開發(fā)支持符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的軟件組件的建模特定領(lǐng)域的語言。支持建模軟件組件的應(yīng)用是基于TextX python模塊和內(nèi)部開發(fā)的建?？蚣?。通過應(yīng)用程序建模帶來了更安全和更快的方式來應(yīng)對各種模型的變化。在這篇論文中，我們展示了應(yīng)用程序工作的基本算法、應(yīng)用程序的部分功能和使用特定領(lǐng)域語言的例子，其結(jié)果顯示了模型的一些變化。

I.簡介

在現(xiàn)代汽車行業(yè)中，軟件和電子控制單元正變得越來越多。如果我們觀察一下現(xiàn)代新車，我們會注意到大量的電子控制單元(ECUs)，它們基本上是車輛的思想，完成所有的邏輯和驅(qū)動工作。汽車行業(yè)的目標(biāo)是提高司機(jī)、乘客和其他交通參與者的整體安全，這正是軟件進(jìn)入汽車行業(yè)的原因和方式。由于車輛中有大量的ECU，有非常復(fù)雜的系統(tǒng)，隨著新的安全功能和技術(shù)的實(shí)施，這些系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。

現(xiàn)代汽車甚至可以包含超過100個(gè)ECU，其中每個(gè)ECU都負(fù)責(zé)和執(zhí)行特定的任務(wù)。每項(xiàng)任務(wù)都必須在準(zhǔn)確規(guī)定的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。也就是說，任何應(yīng)用于硬件層面的變化都會影響到軟件，需要對軟件進(jìn)行額外的修改和校準(zhǔn)，以使其按預(yù)期工作。面對這個(gè)問題，行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的汽車公司已經(jīng)建立了合作關(guān)系，他們將使硬件開發(fā)和軟件開發(fā)相互獨(dú)立。

II.AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)

AUTOSAR（汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)）是一個(gè)由汽車制造商、供應(yīng)商、服務(wù)提供商和來自汽車E/E、軟件行業(yè)的公司組成的全球開發(fā)合作伙伴關(guān)系。它成立于2003年。一個(gè)目標(biāo)是使硬件開發(fā)獨(dú)立于軟件。 AUTOSAR架構(gòu)由4層組成，如圖1所示。這4個(gè)層是：應(yīng)用層、運(yùn)行時(shí)間環(huán)境（RTE）層、基本軟件層（BSW），最下面是硬件（微控制器）層。



圖1 AUTOSAR分層結(jié)構(gòu)

A.應(yīng)用層

應(yīng)用層是架構(gòu)中最頂端的部分，由特定數(shù)量的軟件組件組成，每個(gè)組件執(zhí)行規(guī)定的任務(wù)。

1) 軟件組件

軟件組件代表了有明確任務(wù)的應(yīng)用程序。組件的類型可以根據(jù)其目的而變化，例如，它可以是應(yīng)用程序、傳感器、執(zhí)行器、輸入/輸出組件和更多。兩個(gè)或多個(gè)組件之間可以通過連接的端口進(jìn)行通信（只有連接的端口可以交換數(shù)據(jù)）。 有兩種類型的端口可用，發(fā)送者/接收者（S/R）通信或客戶端/服務(wù)器（C/S）通信。

S/R通信主要用于定期傳輸數(shù)據(jù)，C/S通信僅用于按要求提供數(shù)據(jù)或操作。軟件組件可以有1個(gè)或多個(gè)S/R或C/S類型的端口，這就是組件之間相互通信的方式。 除了端口，每個(gè)軟件組件還有一個(gè)主要部分，那就是它的可運(yùn)行性。Runnable代表軟件組件的實(shí)現(xiàn)，它們可以被多種類型的觸發(fā)器所觸發(fā)。觸發(fā)器可以是初始化觸發(fā)器（啟動時(shí)執(zhí)行）、周期性觸發(fā)器（在定義的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行）、客戶端請求（請求操作）等等。

B.運(yùn)行時(shí)間環(huán)境 (RTE)

RTE實(shí)現(xiàn)了虛擬功能總線，有助于ECU內(nèi)的SWC和ECU外的SWC的連接。它使用端口和接口實(shí)現(xiàn)通信路徑，用于連接軟件組件和下層的基本軟件（BSW）模塊。

C.基礎(chǔ)軟件 (BSW)

基礎(chǔ)軟件（BSW）是標(biāo)準(zhǔn)化的軟件模塊，提供運(yùn)行上層軟件的功能部分所需的各種服務(wù)。

III.建模中的應(yīng)用

AUTOSAR模型描述的是將被集成到汽車ECU中的軟件。有了模型，軟件的配置就有了很多可能性，也就是說，通過模型我們可以定義將被使用和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、組件的端口數(shù)量、組件的執(zhí)行時(shí)間等。為了改變模型（改變一些配置），必須要有專門的軟件和使用許可才能做到這一點(diǎn)。使用特定領(lǐng)域語言（DSL）進(jìn)行建模的應(yīng)用程序可以大大簡化和加快建模階段。

使用應(yīng)用程序進(jìn)行建模，歸根結(jié)底就是把模型中需要的變化寫到一個(gè)文件中，然后執(zhí)行該應(yīng)用程序。 使用這種應(yīng)用程序進(jìn)行建模的優(yōu)勢很多。最重要的優(yōu)勢之一是，如果存在人為錯(cuò)誤，應(yīng)用程序?qū)⒉辉试S對模型進(jìn)行修改。除此以外，應(yīng)用變化所需的時(shí)間應(yīng)更短，所使用的語言應(yīng)簡化并對用戶友好（易于閱讀和理解），等等。

為了開發(fā)這種建模應(yīng)用程序，使用了名為TextX的python模塊來創(chuàng)建特定領(lǐng)域的語言，并在模型中使用內(nèi)部開發(fā)的建?？蚣軄聿僮鰽UTOSAR對象。

A.TextX 模塊

TextX 模塊是一個(gè)用于創(chuàng)建domaing specific語言（DSL）的工具。創(chuàng)建的DSL將被用于編寫模型中想要的變化。在這個(gè)模塊的幫助下，我們定義了DSL的語法，這意味著每一個(gè)動作（模型中的變化）都必須以特定的方式編寫，以使變化成功應(yīng)用于模型。

B.建?？蚣?/strong>