CN113703723A - Autosar架构下基于模型的冻结帧数据实现方法及计算机设备 - Google Patents

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王恺
陆倩
房体友
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Abstract

本发明提供一种AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，包括以下步骤：根据相应控制器诊断协议要求，对冻结帧数据进行模型实现；冻结帧数据模型实现包括数据接收、数据处理和数据发送，其中数据接收和数据处理以周期性进行，数据处理则根据诊断协议要求进行；数据发送时，应用软件作为服务端，以调用函数的方式实现，应答客户端并返回相关参数数值；使用AUTOSASR Blockset工具箱进行AUTOSAR配置，包括代码生成设置、AUTOSAR软件组件元素和属性配置及AUTOSAR软件组件映射；生成AUTOSAR接口文件和相关代码。本发明可以在软件设计早期的开发阶段，提供明确且可执行的规范，自动验证和确认以及代码生成等功能，使开发过程更加高效和有效。

Description

AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法及计算机 设备
技术领域
本发明属于AUTOSAR技术领域，具体涉及一种AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法及计算机设备。
背景技术
传统的嵌入式软件开发涉及书面设计和手动编码以及一些代码验证工作，例如代码检查和单元/集成测试等。其中许多流程缺乏工具自动化，需要手动完成。当前，大部分的冻结帧数据实现属于应用层，且是以手动编码方式实现，很容易出错，且即使一些基本的语法错误，也只能在同底层软件进行编译时才能发现，费时费力。
而且，在AUTOSAR架构下，应用层除了要提供代码文件外，还需要将符合AUTOSAR标准的接口文件提供给底层，以进行RTE(运行时环境)生成。因为AUTOSAR标准的复杂性，手动制备接口文件更是费时费力。
发明内容
本发明的目的在于，对于采用Autosar架构的控制器，提供一种AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法及计算机设备，用于满足当排放系统出现故障码时，ECU存储故障码出现时的数据的要求。
本发明所采用的技术方案如下：
一种AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，包括以下步骤：
根据相应控制器诊断协议要求，对冻结帧数据进行模型实现；冻结帧数据模型实现包括数据接收、数据处理和数据发送，其中数据接收和数据处理以周期性进行，数据处理则根据诊断协议要求进行；数据发送时，应用软件作为服务端，以调用函数的方式实现，应答客户端并返回相关参数数值；
使用AUTOSASR Blockset工具箱进行AUTOSAR配置，包括代码生成设置、AUTOSAR软件组件元素和属性配置及AUTOSAR软件组件映射；
生成AUTOSAR接口文件和相关代码。
进一步地，数据处理是根据诊断协议要求，对接收过来的数据进行数据形式转换并将转换结果存储。
进一步地，数据形式转换包括数据类型或长度转换。
进一步地，每个冻结帧DID对应一个数据发送实现。
进一步地，代码生成设置包括求解器和系统目标文件设置，求解器设置为定步长和离散型。
进一步地，AUTOSAR软件组件元素和属性配置包括发送-接收接口配置、客户端-服务端接口配置、运行实体配置。
一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一段程序，至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法。
本发明的有益效果为：在AUTOSAR架构下，对于手动编码实现冻结帧，除了要编写功能实现代码外，还需要将符合AUTOSAR标准的接口文件提供给底层，而因为AUTOSAR标准的复杂性，手动制备接口文件更是费时费力。而且，手动编码方式实现很容易出错，且即使一些基本的语法错误，也只能在同底层软件进行编译时才能发现，费时费力。而本发明可以在软件设计早期的开发阶段，就冻结帧实现而言，提供明确且可执行的模型设计规范、AUTOSAR代码生成规范，工程师只需根据相应的诊断协议适应修改具体算法即可，使开发过程更加高效和有效。
附图说明
图1是本发明实施例的诊断协议中有关冻结帧数据的需求示例。
图2是本发明实施例的冻结帧数据实现模型框架示意图。
图3是本发明实施例的100ms数据接收任务示意图。
图4是本发明实施例的数据传出到相应DID实现示意图。
图5是本发明实施例的AUTOSAR代码生成设置示意图。
图6是本发明实施例的AUTOSAR S-R接口配置示意图。
图7是本发明实施例的AUTOSAR C-S接口配置示意图。
图8是本发明实施例的AUTOSAR Runnables配置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明：
本发明实施例的AUTOSAR架构下的基于模型的冻结帧数据的实现方法，包括如下过程：首先，根据相应控制器诊断协议要求，对冻结帧数据进行接收、处理和发送。其中，接收和处理以周期性进行(执行周期为100ms)，具体处理则根据诊断协议要求进行。发送数据时，应用软件作为服务端(server)，以调用函数的方式实现，应答客户端(client)并返回相关参数数值。然后，使用AUTOSASR Blockset进行AUTOSAR配置，包括代码生成设置、AUTOSAR软件组件元素和属性配置及AUTOSAR软件组件映射。最后，生成AUTOSAR接口文件和相关代码。具体冻结帧数据需求示例如图1所示，此处省略详细需求，比如数据类型、长度等。
