基于OSEK规范的添蓝喷射泵的控制单元设计

摘要

随着汽车电子化和数字化技术的迅猛发展，对汽车电子软件的要求越来越高，而车用电控系统实时性要求越来越精确，其内嵌的控制算法越来越复杂，汽车电子软件的开发变得越来越困难，亟需新型的、高效的软件体系架构来打破汽车电子软件的发展瓶颈。为了使汽车电子软件拥有更好的可移植性、可维护性，以便进行更好的开发。国际汽车制造商联合推出了OSEK/VDX标准。
　　使添蓝喷射泵软件结构符合OSEK/VDX标准，可以增加软件和代码的可移植性和可重用性，提高设计的开发效率，缩短开发时间，降低开发成本，还能与汽车的其他部件之间具有通用的网络接口，便于扩展。
　　本文的研究内容主要是以实验室自主研发的添蓝喷射泵为对象，基于现有技术条件，给添蓝喷射泵构建合适的硬件以及软件架构，并且移植一个适用的操作系统然后使之部分性能符合OSEK/VDX操作系统规范。首先阐述了添蓝喷射泵的整体结构，依据泵的功能需求，从硬件和软件两个方面构建合适的架构，然后将选择好的操作系统μC/OS-Ⅱ移植到硬件平台并做代码测试，通过测试后修改已经移植好的操作系统代码，使其中一些不匹配的特性最终能够符合OSEK/VDX操作系统规范并做相关测试。
　　本文的主要工作有以下几点:
　　(1)添蓝喷射泵控制单元的总体设计:了解添蓝喷射泵的工作过程，分析添蓝喷射泵的机械结构以及控制部分的功能需求，根据需求选择合适的芯片，设计控制核心的硬件结构;然后考虑到软件平台的通用性，结合定量执行和加热控制的流程，给出了软件架构。
　　(2)移植μC/OS-Ⅱ操作系统:选择合适的嵌入式操作系统，编写程序，修改与处理器相关的基本配置和定义，移植代码文件，测试是否移植成功。
　　(3)使移植后的μC/OS-Ⅱ符合OSEK/VDX操作系统规范:对比OSEK/VDX操作系统和μC/OS-Ⅱ的特性，分析比较出其中不匹配的特性，通过修改μC/OS-Ⅱ内核，使其中部分特性可以符合OSEK/VDX操作系统规范。
　　(4)测试修改后的系统是否符合OSEK/VDX操作系统规范:搭建测试的平台，结合OSEK/VDX操作系统的特性，设计测试的方法。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景

1．1．1 喷射控制单元的研究现状

1．1．2 OSEK规范

1．2 研究的目的、意义

1．3 论文的主要工作

第2章 控制单元总体设计

2．1 泵的整体结构

2．2 泵的控制部分

2．3 核心CPU的选型

2．3．1 核心CPU选型原则

2．3．2 MC9S12DG256简介

2．4 软件结构设计

2．4．1 定量执行的软件流程

2．4．2 加热控制的软件流程

第3章 基于OSEK／VDX操作系统的设计

3．1 嵌入式操作系统的选择

3．2 μC／OS-Ⅱ在MC9S12DG256上的移植

3．2．1 μC／OS-Ⅱ在MC9S12DG256上移植的可行性分析

3．2．2 移植μC／OS-Ⅱ需要做的工作

3．2．3 移植程序编写

3．2．4 移植代码测试

3．3 基于OSEK／VDX操作系统的μC／OS-Ⅱ内核设计

3．3．1 任务管理

3．3．2 优先级

3．3．3 符合类

3．3．4 任务调度

3．3．5 报警管理

3．3．6 事件管理

3．3．7 资源管理

3．3．8 中断管理

3．3．9 消息管理

第4章 验证系统符合OSEK规范的实验

4．1 验证平台的搭建

4．2 测试

4．2．1 任务优先级判定方法测试

4．2．2 对同优先级多任务的测试

第5章 总结与展望

致谢

参考文献