目录

译者序I

前言III

部分 汽车嵌入式系统架构

1 汽车功能域及其要求 1

1.1概述

1.2功能域

1.2.1动力总成域

1.2.2底盘域

1.2.3车身域

1.2.4多媒体、远程信息处理与人机界面

1.2.5主动/被动安全

1.2.6诊断

1.3标准化的部件、模型及流程

1.3.1车载网络和协议

1.3.2操作系统

1.3.3中间件

1.3.4汽车应用中的架构描述语言

1.4车载嵌入式系统的关键安全认证问题

1.5结论

参考文献

2 AUTOSAR(汽车开放式系统架构)标准的应用

2.1动机

2.1.1以前软件结构的缺点

2.1.2设置AUTOSAR

2.1.3AUTOSAR的主要目标

2.1.4AUTOSAR中的工作方法

2.2 AUTOSAR的支柱：AUTOSAR架构

2.2.1AUTOSAR概念

2.2.2分层的软件架构

2.3AUTOSAR标准化的主要领域：BSW和RTE

2.3.1BSW

2.3.2 BSW的一致性的类

2.3.3 RTE

2.4 AUTOSAR标准化的主要领域：方法和模板

2.4.1 方法的主要目标

2.4.2 方法描述

2.4.3 AUTOSAR模型、模板及交换格式

2.4.4 系统配置

2.4.5 ECU配置

2.4.6 实施现有开发流程与调节工具

2.5 实践中的AUTOSAR：一致性测试

2.6 实践中的AUTOSAR：移植到AUTOSAR ECU之上

2.7 实践中的AUTOSAR：OEM-供应商协作的应用

2.8实践中的AUTOSAR：AUTOSAR与ECU兼容性的演示

2.8.1 演示仪描述

2.8.2 演示仪展示的概念

2.9 商业考虑

2.10 展望

参考文献

3 智能车辆技术

3.1 概述：道路运输及其发展

3.1.1如此美妙的产品

3.1.2安全问题

3.1.3交通拥堵问题

3.1.4能源和排放

3.1.5小结及本章介绍的内容

3.2 新技术

3.2.1传感器技术

3.2.2传感器融合

3.2.3无线网络技术

3.2.4智能控制应用

3.2.5驾驶助力

3.3 性问题

3.3.1介绍

3.3.2故障安全的汽车运输系统

3.3.3智能汽车诊断

3.4 自动的车：梦想还是现实？

3.4.1自动化道路车辆

3.4.2自动化道路网络

3.4.3自动化道路管理

3.4.4路径部署

参考文献

第二部分 嵌入式系统通信

4 嵌入式汽车协议综述

4.1 汽车通信系统：特点和约束条件

4.1.1从点到点通信到多路通信

4.1.2汽车的域及其演变

4.1.3对于不同需求的不同网络

4.1.4事件触发与时间触发

4.2 车载嵌入式网络

4.2.1优先总线

4.2.2TT网络

4.2.3低成本汽车网络

4.2.4多媒体网络

4.3中间件层

4.3.1中间件的原理

4.3.2优于AUTOSAR的汽车MW

4.3.3AUTOSAR

4.4 汽车通信系统的开放性问题

4.4.1优化的网络架构

4.4.2系统工程

参考文献

5 FlexRay协议

5.1 概述

5.1.1事件驱动通信与时间驱动通信

5.1.2 FlexRay的目标

5.1.3 FlexRay的历史

5.2 FlexRay通信

5.2.1 帧格式

5.2.2 通信周期

5.2.3 静态段

5.2.4 动态段

5.3 FlexRay协议

5.3.1 协议架构

5.3.2 Wakeup(唤醒)和Starup(启动)协议

5.3.3唤醒

5.3.4时钟同步

5.3.5容错机制

5.4 FlexRay应用

5.4.1 FlexRay实施

