來(lái)源：openfoundry
While automobile production is probably to increase slowly in the coming years, the part of embedded electronics and more precisely embedded software is growing. New solutions for the development of in-vehicle embedded systems was the purpose of the French ‘Embedded Electronic Architecture’ cooperative research and development program ‘AEE’. The results are the identification of embedded component classes, the specification of a generic embedded architecture, as well as the definition of a declarative language.
盡管汽車(chē)產(chǎn)量可能會(huì)在未來(lái)的幾年增長(zhǎng)緩慢，但嵌入式電子設(shè)備和更精確的嵌入式軟件這一部分的產(chǎn)量正在增長(zhǎng)。找出車(chē)載嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的新解決方案是法國(guó)EEA（嵌入式電子架構(gòu)）合作研究和開(kāi)發(fā)計(jì)劃“AEE”的目標(biāo)。其獲得的成果有：嵌入式組件級(jí)別的識(shí)別、一類(lèi)嵌入式架構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明，并且定義了一種陳述性語(yǔ)言。
現(xiàn)在，嵌入于汽車(chē)內(nèi)的功能包括輔助制動(dòng)、主動(dòng)懸架、轉(zhuǎn)向功能性等。它們都受?chē)?yán)格的時(shí)間約束，更籠統(tǒng)地說(shuō)，是受可靠性的約束。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，隨著電控X (X-by-Wire)技術(shù)的普及，這些約束會(huì)變得更加重要。因此，這類(lèi)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)必須定義一種符合條件的系統(tǒng)，也就是說(shuō)，要滿足這些約束條件，并且一定要根據(jù)成本標(biāo)準(zhǔn)提供最好的系統(tǒng)。此外，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程是由幾個(gè)要素相互參與的，包括汽車(chē)制造商和供應(yīng)商；可再用組件的開(kāi)發(fā)是降低成本的一個(gè)重要手段。
本文提到，這個(gè)法國(guó)的“AEE計(jì)劃”（EEA表示嵌入式電子構(gòu)架）詳細(xì)說(shuō)明了車(chē)載嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一些新解決方案。這個(gè)計(jì)劃（1999年9月到2001年12月）由法國(guó)工業(yè)副部長(zhǎng)批準(zhǔn)，并且涉及到法國(guó)的汽車(chē)制造商（標(biāo)致雪鐵龍（PSA）和雷諾（Renault））、原始設(shè)備制造（OEM）供應(yīng)商（薩基姆（SAGEM）、西門(mén)子（SIEMENS）、法國(guó)雷奧集團(tuán)（VALEO））、EADS LV公司、法國(guó)國(guó)家信息與自動(dòng)化研究院（INRIA）、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心Nantes通信與控制研究所（IRCCyN）和洛林計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室（LORIA）。進(jìn)行中的“歐洲發(fā)展信息技術(shù)（IETA）計(jì)劃”（EAST-EEA）延伸并且普及化了這些成果。
電子嵌入式架構(gòu)及其構(gòu)成
大部分嵌入于汽車(chē)的硬件和軟件都是指定的，且單獨(dú)開(kāi)發(fā)的。每一個(gè)硬件和軟件都是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于某一特性并由供應(yīng)商根據(jù)汽車(chē)制造商的要求而設(shè)計(jì)。一方面，在其他計(jì)劃中這對(duì)解決方案的可再利用性是一個(gè)障礙；另一方面，它會(huì)引至資源（硬件、緩沖器等）的過(guò)大化。為了解決這一難題，“AEE計(jì)劃”正式描述了基礎(chǔ)的嵌入式組件，并且定義了可再用組件的范圍。此外，“AEE計(jì)劃”為電子控制單元（ECU）提供了一種架構(gòu)——一個(gè)連接到一個(gè)或者數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)的、支持嵌入式應(yīng)用程序的工作站（見(jiàn)圖一）。
圖一：組件級(jí)別和類(lèi)別架構(gòu) 有些組件是與某一特定的電子控制單元（ECU）相互獨(dú)立的；這意味著，在一個(gè)分布式架構(gòu)里，這些組件可以在任何的電子控制單元（ECU）上執(zhí)行：
