淺談汽車控制器系統(tǒng)和應(yīng)用軟件開發(fā)工具

本文介紹下了解到的汽車控制器開發(fā)的工具鏈，本文側(cè)重于于系統(tǒng)和應(yīng)用軟件開發(fā)兩個(gè)方面的工具。

1 需求管理

需求工具接觸到的有DOORS, Polarion, and PTC Integrity，都是面向大型工程項(xiàng)目的需求管理工具，雖然它們都有類似的功能，但是它們也有一些顯著的差異。

DOORS：DOORS是IBM開發(fā)的需求管理工具，特別強(qiáng)調(diào)需求的一致性和完整性。它支持多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以方便地組織和管理大量需求信息。

Polarion：Polarion是一款由Siemens開發(fā)的需求管理工具，特別強(qiáng)調(diào)需求的可視化和可操作性。它提供了一系列圖形和表格，方便用戶理解和訪問需求信息。

PTC Integrity：PTC Integrity是PTC公司開發(fā)的需求管理工具，特別強(qiáng)調(diào)需求的協(xié)作性。它支持多用戶協(xié)作，團(tuán)隊(duì)成員可以共享信息，協(xié)作完成需求管理任務(wù)。

總的來說，選擇哪款需求管理工具取決于您的需求和項(xiàng)目的需求。目前個(gè)人偏向于用DOORS。DOORS (Dynamic Object-Oriented Requirements System)的特點(diǎn)包括：

需求跟蹤：DOORS可以跟蹤需求的生命周期，從需求收集到實(shí)現(xiàn)，并且可以確保需求的一致性和完整性。

多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：DOORS支持多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以方便地組織和管理大量需求信息。

可視化：DOORS提供了一系列圖形和表格，可以幫助用戶更好地理解和訪問需求信息。

協(xié)作：DOORS支持多用戶協(xié)作，團(tuán)隊(duì)成員可以共享信息，協(xié)作完成需求管理任務(wù)。

審查和審批：DOORS支持需求審查和審批，可以確保需求的質(zhì)量和合法性。

Source: Sudo Null - Latest IT News

2 架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)和軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)工具包括：

Enterprise Architect(EA)：這是一個(gè)高級(jí)系統(tǒng)和軟件架構(gòu)工具，可以幫助構(gòu)建系統(tǒng)和軟件的架構(gòu)模型，以及記錄和管理需求和元數(shù)據(jù)。

Microsoft Visio：這是一種圖形化工具，可以幫助構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)圖和軟件架構(gòu)圖。

以上工具都可以幫助設(shè)計(jì)人員在需求和限制的情況下，設(shè)計(jì)出可擴(kuò)展、可維護(hù)的系統(tǒng)架構(gòu)和軟件架構(gòu)，兩者相較而言，EA更專業(yè)更強(qiáng)大，首選EA。

source:?Moving Visio Diagrams into Enterprise Architect

3 詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1 代碼編輯器

ECU（汽車電子控制單元）軟件開發(fā)中常用的代碼編輯工具包括：

Source Insight:?一款功能強(qiáng)大的代碼閱讀和編輯工具，主要用于源代碼的瀏覽、分析和編輯。

Text editors：如 Sublime Text、Notepad++等，這些工具是通用的文本編輯器，可以用于編寫和編輯代碼。

Eclipse：這是一個(gè)通用的IDE，支持多種編程語言，可以用于開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。

Visual Studio：這是一個(gè)微軟公司提供的IDE，支持多種編程語言，并且有豐富的插件庫。

這些工具都可以幫助開發(fā)人員編寫高質(zhì)量的代碼，并在編碼過程中提供自動(dòng)完成、語法檢查等功能。在選擇代碼編輯工具時(shí)，需要考慮項(xiàng)目需求和團(tuán)隊(duì)偏好，以選擇最合適的工具。

個(gè)人習(xí)慣用Source Insight，Source Insight主要用于源代碼的瀏覽、分析和編輯。它可以幫助開發(fā)人員更好地理解代碼，支持代碼標(biāo)記、代碼注釋、代碼折疊等功能，方便開發(fā)人員閱讀代碼。Source Insight還支持語法高亮、代碼提示、代碼完成等功能，可以大大提高編碼效率。此外，Source Insight還具有調(diào)試、搜索和替換等功能，可以幫助開發(fā)人員快速找到問題并進(jìn)行解決?？偟膩碚f，Source Insight是一款很好的代碼閱讀和編輯工具，特別適合用于大型項(xiàng)目的代碼開發(fā)。

3.2 模型開發(fā)

