汽车软件开发可视化设计环境的研究和实现

摘要

随着国民经济的发展以及人们生活水平的提高,汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的用品,人们对汽车的安全性、舒适性、自动化等也越来越重视。为了顺应客户的需求,汽车厂商也给汽车集成了越来越多的功能,导致汽车软件开发复杂度日益增长。为此,全球汽车厂商联合为汽车工业提供了一个开放的、标准化的软件架构AUTOSAR(AUTomotive Open System Architecture,汽车开放系统架构),以达到改善软件可重用性以及移植性的目的。
　　虚拟功能总线(Vitual Functional Bus,VFB)是在AUTOSAR抽象层提供的所有通信机制的总和。当一个具体的系统需要定义一组在各软件构件中的关系时, VFB允许在非常早的开发阶段虚拟集成这些关系,实现了上层软件构件与底层硬件的隔离。本文在调研AUTOSAR标准以及VFB规范的基础上,提出了可视化的方式设计 VFB应用,并实现了图形化的软件构件设计工具——SWC-Builder。论文的主要工作包括以下几个部分:
　　(1)对AUTOSAR标准以及方法论,特别是虚拟功能总线规范做了深入细致的调研,为汽车软件开发可视化设计环境的研究奠定理论基础。
　　(2)对国内外AUTOSAR工具软件进行分析对比,并结合理论基础提取出可视化设计环境的具体需求。
　　(3)利用图形建模框架(Graphical Modeling Framework,GMF)、Eclipse插件开发、CNF等技术并基于 Artop平台开发并实现了图形化的汽车软件设计工具——SWC-Builder。
　　(4)完成SWC-Builder的整体设计及功能模块的划分,将SWC-Builder划分为资源管理器、图形编辑器以及自动布局三大模块,并完成各模块的设计与实现。
　　(5)设计并实现自动布局的方法,为SWC-Builder的图形编辑器引入了自动布局的功能,降低了图形显示的复杂度。
　　(6)设计应用实例对SWC-Builder的功能进行测试,测试表明SWC-Builder能实现 VFB组件的图形化设计,最终将设计结果输出到符合 AUTOSAR标准的ARXML文件中。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 AUTOSAR与虚拟功能总线概述

1.3汽车电子可视化环境研究的重点

1.4国内外研究现状

1.5研究内容与贡献

1.6论文组织结构

第二章 研究基础

2.1理论基础

2.2技术基础

2.3本章小结

第三章 总体设计

3.1软件构件设计器总体设计

3.2整体界面设计

3.3总体架构设计

3.4各模块分析与功能需求

3.5本章小结

第四章 详细设计与实现

4.1 SWC-Builder开发环境

4.2资源管理器模块

4.3图形编辑模块

4.4自动布局模块

4.5本章小结

第五章 测试与应用

5.1功能测试

5.2应用实例设计

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果