā)汽車電子軟件開發(fā)技術，充分掌握自主知識產(chǎn)權，讓我國的汽車電子技術行業(yè)得到有效的進步。

關鍵詞：汽車電子;嵌入式軟件;軟件開發(fā)

隨著我國汽車市場規(guī)模的擴大，汽車上的傳感器也越來越高多，信號處理也更加復雜，電控單元數(shù)據(jù)處理量也在成倍提升，這都促進著汽車電子技術的飛速發(fā)展。不過由于我國的汽車電子技術研發(fā)起步較晚，因此對于嵌入式軟件的研發(fā)是我國汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中最重要的工作之一。

1 汽車電子嵌入式軟件開發(fā)應用軟件的意義和趨勢

汽車電子軟件作為汽車電子技術的核心，同時也是技術里最強的一部分，而軟件的質(zhì)量也會對汽車電子產(chǎn)品的質(zhì)量造成直接影響。不過當前我國大部分汽車電子開發(fā)軟件程序員在汽車電子軟件的開發(fā)過程中，依然會采用傳統(tǒng)手打代碼的模式，因此很容易產(chǎn)生效率慢、代碼質(zhì)量不足以及后期生產(chǎn)會產(chǎn)生大量的測試成本等弊端，這對于我國汽車電子技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是非常不利的。

由于汽車電子軟件的控制算法基本一致，因此為了確保汽車電子軟件的可重復使用，車用操作系統(tǒng)目前有一個能夠相對廣泛接受的標準：OSEK/VDX。而利用模型以及代碼自動生成的軟件技術能夠有效解決這一問題，首先這種方法能夠確保代碼的質(zhì)量，同時也減輕了測試成本;其次這種方法能夠讓模型、代碼以及代碼生成報告間有一定的一致性;而且在通過模型中加入支持OSEK標準的模塊能夠提高軟件的可復用性，而且也讓軟件的移植難度得到了有效的降低。

隨著我國汽車電子嵌入式軟件開發(fā)技術的深入研究，我們不難發(fā)現(xiàn)只靠軟件組件本身的標準化很難滿足實際的開發(fā)需求，因此開發(fā)的流程和所用的工具平臺一樣需要展開標準化。例如早在2003年，全球的汽車制造商、部件供應商、電子開發(fā)企業(yè)、半導體開發(fā)企業(yè)、軟件系統(tǒng)公司聯(lián)合建立了AUTOSAR組織，也就是汽車開放系統(tǒng)架構組織，該組織主要目標就是為汽車工業(yè)開發(fā)一個開放且標準化的軟件架構，確保推動建立起汽車/電子架構的開放式標準，讓這個標準能夠成為汽車嵌入式應用功能管理的架構基礎，并且讓汽車電子產(chǎn)品、軟件和元器件的互通性得到有效規(guī)范。

在AUTOSAR架構得到有效推廣后，汽車的電子系統(tǒng)軟件得到了有效的交換和更新，并且能夠為對更加復雜的車輛電子、軟件系統(tǒng)展開高效管理打好堅實的基礎。而且AUTOSAR在能夠保障產(chǎn)品和服務質(zhì)量的基礎上，也能夠大幅度提升成本效率。如今更多的廠商都在致力于加入AUTOSAR組織，而且其開發(fā)的商品也不斷以堅持符合AUTOSAR標準為基礎，當前AUTOSAR已經(jīng)成為了其次電子開發(fā)的核心標準，而未來也必然成為汽車電子軟件開發(fā)的主要趨勢。

2 汽車電子嵌入式軟件開發(fā)應用軟件的相關核心技術分析

2.1OSEK標準。在汽車制造業(yè)的發(fā)展過程中，一直對汽車電子控制應用軟件的可移植性以及和不同廠商控制模塊的可兼容性作為主要追求。早在1993年德國汽車工業(yè)界就聯(lián)合推出了汽車電子開放式系統(tǒng)以及接口：OSEK標準，其目的就是為了在汽車上的分布控制單元提供一個開放結構的工業(yè)化標準。OSEK規(guī)范能夠從實時操作系統(tǒng)、通信以及網(wǎng)絡管理這三個方面對汽車電子控制軟件的開發(fā)做出全面定義，采用在利用了OSEK標準之后，能夠有效提升汽車電子軟件產(chǎn)品的代碼復用率，確保開發(fā)成本能夠得到控制，大幅度縮減產(chǎn)品的開發(fā)周期。