•為這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（硬件組件）和軟件組件（本地設(shè)備管理器）
•執(zhí)行特定嵌入式應(yīng)用程序（應(yīng)用程序軟件組件）的軟件組件
相反，輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行操作系統(tǒng)（OS）的軟件組件或者通信服務(wù)是依賴于一個(gè)特定的電子控制單元（ECU）的。
最后，為了確保應(yīng)用程序軟件組件的完全獨(dú)立性，具體規(guī)定了某一特定的組件（被稱為“組件間交換管理器”）。它扮演中間設(shè)備的角色（特別是在提供透明的通訊服務(wù)方面）。這個(gè)組件是為每一個(gè)帶有共同應(yīng)用程序界面的電子控制單元（ECU）專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的。
AIL-Transport:一種嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言“AEE計(jì)劃”定義了一個(gè)特定的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，從而降低成本和優(yōu)化硬件要素的使用。第一步，獨(dú)立定義和驗(yàn)證功能性的執(zhí)行(功能架構(gòu)和軟件架構(gòu))。然后，一種分配機(jī)制在嵌入式架構(gòu)的電子控制單元（ECU）上指定特定的功能，隨后交換流向通信網(wǎng)（硬件架構(gòu)）。最后，優(yōu)化本地任務(wù)的執(zhí)行和結(jié)構(gòu)的傳輸（運(yùn)行架構(gòu)）。通過(guò)這種方法，資本投放不再集中于電子控制單元（ECU），而是集中在經(jīng)由生效的硬件和軟件模塊的執(zhí)行功能上。
原始設(shè)備制造商（OEM）和汽車(chē)制造商在設(shè)計(jì)過(guò)程上的大力合作意味著一個(gè)特殊的并行工程方法的開(kāi)發(fā)。為了詳細(xì)說(shuō)明這個(gè)過(guò)程，必須識(shí)別橫貫在協(xié)作開(kāi)發(fā)模型上的同步點(diǎn)(聚合點(diǎn))，并且必須描述這些點(diǎn)上的交換信息。此外，必須定義一個(gè)信息交換的獨(dú)特的語(yǔ)法?！癆EE計(jì)劃”已經(jīng)為此詳細(xì)規(guī)定了一個(gè)商業(yè)模型，該模型被汽車(chē)制造商和原始設(shè)備制造商共同用于架構(gòu)開(kāi)發(fā)。
圖二：AIL-Transport語(yǔ)言原理根據(jù)每個(gè)開(kāi)發(fā)步驟上必要的系統(tǒng)分析（全部地或者部分地）, 可從不同的角度評(píng)價(jià)汽車(chē)嵌入式系統(tǒng)的性能。通常，汽車(chē)制造商嘗試優(yōu)化被用于執(zhí)行汽車(chē)功能性的電子控制單元（ECU）；此外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)員嘗試優(yōu)化通訊網(wǎng)絡(luò)的性能；最后，原始設(shè)備制造商必須證實(shí)他們的COTS（商業(yè)現(xiàn)成組件）符合汽車(chē)制造商的要求等。這個(gè)“AEE方法”通過(guò)實(shí)現(xiàn)不同的工業(yè)和學(xué)術(shù)軟件工具的應(yīng)用改進(jìn)了這些不同的分析和優(yōu)化過(guò)程。這些工具用于分析、測(cè)試、模擬、生效、注釋和生成電子架構(gòu)的編碼。這樣，依靠集成架構(gòu)模型所有相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，每一個(gè)工具從架構(gòu)描述里提取出了一個(gè)特殊的、連貫的模型。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)便是AEE開(kāi)發(fā)過(guò)程的骨架（如圖二所示）。為了構(gòu)建這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),一種用來(lái)說(shuō)明每一個(gè)電子架構(gòu)的語(yǔ)言被定義出來(lái)了。這種語(yǔ)言被稱為“架構(gòu)執(zhí)行語(yǔ)言”（AIL-Transport，下略）。這種AIL-Transport語(yǔ)言結(jié)合了AEE設(shè)計(jì)過(guò)程，因此，它被所有設(shè)計(jì)員用作架構(gòu)開(kāi)發(fā)的主干。此外，AIL-Transport語(yǔ)言是定義可再用架構(gòu)對(duì)象的源語(yǔ)言。
為定義和協(xié)調(diào)汽車(chē)制造商和原始設(shè)備制造商之間的局部架構(gòu)的交換，已經(jīng)詳細(xì)規(guī)劃一種結(jié)合AIL-Transport語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)過(guò)程。這個(gè)研究的主要好處是，在降低成本并且提高開(kāi)發(fā)質(zhì)量的同時(shí)允許彈性架構(gòu)的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在，從“AEE計(jì)劃”里獲得的、集合了歐洲汽車(chē)工業(yè)主要活躍要素的成果是“歐洲發(fā)展信息技術(shù)（IETA）計(jì)劃”（EAST-EEA）的一個(gè)切入點(diǎn)。
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