科學(xué)技術(shù)與工程投稿控制器刷寫效率的軟件開發(fā)方法

　　人們生活水平在不斷提高著，汽車也成為生活中不可缺少的一部分了，隨著汽車市場(chǎng)對(duì)功能的多元化要求越來越高，對(duì)配置升級(jí)的需求越來越頻繁，整車廠為了適應(yīng)變化滿足需求，對(duì)與配置功能密切相關(guān)的控制器升級(jí)方式也層出不窮。本文是一篇科學(xué)技術(shù)與工程投稿的論文范文，主要論述了控制器刷寫效率的軟件開發(fā)方法。

　　摘要：隨著汽車市場(chǎng)對(duì)配置要求更新頻率的增加，對(duì)整車廠而言，與配置和功能密切相關(guān)的控制器的更新也要提高效率來應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。針對(duì)僅需要更新控制器軟件就可以滿足配置或功能變化的情況，控制器刷寫功能來升級(jí)功能是最直接有效的方式，但是由于軟件的字節(jié)數(shù)較多，加之需要升級(jí)的控制器數(shù)量多，故刷寫控制器需要較長(zhǎng)的時(shí)間。生產(chǎn)上，其會(huì)影響生產(chǎn)線節(jié)拍和生產(chǎn)效率;而對(duì)于經(jīng)銷商，為客戶升級(jí)車輛配置，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)易引起客戶的抱怨以及維修人員的調(diào)配。故如何提高刷寫控制器的效率是整車廠需要解決的問題。文章提出一種軟件開發(fā)方法，將控制器的軟件分塊開發(fā)，每個(gè)模塊都有各自的功能，故功能更新時(shí)，只需要刷寫有需要更新的軟件模塊即可，無需刷寫所有軟件。這樣，在保證控制器客戶功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，提高了控制器在執(zhí)行診斷刷寫功能時(shí)的效率。

　　關(guān)鍵詞：診斷刷寫,配置升級(jí),軟件開發(fā),提高效率

　　1、背景與意義

　　針對(duì)只需要更新控制器軟件即可以實(shí)現(xiàn)配置功能升級(jí)的情況，基于診斷功能刷寫控制器的應(yīng)用得到整車廠的青睞，無論是在生產(chǎn)線，還是在經(jīng)銷商處。但是，由于功能復(fù)雜和多元，控制器的軟件代碼字節(jié)數(shù)也增加很多，在加之有時(shí)需要刷寫升級(jí)的控制器較多，這就很影響在線刷寫時(shí)候的效率，刷寫的軟件字節(jié)數(shù)越多，所需要的時(shí)間越長(zhǎng)，其對(duì)生產(chǎn)線上會(huì)影響生產(chǎn)節(jié)拍，經(jīng)銷商處則易引起客戶抱怨，所以刷寫效率是整車廠急需解決的問題。本文針對(duì)通過刷寫控制器軟件來升級(jí)配置功能情況，提出一種控制器模塊化開發(fā)方法，目的是滿足市場(chǎng)對(duì)配置功能升級(jí)需求的同時(shí)，降低刷寫控制器軟件所需要的時(shí)間以改善效率，以及促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的平臺(tái)化發(fā)展。

　　2、控制器軟件模塊化開發(fā)方法

　　多數(shù)整車的配置功能由控制器的軟件實(shí)現(xiàn)的，為了節(jié)省零部件開發(fā)和管理成本，整車廠開發(fā)控制器時(shí)硬件上盡量做到平臺(tái)化，用軟件差異實(shí)現(xiàn)不同的配置功能。故針對(duì)配置功能升級(jí)的情況，只需升級(jí)控制器軟件即可實(shí)現(xiàn)。但由于控制器軟件字節(jié)數(shù)多，在加之可能升級(jí)的控制器數(shù)目增加，故刷寫軟件的效率則顯得尤為重要。針對(duì)效率提升，影響刷寫控制器效率的主要原因是需要刷寫的每個(gè)控制器的軟件字節(jié)數(shù)多，即便升級(jí)的功能很簡(jiǎn)單，也需要刷寫控制器的整個(gè)軟件，尤其是底層和驅(qū)動(dòng)軟件，功能升級(jí)幾乎是不涉及更改，但是卻要重新刷寫，這都影響刷寫字節(jié)數(shù)和效率。故減小刷寫軟件字節(jié)數(shù)是最有效的方式。本文提出控制器軟件模塊化開發(fā)方法，就是基于配置和功能，將控制器的軟件分模塊，即分類，開發(fā)時(shí)按照所對(duì)應(yīng)的模塊進(jìn)行開發(fā)，并且做好每個(gè)軟件模塊接口定義從而實(shí)現(xiàn)功能。這樣開發(fā)的好處在于日后升級(jí)控制器時(shí)，根據(jù)不同升級(jí)配置的需求，僅更新對(duì)應(yīng)模塊的程序即可，刷寫時(shí)也只需要刷寫該模塊的程序，而無需更新控制器所有程序，以達(dá)到減少需要刷寫軟件字節(jié)數(shù)從而提高刷寫效率的目的。下面以組合儀表為例，詳細(xì)闡述該軟件開發(fā)和刷寫方式。