5.4.2 FlexRay工具支持

5.5总结

5.5.1 研发的影响

5.5.2FlexRay验证

参考文献

6 的汽车CAN网络

6.1概论

6.1.1汽车网络的主要要求

6.1.2网络技术

6.1.3 CAN的特点和局限性

6.2 数据一致性问题

6.2.1CAN网络中瞬时通道故障的管理

6.2.2数据一致性的故障

6.2.3数据不一致的概率场景

6.2.4在CAN网络上真正实现数据一致性的解决方案

6.3CANcentrate和ReCANcentrate: CAN网络的星型拓扑结构

6.3.1基本原理

6.3.2CANcentrate和ReCANcentrate基础

6.3.3其他考虑

6.4CANELy

6.4.1时钟同步

6.4.2数据一致性

6.4.3错误控制

6.4.4容错支撑

6.4.5CANELy的局限性

6.5 FTT-CAN: CAN网络上弹性时间触发通信

6.5.1 FTT系统架构

6.5.2 双相基本周期

6.5.3 SRDB

6.5.4 EC内的主要时间参数

6.5.5容错特征

6.5.6访问通信服务

6.6FlexCAN: 一种确定的、弹性的和的车载网络架构

6.6.1控制系统事务

6.6.2FlexCAN架构

6.6.3 FlexCAN如何解决CAN 的局限性

6.6.4FlexCAN应用及小结

6.7解决CAN网络性的其他方法

6.7.1 TTCAN

6.7.2使用CAN网络的容错时间触发通信

6.7.3 TCAN

6.7.4ServerCAN

6.7.5 CAN网络上容错时钟同步

6.8 结论

参考文献

第三部分 嵌入式系统软件及其发展过程

7 汽车电子产品生产线

7.1简介

7.2汽车产品线特性

7.2.1软件产品线基本概念

7.2.2有关产品线工程的汽车电子的特性与需求

7.3基本术语

7.3.1软件产品线

7.3.2变异性

7.3.3特征建模-作为可变性建模的一种形式

7.3.4讨论：汽车域的特征建模

7.4汽车产品线可变性的全球协作

7.4.1小到中型的产品线的协作

7.4.2高度复杂的产品线协作

7.5部件级别的变异性

7.5.1基本方法

7.5.2与局部部件变异性有关的困难

7.5.3表示ECU要求规定中的变异性

7.5.4表现的评估

7.5.5对公共基础的映射表现

参考文献

8 汽车电子中软件的复用

8.1软件的复用：汽车OEM所面临的挑战

8.2汽车领域中软件复用的必要条件

8.3支持汽车上应用软件的复用

8.3.1流程

8.3.2 模块化汽车软件组件研发

8.3.3函数库

8.3.4车载嵌入系统的发展

8.4应用实例

8.5结论

参考文献

9 汽车嵌入式系统架构描述语言(ADL)

9.1介绍

9.2工程信息的挑战

9.2.1减少成本和开发时间

9.2.2开发机构和信息交换

9.2.3产品的复杂性 9.2.4质量和安全

9.2.5步行工程

9.2.6复用和产品线架构

9.2.7分析和综合

9.2.8样机

9.3 实践状态

9.3.1基于模型的设计

9.3.2工具

9.3.3基于模型设计之外的问题

9.4 ADL解决方案

9.4.1汽车ADL的一般问题

9.4.2需要什么来建模

9.5现存的ADL方法

9.5.1Forsoft汽车

9.5.2 SysML

9.5.3架构与分析描述语言

9.5.4实时式嵌入式系统的建模与分析

9.5.5 AUTOSAR 建模

9.5.6 EAST-ADL

9.6结论

参考文献

10 基于模型的汽车嵌入式系统的开发

10.1简介和本章概要

10.1.1什么是MBD?

