基于AUTOSAR标准的VFB仿真工具

浙江大学硕士学位论文删减版基于AUTOSAR标准的VFB仿真工具（删减版）浙江大学ESE工程中心王超 support@密级：硕士学位论文论文题目基于AUTOSAR标准的VFB仿真工具作者姓名王超指导教师姚敏教授赵民德副教授学科(专业) 计算机应用技术所在学院计算机科学与技术提交日期2011年3月A Dissertation Submitted to ZhejiangUniversity for the Degree ofMaster of EngineeringTITLE: VFB Simulator Based on AUTOSARStandardAuthor: Chao WangSupervisor: Prof. Min YaoProf. Minde ZhaoSubject: Computer Application TechnologyCollege: Computer Science and TechnologySubmitted Date: Mar. 2011浙江大学硕士学位论文摘要摘要在汽车工业的带动下，汽车电子行业蓬勃发展，汽车电子软件的规模逐渐增大，复杂程度也不断提高。

业界为了规范汽车电子系统的开发，推出了AUTOSAR 开放系统架构，基于AUTOSAR标准进行汽车电子软件开发正成为汽车电子行业新的发展趋势。

基于AUTOSAR标准开发的软件组件具有标准的AUTOSAR接口，开发者设计组件时不必关心其运行环境，设计好之后的组件可以和其他符合AUTOSAR标准的组件集成使用，这大大方便了软件组件的设计。

然而，组件的测试和验证却并不简单，只能在整个AUTOSAR软件系统开发完成之后联合硬件环境一起进行，这无疑延长了软件开发周期，浪费了资源。

为了实现在开发的早期阶段即能方便地在PC 上对用户设计的软件组件进行验证，发现软件组件中的设计错误，本文基于AUTOSAR标准中“虚拟功能总路线”(Virtual Functional Bus)的概念开发了VFB 仿真工具。

本文采用模块化的描述方法，详细介绍了组成VFB仿真工具的三大模块：模拟进程模块，监控进程模块和仿真报告生成模块。

首先，在模拟进程模块，本文仿照实际的AUTOSAR开发流程，对其进行虚拟化，提出了模拟进程模块的开发流程，从而使软件组件模型可以在PC上面仿真运行；其次，在监控进程模块，本文设计和实现了监控进程,方便了用户观察仿真结果并对模拟进程进行控制；然后，在仿真报告生成模块，介绍了保存模型信息和模型仿真结果来生成仿真报告的方法；最后，本文设计了一个车灯控制系统，并使用VFB仿真工具对进行仿真验证。

关键词：AUTOSAR，VFB仿真，组件测试，报告生成i浙江大学硕士学位论文AbstractAbstractLed by the automotive industry, automotive electronic develops vigorously and the scale and complexity of automotive software increase rapidly. To regulate the development of automotive electronic systems, AUTOSAR standard is introduced and soon becomes a new trend in automotive industry.The software components developed based on AUTOSAR standard have standard AUTOSAR interfaces, such they can integrate with other components with standard AUTOSAR interfaces, and their running environment can be ignored at design stage. However, the test and validation of components are still not simple. It should be carried out with hardware at the end of the developing process, which is a waste of resource and time. In order to find the design errors of components at an early stage of development on PC, this paper developed a VFB simulator based on the concept of “Virtual Functional Bus” in AUTOSAR standard.In a modularized way, this paper describes the three main modules of VFB simulator: simulation process module, monitor process module and report generation module. Firstly, in the simulation process module, this paper emulated the actual AUTOSAR development flow, virtualized it and proposed the development process of simulation process module VFB simulator, enabling software component models run on PC. Secondly, in the monitor process module, this paper designed and implemented the monitor process, facilitating users to observe simulating results and control simulating schedule. Then, in the report generation module, the method that records model information and simulation results to generate simulating reports was introduced. Finally, this paper designed a car light control system and used the VFB simulator to validate it.Keywords：AUTOSAR, VFB Simulator, Component Test, Report Generationii浙江大学硕士学位论文目录目录摘要 (i)Abstract (ii)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 汽车电子发展 (1)1.1.2 AUTOSAR标准及其开发流程概述 (2)1.1.3 VFB仿真工具 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.2.1 Vector Davinci Component Tester (4)1.2.2 dSPACE SystemDesk (5)1.2.3 Geensoft AUTOSAR Builder (6)1.3主要内容和贡献 (7)1.4本文结构 (8)1.5本章小结 (8)第2章研究基础 (9)2.1 领域基础 (9)2.1.1 AUTOSAR体系架构 (9)2.1.2 AUTOSAR开发方法 (10)2.1.3 VFB (11)2.2技术基础 (13)2.2.1 SmartSAR平台 (13)2.2.2仿真技术 (13)2.2.3 ARTOP平台 (14)2.2.4 代码生成 (16)2.2.5 文档生成 (16)2.2.6 进程间通信 (17)2.2.7线程同步 (18)2.2.8 SWING图形界面开发和JFreeChart (19)I浙江大学硕士学位论文目录2.3本章小结 (20)第3章 VFB仿真工具架构 (21)3.1 AUTOSAR VFB仿真流程分析 ....................................... 错误！未定义书签。

3.2总体设计 ...................................................................... 错误！未定义书签。

3.2.1模拟进程 .............................................................. 错误！未定义书签。

3.2.2监控进程及其与模拟进程的通信 ...................... 错误！未定义书签。

3.2.3仿真报告生成 ...................................................... 错误！未定义书签。

3.3 本章小结 ...................................................................... 错误！未定义书签。

第4章模拟进程 (22)4.1仿真线程模块 .............................................................. 错误！未定义书签。

4.1.1组件设计工具 ...................................................... 错误！未定义书签。

4.1.2配置文件自动生成工具 ...................................... 错误！未定义书签。

4.1.3 RTE VFB Tracing .................................................. 错误！未定义书签。

4.1.4虚拟基础服务实现 .............................................. 错误！未定义书签。

4.2信息接收模块和变量表 .............................................. 错误！未定义书签。