【正文】 組件的復(fù)用度，提高了系統(tǒng)可靠性。在高級(jí)豪華汽車中大約有70多個(gè)ECU ,幾條車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)總線，大約有超過(guò)1000個(gè)軟件功能。汽車工業(yè)的發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)，隨著汽車功能越來(lái)越復(fù)雜,汽車電子的開發(fā)過(guò)程變得更復(fù)雜。對(duì)于目前的一些典型的商業(yè)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品：Pervasive SQL[3]，Polyhed ra[4],Berkeley DB[5]和TimesTen[6]，雖然它們體積小且適合應(yīng)用在資源限制的汽車控制系統(tǒng)，但這些數(shù)據(jù)庫(kù)不具備實(shí)時(shí)性，因此不適宜部署在汽車控制系統(tǒng)中。不同汽車控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)管理需求具有可變性，因此對(duì)不同的系統(tǒng)需要有特殊的DBMS配置。更重要的是，將一個(gè)RTDBMS整合到汽車控制系統(tǒng)中，可以降低系統(tǒng)的開發(fā)代價(jià)，提高系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性[2]。隨著數(shù)據(jù)復(fù)雜度提高，一個(gè)統(tǒng)一、高效、持久的方式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)變得越來(lái)越重要。 Software Component目 錄學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 I摘 要 IIAbstract III插圖索引 VII附表索引 IX第1章 緒 論 1 研究背景及意義 1 研究基礎(chǔ)與現(xiàn)狀 2 論文的工作 3 論文組織結(jié)構(gòu) 4第2章 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ) 6 汽車控制系統(tǒng) 6 汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理特性分析 8 實(shí)時(shí)特點(diǎn) 9 嵌入式特點(diǎn) 9 AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn) 10 AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)軟件構(gòu)架 11 AUTOSAR方法 11 AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)接口 13 小結(jié) 14第3章 可配置的汽車控制系統(tǒng)VDMS框架研究 15 汽車控制系統(tǒng)中的組件技術(shù) 15 基于組件的軟件開發(fā) 15 基于方面的軟件開發(fā) 16 基于組件的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 組件劃分 17 組件設(shè)計(jì) 18 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 21 汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法 21 集中式 22 分布式 23 混合式 24 混合式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 25 數(shù)據(jù)庫(kù)指針 25 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模型 26 小結(jié) 27第4章 基于AUTOSAR的可配置VDMS系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 AUTOSAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 28 AUTOSAR軟件組件定義 29 軟件組件描述文件模板 29 軟件組件接口類型 31 虛擬功能總線 32 RTE 34 基于AUTOSAR的VDMS模型 34 診斷日志和跟蹤模塊 34 VDMS組件描述文件 35 系統(tǒng)模型 36 小結(jié) 37第5章 VDMS的測(cè)試 38 測(cè)試環(huán)境搭建 38 實(shí)驗(yàn)分析 41 小結(jié) 43結(jié) 論 44參考文獻(xiàn) 46致 謝 50附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目 51插圖索引圖 端到端截止期 7圖 共享變量的I/O任務(wù) 8圖 AUTOSAR軟件架構(gòu)層次圖 11圖 AUTOSAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)流程 12圖 軟件構(gòu)件的接口定義 13圖 任意形狀組成的組件技術(shù) 16圖 基于組件的RTDBMS配置流程 18圖 用戶接口組件的接口UML圖 19圖 事務(wù)管理組件接口UML圖 19圖 索引管理組件接口UML圖 20圖 內(nèi)存管理組件接口UML圖 20圖 內(nèi)存管理組件接口UML圖 20圖 基于組件的RTDBMS結(jié)構(gòu) 21圖 汽車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 22圖 集中式結(jié)構(gòu) 22圖 分布式結(jié)構(gòu) 24圖 混合式結(jié)構(gòu) 24圖 VDMS結(jié)構(gòu) 25圖 使用數(shù)據(jù)庫(kù)指針的I/O任務(wù) 26圖 混合式系統(tǒng)模型 27圖 AUTOSAR軟件設(shè)計(jì)流程 28圖 AUTOSAR軟件組件 29圖 軟件組件類型 30圖 軟件組件描述文件模板 30圖 軟件組件接口類型定義模板 32圖 VFB配置流程圖 33圖 DLT模塊 35圖 用戶接口組件描述文件 35圖 事務(wù)調(diào)度組件描述文件 35圖 事務(wù)管理組件描述文件 36圖 用戶接口組件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體 36圖 基于AUTOSAR的VDMS模型 37圖 VDMS在ECU上的實(shí)現(xiàn) 37圖 車身電子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 38圖 虛擬物理部件 39圖 虛擬ECU 39圖 實(shí)際ECU與虛擬物理部件相連 39圖 虛擬部件效果圖 40圖 虛擬中控臺(tái)界面 40圖 “中氣”安全氣囊控制系統(tǒng)構(gòu)架圖 41圖 ECU結(jié)構(gòu) 41圖 采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理的ECU結(jié)構(gòu) 41圖 安全氣囊上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件 42圖 42圖 與AUTOSAR環(huán)境中事務(wù)丟失率對(duì)比圖 43附表索引表 ECU硬件性能提升 9表 用戶接口組件 18表 事務(wù)管理組件接口定義 19表 索引管理組件接口類型 19表 內(nèi)存管理組件接口類型 20表 事務(wù)調(diào)度組件接口 20表 端口類型 31XI碩士學(xué)位論文第1章 緒 論 研究背景及意義近年來(lái)，汽車控制系統(tǒng)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的單處理器系統(tǒng)發(fā)展到復(fù)雜的分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)的功能越來(lái)越復(fù)雜，需要處理的數(shù)據(jù)量急劇增加，預(yù)計(jì)每年增加710%[1]。 AUTOSAR。a high degree ofelectronic control system are growing significantly fast, the amount of data that needs to be managed is increasing dramatically. In today’s systems, the data is handled in an hoc fashion, using internal data structures,（4）參照AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，搭建虛實(shí)結(jié)合的汽車車身電子測(cè)試環(huán)境，將VDMS應(yīng)用在安全氣囊控制模塊中。