汽车软件工程 原书第6版

序：汽车软件的重要性

第6版前言

第1章引言和概要1

1.1驾驶员-车辆-环境系统1

1.1.1电子系统的结构组成及工作原理2

1.1.2车辆和环境的电子系统4

1.2车辆电子系统概述5

1.2.1 动力总成电子系统6

1.2.2底盘电子系统8

1.2.3车身电子系统10

1.2.4多媒体系统11

1.2.5驾驶辅助系统12

1.2.6总结与展望15

1.3逻辑系统架构概述16

1.3.1车辆功能和控制器网络16

1.3.2用于闭环、开环控制和监控系统的逻辑系统架构17

1.4车辆开发流程17

1.4.1车辆开发概述17

1.4.2电子系统开发概述18

1.4.3电子系统和软件开发的核心流程21

1.4.4电子系统和软件开发的支持流程22

1.4.5电子系统和软件的生产和服务24

1.5车辆开发的方法和工具24

1.5.1基于模型的开发25

1.5.2综合质量保证26

1.5.3降低开发风险27

1.5.4标准化与自动化28

1.5.5车辆开发步骤31

第2章基础知识32

2.1开环及闭环控制32

2.1.1控制系统建模32

2.1.2控制模型方块图33

2.2离散系统36

2.2.1时间离散系统及信号37

2.2.2数值离散系统及信号38

2.2.3时间离散且数值离散系统及信号38

2.2.4状态机39

2.3嵌入式系统40

2.3.1微控制器构造41

2.3.2存储技术43

2.3.3微控制器编程45

2.4实时系统52

2.4.1任务的定义52

2.4.2实时需求的建立53

2.4.3任务的状态55

2.4.4处理器的调度策略56

2.4.5实时操作系统构成60

2.4.6任务间的交互61

2.5分布联网式系统65

2.5.1系统的逻辑和技术架构67

2.5.2通信逻辑关系的定义68

2.5.3技术网络拓扑定义70

2.5.4报文的定义71

2.5.5通信网络管理73

2.5.6总线仲裁机制75

2.6系统的可靠性、安全性、监控和诊断77

2.6.1基本术语78

2.6.2系统的可靠性和可用性79

2.6.3系统的安全性83

2.6.4系统监控和诊断85

2.6.5控制器监控系统的构成89

2.6.6控制器诊断系统的组成91

2.7产品线方法和系统变体96

2.8电子电气和软件架构100

第3章汽车电子系统和软件开发的支持流程102

3.1系统理论的基本概念102

3.2流程模型和标准105

3.3配置管理107

3.3.1产品生命周期107

3.3.2变体及可扩展性107

3.3.3版本和配置107

3.4项目管理112

3.4.1项目计划113

3.4.2项目跟踪和风险管理117

3.5.1系统和组件层面的分工117

3.5.2交互接口——规格说明和集成117

3.5.3跨公司开发流程的确定118

3.6需求管理120

3.6.1用户需求的收集120

3.6.2需求的跟踪123

3.7质量保证124

3.7.1集成和测试125

3.7.2软件质量保证措施125

第4章汽车电子系统和软件开发的核心流程128

4.1需求及边界条件129

4.1.1系统及组件职责分工129

4.1.2系统和软件开发之间的协调130

4.1.3基于模型的软件开发131

4.2基本概念131

4.2.1流程131

4.2.2方法和工具132

4.3逻辑系统架构的规格说明133

4.4技术系统架构的规格说明136

4.4.1开环闭环控制的分析与规格说明139

4.4.2实时系统的分析与规格说明139

4.4.3分布联网式系统的分析与规格说明140

4.4.4可靠性和安全性的分析和规格说明141

4.5软件架构的规格说明142

4.5.1软件组件及其接口的规格说明142

4.5.2软件层级的规格说明144

4.5.3运行状态的规格说明145

4.6软件组件的规格说明146

4.6.1数据模型的规格说明147

4.6.2行为模型的规格说明147

4.6.3实时模型的规格说明150

4.7软件组件的设计和实施152

4.7.1产品非功能属性的考量152

4.7.2数据模型的设计和实施154

4.7.3行为模型的设计和实施154

4.7.4实时模型的设计和实施156

4.8软件组件的测试156

4.9软件组件的集成156

4.9.1程序和数据版本的生成157

4.9.2工具描述文件的生成158

4.9.3软件描述文档的生成159

4.10软件集成测试160

4.11系统组件的集成160

4.11.1软件和硬件的集成161

4.11.2控制器、设定值发生器、传感器和执行器的集成162

4.12系统的集成测试163

4.13标定165

4.14系统验收测试166

第5章开发方法及工具168

5.1非车载开发工具及接口169

5.2技术系统架构规格说明170

5.2.1开闭环控制系统的分析及规格说明170

5.2.2实时系统的分析及规格说明173

5.2.3分布联网式系统的分析及规格说明178

5.2.4系统可靠性及安全性的分析及规格说明182

5.3软件功能及验证的规格说明188

5.3.1软件架构及软件组件的规格说明189

5.3.2数据模型的规格说明193

5.3.3基于方块图的行为模型规格说明193

5.3.4基于真值表的行为模型规格说明196

5.3.5基于状态机的行为模型规格说明197

5.3.6基于编程语言的行为模型规格说明201

5.3.7实时模型的规格说明202

5.3.8基于仿真和快速原型的规格说明验证202

5.4软件设计与实施211

5.4.1软件资源优化211

5.4.2定点和浮点算法的设计与实施218

5.4.3软件架构的设计与实施231

5.4.4数据模型的设计与实施233

5.4.5行为模型的设计与实施237

5.5软件功能的集成与测试239

5.5.1软件在环仿真240

5.5.2实验室车辆和实验台架241

5.5.3试验车、原型车、量产车246

5.5.4实验设计和自动化247

5.6软件功能的标定247

5.6.1离线标定及在线标定249

5.6.2软件刷新249

5.6.3监测设备的同步测量251

5.6.4车载诊断数据的读取和评估251

5.6.5离线标定252

5.6.6在线标定252

5.6.7在线标定的非车载接口分类253

5.6.8CAL RAM管理258

5.6.9参数和数据集的管理260

5.6.10实验的设计和自动化261

第6章生产和服务中的工具和方法262

6.1非车载诊断263

6.2软件功能的参数化264

6.3通过flash编程进行软件更新265

6.3.1flash存储器的擦除与编程265

6.3.2通过非车载诊断接口进行flash刷新266

6.3.3信息安全需求267

6.3.4可用性要求268

6.3.5引导块的转换和闪存编程269

6.4电子系统的调试和测试271

第7章总结和展望272

参考文献274