1 汽车嵌入式开发新技术
嵌入式芯片经历了从单片微型计算机(SCM)、微控制器(MCU)到片上系统(SoC)的发展历程;嵌入式软件开发也由初期的汇编编程模式发展到当前广为流行的嵌入式C编程并向嵌入式C++迈进;由于系统资源配置的提高和嵌入式系统复杂性的增强,现代嵌入式开发广泛采用嵌入式实时操作系统。在上述发展过程中,系统设计理念和技术的发展进步、开发工具的广泛采用都极大地推动了嵌入式系统的高速成长。
将嵌入式开发移到可视化的建模仿真开发平台上控制工程网版权所有,广泛采用自动代码生成技术是当前嵌入式系统发展的新模式和特点。在这种新的模式下控制工程网版权所有,嵌入式系统的设计理念、开发流程、使用的开发工具都发生了巨大的变化。可视化高层建模仿真开发平台与自动代码生成技术的结合贯通了系统设计、仿真、调试和产品级代码实现的整个过程,使得过去某些由少数人掌握的系统级设计任务可以很方便的由更多的开发人员在高层开发平台上进行原型设计、仿真和调试
作为人类文明重大成果的汽车产业在嵌入式开发过程中充分应用了嵌入式开发技术的最新成果。汽车行业广泛采用可视化的建模仿真开发工具MATLAB/Simulink/Stateflow进行嵌入式产品开发。而对自动代码生成工具的使用比比皆是。如汽车芯片供应商Infineon公司提供免费的图形化初始化代码生成工具——DAvE(Digital Application virtual Engineer)对其MCU产品进行I/O模块的初始化;许多OSEK操作系统供应商都提供图形化的操作界面来设置任务的属性CONTROL ENGINEERING China版权所有,配置系统资源;dSPACE公司提供专业的代码生成工具——Targetlink来支持汽车嵌入式产品级代码的自动生成。
2 可视化的建模仿真开发平台—MATLAB/Simulink/Stateflow
MATLAB/Simulink/Stateflow是一个完整的开发环境。它将高性能的数值计算、可视化的框图设计环境、基于有限状态机的理论的复杂的事件驱动系统设计环境集成在一起。它可以:进行系统定义和实现;开发控制算法和嵌入式软件;支持浮点和定点算法的仿真和代码生成。MATLAB/Simulink/Stateflow对自动代码生成提供全面的支持CONTROL ENGINEERING China版权所有,包含一下几个部分:Real-time workshop(Simulink)、Stateflow coder(Stateflow)、Real-time workshop embedded coder、Embedded target products(针对具体MCU)。Stateflow 与 Simulink 和 MATLAB 紧密集成CONTROL ENGINEERING China版权所有,可以将 Stateflow 创建的复杂控制逻辑有效地结合到 Simulink 的模型中。它采用可视化建模仿真有限状态机模型;可以设计开发复杂的动态控制逻辑;自动生成浮点或定点C代码并具有简便的修改设计、评估结果、确认系统的品质。由于其强大的功能结合MATLAB/Simulink平台强大的计算和仿真调试能力在嵌入式软件开发领域获得广泛应用。航空航天和汽车行业是MATLAB/Simulink/Stateflow的2个最大的客户群。
3 SAEJ1939协议
SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会——卡车和公共汽车电气电子委员会下的卡车和公共汽车控制和通讯网络分委员会制定的高层CAN网络通讯协议。它主要用于为重型道路车辆上电子部件间的通讯提供标准的体系结构[1]。
3.1 SAEJ1939协议构成文件
SAEJ1939协议包括如下几部分内容:
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