基于UML技術與AUTOSAR 標準的計算機底層驅動軟件開發

尹強飛

江西現代職業技術學院 江西南昌 330095

基于UML技術與AUTOSAR 標準的計算機底層驅動軟件開發

尹強飛

江西現代職業技術學院 江西南昌 330095

本文對基于UML技術和AUTOSAR標準的計算機底層驅動軟件進行了理論分析。

計算機底層驅動軟件；UML技術；AUTOSAR標準；模式；適配器

一、緒論

最佳的軟件開發過程被視為取決于每個軟件開發環境的情景特性。這些特性包括開發中應用程序的性質、團隊規模、需求波動性和人員體驗。然而，目前還沒有真正具有影響軟件開發過程的情景因素的全面參考框架。軟件設計產品除了要滿足基本功能的要求外，還需要滿足質量要求。而作為軟件質量的重要組成部分的軟件性能，也越來越受到人們的重視。傳統的軟件開發方法通常只注重軟件的功能需求，往往在系統測試之后，不關心設計是否能真正滿足系統性能和可靠性的需要。上層應用軟件和操作系統具有良好的可移植性，底層驅動的開發和穩定性將更加快速高效，是嵌入式系統開發成功的關鍵。隨著芯片技術的快速發展，嵌入式硬件在市場上升級迅速。因此，如何合理的降低硬件成本并保持嵌入式系統開發速度是當前需要解決的問題。

通常，軟件性能是由架構或設計問題引起的，而不是低效的代碼。早期大部分的軟件開發在集成測試階段被引入到性能問題中，甚至以后也出現了一些在軟件生命周期早期集成的軟件性能分析方法。它們涉及不同的語言和性能模型，以及不同的自動化工具和環境性能評估。統一的驅動接口（UDI）定義的硬件平臺和應用編程接口的驅動程序集之間的可移植性，硬件抽象技術底層硬件和操作系統之間加入了硬件抽象層，從而避免了操作系統、應用軟件直接訪問物理設備，屏蔽底層硬件的差異，提高軟件的健壯性和提高軟件的開放性和可移植性。但在實際應用中，以BSP嵌入式操作系統為形式的硬件抽象層。因此，通過基于 UML技術和AUTOSAR標準理論分析來修改現行的軟件設計模式。

二、提出的UML模式

本文提出了UML軟件體系結構性能設計方法的自動分析，并提供自動分析工具的支持；研究包含的分支節點和UML活動圖的交會節點加入到排隊網絡的方法，并在排隊網絡的節點形式的變換定義類。創建UML模式的一般步驟可以概括為以下幾節。（1）用戶指定的系統需要滿足的性能參數。其性能指標將作為基于UML工具判斷績效自動化軟件架構得到的性能參數對系統性能的預測是否滿足系統的性能要求。（2）用戶建立UML模型的軟件系統。本文選擇了UML的用例圖、活動圖和組件圖作為性能預測圖形。（3）建立用戶UML SPT軟件系統模型。根據UML模型在步驟2中設置，將原型和標記值添加到SPT的UML模型中，用于稍后到排隊網絡。（4）用戶根據給定標簽值的經驗或度量值，這些值將是排隊網絡參數。（5）將UML模型中的SPT標記值添加到程序中，可以識別xm l格式文件。他們的行為是與服從指數分布的隨機變量，并生成系統馬爾可夫鏈的語義模型，除了指數分布的行為，他們也認為是被動的和立即行動；Petri網是一種圖形化和數學化的建模工具，可以提供一個集成的建模、分析與控制環境，分析離散并發系統。因此，人們提出了許多um l規范和petri網集成方法。

三、AUTOSAR標準的原則

驅動程序是操作系統和應用軟件的硬件平臺和上橋。它是影響嵌入式系統質量和軟件構件開發效率的關鍵。高可靠性、高效率、操作系統和應用軟件松耦合的驅動程序是驅動程序開發中的一個關鍵問題。在這一節中，結合了底層驅動接口規范，討論了解決這些關鍵問題的方法。硬件平臺之間的服務層，增加ECU抽象層和微控制器抽象層。大型復雜的AUTOSAR軟件架構，基于CAN總線通信系統的選擇為例說明設計的飛思卡爾 MC9S12DG128開發板上實現的過程和方法。CAN總線是一種非常廣泛應用于現場總線的汽車之一。各功能模塊通過上提供符合AUTOSAR底層驅動接口規范的驅動程序接口的抽象映射的各個硬件模塊的控制器的功能，并通過接口函數實現隱藏硬件操作的細節。通過接口函數調用參數設置來配置上層應用模塊所需的硬件功能，避免上層軟件直接操作硬件。通過抽象的設計屏蔽了硬件功能的實現細節，以及操作系統和RTE層提供符合標準的接口規范。函數可以實現只要硬件的接口，操作系統可以運行在硬件平臺上，通過接口的通用虛擬了一個通用的硬件平臺環境，包括操作系統正是在這種虛擬硬件平臺的構建，使操作系統可以運行在不同的硬件平臺。

四、結論與總結

本文對計算機底層驅動軟件基于UML技術和AUTOSAR標準進行了理論分析。通常，軟件性能是由架構或設計問題引起的，而不是低效的代碼。早期大部分的軟件開發在集成測試階段被引入到性能問題中，甚至以后也出現了一些在軟件生命周期早期集成的軟件性能分析方法。修改后的模式將在項目級、軟件級、業務級三個層次上對當前軟件設計方法進行改進。相應的利潤是可以接受的。在以后的研究中，我們決定對UML模式設計進行深入的研究。

[1]羅端,李紅,方正,鄧俊,胡琦,唐凱.基于 AUTOSAR 的汽車電子診斷系統的開發[J].汽車工程.2012(02):33-38

[2]李向燕,唐柳湘,李允.基于AUTOSAR的LIN實現[J].計算機工程.2012(04):55-59

尹強飛，1982.4-，男，江西現代職業技術學院副教授。研究方向：軟件開發。