（2）針對(duì)異構(gòu)的汽車控制系統(tǒng)硬件環(huán)境，基于組件技術(shù)，提出一種混合式的汽車數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型（VDMS），VDMS的組件可以分布在子系統(tǒng)中的任意ECU之上。參照AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)軟件組件和虛擬功能總線的基本概念進(jìn)行分析，按照AUTOSAR方法，研究如何將VDMS整合到AUTOSAR環(huán)境中，設(shè)計(jì)它的結(jié)構(gòu)模型。現(xiàn)在通用的數(shù)據(jù)管理方法并不適合應(yīng)用在嵌入式實(shí)時(shí)異構(gòu)的汽車控制系統(tǒng)中，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對(duì)汽車控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一、高效的管理。(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”)作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日I碩士學(xué)位論文摘 要隨著汽車電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，當(dāng)前汽車電子控制系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，功能越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量急劇增加。本學(xué)位論文屬于保密□，在______年解密后適用本授權(quán)書。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。學(xué)校代號(hào) 10532 學(xué) 號(hào) S08102009 分 類 號(hào) TP311 密 級(jí) 普通 碩士學(xué)位論文面向汽車控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)研究Research on the Data management System in Automotive Control SystemsbyDAN Wenwu.(HUBEI Police University)2008A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofMaster of EngineeringinComputer Science Technologyin theGraduate SchoolofHunan UniversitySupervisorAssociate Professor YANG KehuaMay, 2011湖 南 大 學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。不保密R。當(dāng)前的系統(tǒng)中各個(gè)ECU獨(dú)立的處理數(shù)據(jù)，這種方法導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余度很高，不能滿足系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)管理需求。本文針對(duì)汽車控制系統(tǒng)嵌入式實(shí)時(shí)異構(gòu)的硬件環(huán)境，分析汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)，利用組件技術(shù)，設(shè)計(jì)一種可配置的混合式嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（VDMS）。本論文的主要工作總結(jié)為以下方面：（1）研究國(guó)內(nèi)外汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理發(fā)展?fàn)顩r，分析最新的AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，特別研究了AUTOSAR軟件體系結(jié)構(gòu)和方法論的部分。（3）按照AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，定義VDMS軟件組件以及描述文件，研究如何將VDMS整合到AUTOSAR環(huán)境中，設(shè)計(jì)VDMS的結(jié)構(gòu)模型。關(guān)鍵詞：汽車控制系統(tǒng)；AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)；汽車數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；軟件組件 AbstractWith the development of automotive electronics industry, the functional scope of automotiveit causes the system todata redundancy, and it does not satisfy the increasing demand of the efficient data management in automotive control systems. Using a generalpurpose off the shelf DBMS is not feasible, thereby we need to develop a particular DMS, which could provide a uniform and efficient way to manage data in vehicle.In this paper we research the characteristic of the data management in automotive control systems, utilize the benefits of ponentbased software development(CBSD) and aspectoriented software development（AOSD）, design a configurable and hybrid VDMS for resourceconstrained automotive control systems. And we referring to AUTOSAR standards, analyze AUTOSAR softwarearchitecture, AUTOSAR methodology, and VDMS softwareponents. After discussing the fundamental concepts of VFB and studying on the methodology of implementation, we discuss how to integrate the VDMS into AUTOSAR ponent model without violating the AUTOSAR standard. And then we design the system architecture of the VDMS.This thesis focuses on the following aspects：(1) Investigation of automotive control systems development, and analysis of the latest AUTOSAR standard, especially the relevant parts of the AUTOSAR software architecture and methodology.(2) Utilize the benefits of ComponentBased Software Engineering, propose a hybrid VDMS model, and the software ponents of the VDMS can be distributed over arbitrary number of ECUs in every subsystem.(3) Detailed analyze the VDMS softwareponents and SWCs description, Investigation how to how to integrate the VDMS into AUTOSAR environment, design the system architecture of the VDMS.(4) We design a Virtual—real experiment environment base