網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)不同總線的不同類型的數(shù)據(jù)交換，不僅包括常見的信號數(shù)據(jù)，還包含喚醒/休眠、啟動/停止等管理指令。網(wǎng)關(guān)(Gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，僅用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。 網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。與網(wǎng)橋只是簡單地傳達(dá)信息不同，網(wǎng)關(guān)對收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過濾和安全功能。大多數(shù)網(wǎng)關(guān)運(yùn)行在OSI 7層協(xié)議的頂層--應(yīng)用層。

　　網(wǎng)關(guān)的功能性需求來源于架構(gòu)設(shè)計(jì)，越復(fù)雜越分布，系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)復(fù)雜度越大。從實(shí)現(xiàn)角度，網(wǎng)關(guān)功能增加了系統(tǒng)的可配置性但降低了可靠性，需要在架構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理平衡。

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　　五、診斷開發(fā)

　　診斷系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控功能運(yùn)行，并通過總線接口與外部用戶設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，滿足法規(guī)、開發(fā)、制造、售后甚至信息服務(wù)的需求。從法規(guī)角度，通常排放相關(guān)的診斷內(nèi)容是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)化的。

　　5.1功能自診斷(圖9)

　　任何嵌入式方式實(shí)現(xiàn)均存在軟硬件失效的可能，因此實(shí)時(shí)在線的功能自診斷是必要的保障手段。功能診斷包括面向應(yīng)用功能的自診斷和面向系統(tǒng)功能的自診斷，后者通常是指操作系統(tǒng)、總線等基礎(chǔ)或者內(nèi)核部分。功能自診斷通常針對對物理輸入輸出和邏輯輸入輸出，前者通過相關(guān)電路特性判斷是否存在物理失效，后者對邏輯信號的數(shù)值、變化特性進(jìn)行可信度判斷。

　　5.2診斷管理

　　診斷管理的主要內(nèi)容是故障管理。系統(tǒng)運(yùn)行期間，功能自診斷因?yàn)殡S機(jī)失效會產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的故障指示，不加處理容易造成虛警;對于正常的故障診斷，故障信息存儲也容易受到非易失性存儲資源的限制。故障管理將處理本地所有功能自診斷的故障指示，根據(jù)故障特性進(jìn)行“識別-確認(rèn)-退出”的過程管理;存在多個(gè)故障時(shí)進(jìn)行類似堆棧的處理，保證高優(yōu)先級故障信息的存儲;根據(jù)診斷協(xié)議的指令輸出或清空故障信息。

　　5.3診斷通信

　　區(qū)別于總線的在線通信，診斷通信被稱為離線通信，蓋因其非常在線特點(diǎn)。其服務(wù)層為診斷功能提供國際通用和自定義兩種診斷服務(wù)支持。診斷服務(wù)層為上層屏蔽具體通信特征，使其只考慮功能應(yīng)用方面。每條診斷服務(wù)作為控制器功能的觸發(fā)條件或入口點(diǎn)。診斷服務(wù)層提供診斷服務(wù)(service)的軟件實(shí)施效率是保證控制器能夠及時(shí)響應(yīng)外部診斷診斷請求的重要因素之一。其會話層控制器與診斷工具之間的通信使能，打開或斷開雙方的通信。當(dāng)診斷工具與控制器間的應(yīng)用服務(wù)無法維持時(shí)關(guān)閉這些服務(wù)。將所有服務(wù)功能分布到合適session中，滿足診斷功能分級是該設(shè)計(jì)目的。其傳輸層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)塊數(shù)據(jù)的傳遞功能，為大數(shù)據(jù)量的傳遞提供通信通道。此外還需定義傳輸層與上、下層之間的軟件接口，優(yōu)化匹配參數(shù)

　　5.4 配置系統(tǒng)(圖10)

　　基于市場、工程等多方面需要，整車網(wǎng)絡(luò)存在大量的通過診斷進(jìn)行的信息配置。在項(xiàng)目的不同階段，對上述配置進(jìn)行正確無誤的快速處理是配置系統(tǒng)的主要功能。

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　　六、集成測試(圖11)

　　不同于零部件實(shí)施的測試，集成測試關(guān)注的是系統(tǒng)層面的測試驗(yàn)證。

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　　6.1基礎(chǔ)測試

　　基礎(chǔ)測試針對系統(tǒng)中總線、診斷等系統(tǒng)功能：控制器是否能夠及時(shí)地通過總線將采集到的傳感器信號傳遞給其他控制器，是否能夠及時(shí)響應(yīng)其他控制器通過總線傳遞的指令并驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu);網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)的功能是否正確(滿足設(shè)計(jì)要求);所有控制器是否能按規(guī)定進(jìn)入/退出睡眠模式(網(wǎng)絡(luò)管理策略是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范);控制器網(wǎng)絡(luò)的電流消耗是否在規(guī)定的范圍之內(nèi);總線負(fù)載是否符合設(shè)計(jì)要求;在線診斷功能是否符合設(shè)計(jì)要求。

　　6.2功能測試

　　根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)、功能需求等設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合測試平臺結(jié)構(gòu)和測試環(huán)境特點(diǎn)生成測試規(guī)范。測試規(guī)范詳細(xì)定義了測試要求和步驟，包括點(diǎn)火開關(guān)狀態(tài)、功能實(shí)現(xiàn)的條件、功能結(jié)果、具體描述及注意事項(xiàng)等。

　　根據(jù)上述測試規(guī)范進(jìn)行詳細(xì)的功能測試，以確認(rèn)集成效果是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。測試解決方案建立在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上，通過開放式接口提供完整的模型設(shè)計(jì)、測試設(shè)計(jì)、診斷和標(biāo)定設(shè)計(jì)，虛擬試驗(yàn)環(huán)境、實(shí)時(shí)仿真模型、試驗(yàn)和試驗(yàn)參數(shù)可在不同設(shè)計(jì)階段和項(xiàng)目中得以復(fù)用。

　　七、總結(jié)

　　本文對整車網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和系統(tǒng)開發(fā)工作進(jìn)行了詳細(xì)描述，結(jié)合嵌入式理論介紹了基于功能面向需求的架構(gòu)設(shè)計(jì)方法以及總線、診斷、集成測試的工作重點(diǎn)。