　　2.1軟件模塊化

　　組合儀表作為行車電腦，需要集成的信息很多，顯示屏圖片信息，數(shù)值信息，設(shè)置信息等，故其軟件開發(fā)很具有代表性。根據(jù)整車功能配置需求定義，可以將軟件開發(fā)分為如圖1模塊。1)Systemblock：用于軟件底層與控制器硬件接口。2)Calibrationblock：有些功能需要組合儀表參與學(xué)習(xí)，標(biāo)定。該軟件模塊中可以集成該方面的參數(shù)，該模塊軟件組合儀表應(yīng)用不多，例如空調(diào)控制器，動(dòng)力方面的控制器的應(yīng)用較多。3)Basicblock：主要集成網(wǎng)絡(luò)層等信息數(shù)據(jù)傳遞的相關(guān)參數(shù)。4)HMIblock：主要是集成人機(jī)交互界面的信息。5)Applicationblock：主要是集成控制器功能應(yīng)用信息。由于模塊中的Applicationblock中集成了組合儀表的多數(shù)功能，如果功能區(qū)別明顯，也可以劃分子模塊進(jìn)行開發(fā)。根據(jù)車型配置信息，將與組合儀表相關(guān)的功能逐個(gè)分解到各個(gè)軟件模塊中進(jìn)行開發(fā)，并且根據(jù)接口定義開發(fā)每個(gè)block之間的軟件，做到各個(gè)模塊之間完美調(diào)用以實(shí)現(xiàn)功能。

　　2.2具體實(shí)現(xiàn)

　　圖2舉例說明一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)如何將對(duì)應(yīng)的軟件程序進(jìn)行模塊劃分。基于上圖實(shí)例，如果日后升級(jí)車輛配置，例如增加前雷達(dá)配置，故更新的內(nèi)容是屏幕切換雷達(dá)圖，波紋狀態(tài)指示等信息，這樣至于基礎(chǔ)軟件或者底層驅(qū)動(dòng)根本就無缺更新，這樣只需要刷寫，HMI和applicationblock即可。以此方式，來減少更新軟件需要刷寫字節(jié)的數(shù)量來提高效率。如果applicationblock也有子模塊，這樣只需要刷寫子模塊軟件即可，如此刷寫效率會(huì)進(jìn)一步提高。

　　3、實(shí)踐分析

　　基于以上理論基礎(chǔ)，進(jìn)行了仿真分析，其思路是定義一些簡(jiǎn)單功能，將控制器的軟件進(jìn)行模塊劃分式開發(fā)，假設(shè)需要更新配置，則刷寫對(duì)應(yīng)的block驗(yàn)證是否有效。圖3為基于配置信息，將控制器的功能代碼分解成個(gè)逐個(gè)模塊，當(dāng)然刷寫時(shí)候必然要加載驅(qū)動(dòng)，例如擦除，檢查刷寫數(shù)據(jù)的可靠性等。圖4和圖5為對(duì)控制器的軟件模塊刷寫的刷寫代碼，目的是驗(yàn)證基于該開發(fā)方式的控制器在功能升級(jí)時(shí)，能否實(shí)現(xiàn)刷寫成功。將需要刷寫的程序模塊，放在指定路徑下，刷寫時(shí)加載該路徑后，等待控制器是否能被刷寫成功，由圖6得，刷寫成功。

　　4、結(jié)論

　　基于以上分析，可知本文提出控制器軟件模塊化開發(fā)來提高控制器軟件刷寫效率是可以實(shí)現(xiàn)的。開發(fā)階段將車輛配置與控制器軟件功能對(duì)應(yīng)后，逐個(gè)將每個(gè)功能分解到各自的軟件模塊中進(jìn)行開發(fā)，且做到每個(gè)模塊的接口定義從而實(shí)現(xiàn)控制器的功能。故在產(chǎn)品更新或者功能升級(jí)時(shí)，只需將與需要升級(jí)功能的軟件升級(jí)即可，則務(wù)必升級(jí)全部軟件，以此提高控制器軟件刷寫效率和產(chǎn)品的平臺(tái)化開發(fā)。

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　　相關(guān)期刊簡(jiǎn)介：《科學(xué)技術(shù)與工程》（旬刊）創(chuàng)刊于2001年，是中國(guó)科協(xié)主管、中國(guó)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究會(huì)主辦，為《中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊》（中國(guó)科技核心期刊）和《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫（AJCED）統(tǒng)計(jì)刊源所檢索、統(tǒng)計(jì)的源期刊。本刊及時(shí)報(bào)道我國(guó)自然科學(xué)各學(xué)科基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究創(chuàng)新性結(jié)果，主要登載自然科學(xué)基金資助課題及國(guó)家、省部的重大科研項(xiàng)目的研究論文、研究簡(jiǎn)報(bào)、短訊以及自然科學(xué)各專業(yè)、各學(xué)科國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)和發(fā)展前景的綜述和評(píng)論。可供自然科學(xué)界科技工作者、工程技術(shù)專家、高等院校師生、自然科學(xué)與工程技術(shù)管理部門的領(lǐng)導(dǎo)和工作人員參閱。