2.2 Simulink模型定制機制。Simulink是一個基于模型設計的工具，其能夠利用模型來完成對線性和非線性系統(tǒng)的建模，而且在實際的建模工作中，部分信號的處理算法相對復雜，若是直接利用Simulink的模型庫模型展開建模非常困難，甚至還會出現(xiàn)建模失敗的情況，因此Simulink為用戶提供的S函數(shù)機制來確保用戶能夠對模型展開自定義。

Simulink運行M格式以及MEX格式的兩種S函數(shù)，其次M格式的S函數(shù)能夠通過M語言直接生產(chǎn)。而MEX格式的S函數(shù)則需要利用mex工具進行編譯，例如C語言、C++等語言編譯源都可以。

S函數(shù)會以一種非圖形化的方法來和Simulink引擎展開交互，其機制以及模塊庫中的內(nèi)置模塊具有和Simulink交互機制一樣的機制。S函數(shù)也具有固定的編寫格式，因此Matlab也推薦了一些模板來讓用戶進行參考。S函數(shù)機制能夠將Simulink框圖簡潔明了以及編程方式靈活的特點進行有效融合，讓Simulink的功能得到了有效的擴展。

常用的S函數(shù)實現(xiàn)方式主要有五種：首先是利用S.Function建構器，利用圖形化的形式來提供部分S函數(shù)的功能，非常適用于新手使用，而且能夠屏蔽S函數(shù)和C語言之間的API。

其次是C語言實現(xiàn)方式，C語言提供了最大的可編程性，功能和算法能夠直接放到S函數(shù)中實現(xiàn)，同時也可以利用S函數(shù)調(diào)用現(xiàn)場的C語言程序來實現(xiàn)算法，而且該模塊的生成代碼也可以利用嵌入的方法來展開定制。

第三則是Level.1 M語言和Level.2 M語言實現(xiàn)，其中Level.1 M語言只開放了部分M語言和S函數(shù)間交互的API，只能實現(xiàn)簡單的模塊功能;而Level.2 M語言則開放了更多M語言和S函數(shù)間的API，因此大多數(shù)情況下會利用Level.2 M語言來實現(xiàn)S函數(shù)。

2.3 RTW ECoder代碼生成技術。RTW ECoder是對RTW產(chǎn)品的擴展，其專門用于嵌入式領域，能夠增加針對復雜配置嵌入式系統(tǒng)中重要的軟件工程工作，其能夠從Simulink以及Stateflow模型中生產(chǎn)符合ANSI/ISO標準的C語言代碼。

在對嵌入式軟件進行開發(fā)的過程中，經(jīng)常需要根據(jù)不同的處理器或者目標版來歷于不同的開發(fā)環(huán)境，而且為了充分支持I/O設備，必須要針對不同硬件驅動的需求來展開開發(fā)。而這些嵌入式軟件的開發(fā)目標能夠針對特定的MCU或者特定的開發(fā)環(huán)境以及操作系統(tǒng)等等。

和Simulink一致，RTW ECoder本身能夠提供很多嵌入式目標，同時也可以讓用戶對嵌入式目標進行自定義定制，其中一個嵌入式目標應當包括如下方面：首先是代碼組建，能夠指導以及支持模型生成代碼的C語言源文件，其中也包括了應用組件和運行接口組件兩個系統(tǒng);其次是控制文件，主要用于在代碼定制生成過程或者構建文件的過程，一般包括STF、TMF以及一些M語言的回調(diào)函數(shù);最后則是目標偏好類，用于定義目標偏好類來存儲該目標特定的一部分信息，像是交叉編譯器的路徑等等。

結語

總的來說，在對面向汽車電子系統(tǒng)軟件的開發(fā)構架、建模以及代碼自動生成工具以及開發(fā)平臺進行不斷研究后，我們可以發(fā)現(xiàn)增加針對配置復雜的嵌入式系統(tǒng)是非常重要的，這對于能夠實現(xiàn)針對電子汽車軟件的開發(fā)平臺標準化，進而縮短汽車電子軟件的開發(fā)周期以及減少開發(fā)成本，提高汽車電子軟件的開發(fā)效率。

參考文獻：

[1]馮天舒. 面向汽車電子的嵌入式軟件開發(fā)應用軟件的研究與分析[D].吉林大學，2012.

[2]董艷棟， 泛亞汽車電子生態(tài)化嵌入式軟件開發(fā)平臺. 上海市，泛亞汽車技術中心有限公司，2016-07-01.

作者簡介：

朱全勝 （1994-10-），男，漢，籍貫：河北省 滄州市 學歷：研究生，研究方向：linux設備驅動開發(fā) 嵌入式軟件開發(fā)。