进一步地，整个冻结帧数据模型如图2所示，冻结帧数据模型实现过程主要包含2步，数据接收&处理和数据发送。数据接收和处理以周期性进行(执行周期为100ms)，数据发送以调用函数的方式实现，应答客户端(client)并返回相关参数数值，每个冻结帧DID对应一个数据发送实现。
数据接收表示需要将相关数据接收到该模型中，数据处理表示需要根据诊断协议要求，对接收过来的数据进行数据类型或长度或其他形式的转换并将转换结果进行存储，定义为100ms周期性函数，具体实现如图3所示。图3a为整个接收&处理功能的主函数框架，图3b为具体逻辑实现，具体逻辑根据诊断协议规范而定。
数据发送表示需要将转换数据传到相应DID，冻结帧的使用场景决定了此功能是底层请求应用层实现，根据AUTOSAR标准，底层为客户端，应用层是服务端，所以应用层模型以Simulink Function实现。而且，根据AUTOSAR标准及底层定义，此处调用的函数原型为[Data,ERR]＝DataServices_R_0B00_ReadData()(以DID 0B00为例，其他DID类似)，具体如图4所示。
进一步地，使用AUTOSASR Blockset工具箱进行AUTOSAR配置，包括代码生成设置、AUTOSAR软件组件元素和属性配置及AUTOSAR软件组件映射。
代码生成设置包括求解器和系统目标文件设置，分别如图5所示，将求解器设置为定步长&离散型，将系统目标文件设置为autosar.tlc。
AUTOSAR软件组件元素和属性配置包括S-R接口(发送-接收接口)配置、C-S接口(客户端-服务端接口)配置、Runnable(运行实体)配置。根据最终模型实现，新增S-R接口(A/B/C)和接收端口(A/B/C)，并对进行相应映射，最终如图6所示。进行AUTOSAR C-S接口配置，新增C-S接口：DataServices_R_0B00、DataServices_R_0B01和DataServices_R_0B02，且根据AUTOSAR标准及底层定义，其函数原型均为[Data,ERR]＝ReadData()，为确保和底层引用的是同一个函数，统一路径为/AUTOSAR_Dcm/PortInterfaces。新增相应的服务端口：DataServices_R_0B00、DataServices_R_0B01和DataServices_R_0B02，并对端口和接口进行相应映射，最终如图7所示。
进行运行实体配置，新增运行实体(每个冻结帧DID对应一个运行实体):DataServices_R_0B00_ReadData、DataServices_R_0B01_ReadData、DataServices_R_0B02_ReadData、Runnable_XXXX_100ms，并分别为其添加如下事件类型：OperationInvokedEvent(函数调用事件)、OperationInvokedEvent、OperationInvokedEvent和TimingEvent(周期性事件),最终如图8所示。
进一步地，最后进行代码生成即可，将生成代码文件和接口文件。
本发明还提供一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一段程序，至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据相应控制器诊断协议要求，对冻结帧数据进行模型实现；冻结帧数据模型实现包括数据接收、数据处理和数据发送，其中数据接收和数据处理以周期性进行，数据处理则根据诊断协议要求进行；数据发送时，应用软件作为服务端，以调用函数的方式实现，应答客户端并返回相关参数数值；
使用AUTOSASR Blockset工具箱进行AUTOSAR配置，包括代码生成设置、AUTOSAR软件组件元素和属性配置及AUTOSAR软件组件映射；
生成AUTOSAR接口文件和相关代码。
2.根据权利要求1所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，其特征在于，数据处理是根据诊断协议要求，对接收过来的数据进行数据形式转换并将转换结果存储。
3.根据权利要求2所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，其特征在于，数据形式转换包括数据类型或长度转换。
4.根据权利要求1所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，其特征在于，每个冻结帧DID对应一个数据发送实现。
5.根据权利要求1所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，其特征在于，代码生成设置包括求解器和系统目标文件设置，求解器设置为定步长和离散型。
6.根据权利要求1所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法，其特征在于，AUTOSAR软件组件元素和属性配置包括发送-接收接口配置、客户端-服务端接口配置、运行实体配置。
7.一种计算机设备，其特征在于，计算机设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一段程序，至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-6中任意一项所述的AUTOSAR架构下基于模型的冻结帧数据实现方法。
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