10.1.2本章概要

10.2汽车嵌入式系统推动MBD

10.2.1 MBD在汽车嵌入式系统研发中的角色

10.2.2 MBD方法

10.2.3 MBD的驱动因素

10.2.4 MBD方法的潜在好处

10.3 背景、关注和要求

10.3.1 对MBD的语境要求

10.3.2 MBD工作解决的产品关注点

10.4 MBD技术

10.4.1建模语言：抽象、关系和行为

10.4.2分析技术

10.4.3合成技术

10.4.4 工具

10.5 MBD艺术与实践简介

10.5.1 汽车实践简述

10.5.2研究和相关的标准化工作

10.6 在工业领域采用MBD的准则

10.6.1 战略问题

10.6.2采用MBD :流程和机构方面的考虑

10.6.3期望的MBD技术属性

10.6.4对MBD常见的反对声音及缺陷

10.7结论

参考文献

第四部分 验证，测试和定时分析

11 汽车控制软件测试

11.1引言

11.1.1动态测试

11.1.2目前的做法

11.1.3构造测试流程

11.1.4基于模型与基于代码的测试

11.2 测试活动和测试技术

11.2.1测试活动

11.2.2汽车控制软件中典型的测试设计技术

11.2.3汽车控制软件的测试执行技术案例

11.2.4汽车控制软件示范式测试评估技术

11.3开发过程中的测试

11.3.1 基于代码开发过程中的测试

11.3.2 在基于模型开发过程中的测试

11.3.3 OEM和供应商之间的接口与互动

11.4 测试计划

11.4.1创建测试计划

11.4.2 测试等级的选择

11.4.3 测试对象的选择

11.4.4 集成策略

11.4.5 测试环境

11.5 总结

参考文献

12 基于FlexRay应用模块的测试和监控

12.1 基于FlexRay应用模块介绍

12.1.1 系统架构

12.1.2 FlexRay协议

12.2 测试与监控目标

12.2.1 测试和监控标准

12.2.2 测试和监控操作方案

12.3监控与测试方法

12.3.1 基于软件的验证

12.3.2 基于硬件的验证

12.4 测试方法讨论

12.4.1 基于软件的测试方法

12.4.2 基于硬件的测试方法

12.5 结论

参考文献

13 基于CAN网络的汽车通信系统的时序分析

13.1 简介

13.1.1 历史

13.1.2 应用

13.1.3章节编排

13.2 CAN

13.2.1 拓扑结构

13.2.2 帧

13.2.3 帧仲裁

13.2.4 错误检测

13.2.5 位填充

13.2.6 帧传输时间

13.3 CAN调度

13.4 调度模型

13.5 响应时间分析

13.5.1充分响应时间测试

13.5.2的响应时间测试

13.5.3 案例

13.6 时序分析综合误差影响

13.6.1 简单误差模型

13.6.2 修正响应时间分析

13.6.3 广义确定性误差模型

13.6.4 概率误差模型

13.7 整体分析

13.7.1 属性继承

13.7.2 整体调度问题

13.7.3 案例

13.8 中间件和帧封装

13.9 总结

参考文献

14 主要性能提升方式：使用偏移方式调度CAN信息

14.1 概述

14.2 偏移分配算法

14.2.1设计假说与记号

14.2.2记号

14.2.3 WCRT分析的工具支持

14.2.4算法描述

14.3 实验设置

14.4 WCRT上使用偏移的优势

14.4.1 有无偏移的WCRT比较

14.4.2 成效的解释：网络负载分布更合理

14.4.3 部分偏移的应用

14.5 偏移可允许更高的网络负荷

14.6 结论

参考文献

15 汽车域的形式化方法：TTA(定时触发架构)概况

15.1简介

15.2感兴趣的话题

15.2.1 中心守护者的故障屏蔽功能

15.2.2 组成员和派系失效(策略)

15.2.3 时钟同步

15.2.4 启动和整合

15.3 建模方面

15.3.1 建模计算

15.3.2 建模时间

15.3.3 建模故障

15.4 验证技术

15.4.1 定理证明

15.4.2 模型检查

15.5 前景

参考文献