Simulink, TargetLink 和 ASCET 是三種常用的建模工具，它們各具特點(diǎn)，主要區(qū)別如下：

Simulink：Simulink 是一款基于圖形界面的模型開發(fā)工具，具有豐富的圖形建模和仿真功能，適用于各種系統(tǒng)仿真需求。

TargetLink：TargetLink 是一款專門為汽車控制器開發(fā)而設(shè)計(jì)的建模工具，可以幫助用戶快速生成高質(zhì)量的 C 代碼，適用于嚴(yán)格的汽車控制器開發(fā)流程。

ASCET：ASCET 是一款專注于模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)的建模工具，可以幫助用戶進(jìn)行系統(tǒng)建模和仿真，并生成高效的代碼。ASCET 也適用于汽車控制器的開發(fā)，但相比 TargetLink 更注重模型的仿真和代碼生成。

這三種工具中，ASCET好像主要博世使用，其他家一般都使用Simulink，TargetLink。TargetLink 通過在 Simulink 模型中生成代碼來支持高效的開發(fā)流程，這兩款工具結(jié)合使用可以提高開發(fā)效率并幫助提高代碼質(zhì)量。

Source: TargetLink

4 測(cè)試

4.1 單元測(cè)試

單元測(cè)試包括靜態(tài)單元測(cè)試和動(dòng)態(tài)單元測(cè)試。其中靜態(tài)單元測(cè)試，一般使用Polyspace，Tessy等工具。

Polyspace是一款強(qiáng)大的代碼靜態(tài)分析工具，用于檢測(cè)軟件代碼中的潛在錯(cuò)誤和安全漏洞。它可以分析代碼并確定可能導(dǎo)致錯(cuò)誤或漏洞的代碼段，并提供詳細(xì)的說明和建議以便開發(fā)人員可以解決問題。Polyspace支持許多編程語言，包括C，C++，Ada和MATLAB。它是一個(gè)高效的工具，可以在編寫代碼的同時(shí)對(duì)代碼進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，從而減少開發(fā)周期并提高代碼質(zhì)量。

source: Polyspace

而動(dòng)態(tài)單元測(cè)試則一般基于Simulink，TargetLink來實(shí)施。

4.2 集成和確認(rèn)測(cè)試

對(duì)于集成和確認(rèn)測(cè)試，這里主要介紹下Vector公司的三件套：CANalyzer、CANape 和 CANoe，均用于汽車通信網(wǎng)絡(luò)分析和測(cè)試的工具。

CANalyzer：用于分析和測(cè)試控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN）通信系統(tǒng)的工具。它提供了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、協(xié)議分析、錯(cuò)誤注入和總線模擬等功能。

CANape：用于提供電子控制單元（ECU）高級(jí)測(cè)量和標(biāo)定功能的工具。CANape 提供了一個(gè)環(huán)境，用于開發(fā)和測(cè)試控制算法，并實(shí)時(shí)標(biāo)定 ECU 參數(shù)。

CANoe：用于在汽車行業(yè)中開發(fā)、測(cè)試和分析 ECU 和網(wǎng)絡(luò)的工具。它提供了一個(gè)全面的環(huán)境，用于測(cè)試通信協(xié)議，標(biāo)定ECU參數(shù)和模擬復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)交互。

這三種工具可以一起使用，為汽車通信網(wǎng)絡(luò)和 ECU 的開發(fā)和測(cè)試提供一個(gè)集成的解決方案。

5 版本管理

常見的軟件項(xiàng)目管理和版本管理工具有：

Jira：一種廣泛使用的軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目和問題跟蹤工具。

GitHub：一個(gè)基于網(wǎng)頁的版本控制和協(xié)作平臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)。

Bitbucket：一個(gè)基于網(wǎng)頁的版本控制和協(xié)作平臺(tái)，專門為專業(yè)軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)。

SVN：一個(gè)廣泛使用的軟件開發(fā)項(xiàng)目版本控制系統(tǒng)。

PTC Integrity：一款綜合性的軟件項(xiàng)目管理和版本管理工具，

Git：一款開源的版本控制系統(tǒng)，主要用于軟件項(xiàng)目的版本管理。

此處，以PTC Integrity進(jìn)行說明，PTC Integrity可支持大型軟件項(xiàng)目的開發(fā)、測(cè)試和交付。它提供了一系列的項(xiàng)目管理功能，如需求管理、項(xiàng)目計(jì)劃、缺陷跟蹤等。PTC Integrity 同時(shí)也提供了強(qiáng)大的版本管理功能，可以管理代碼和文檔的變更，以及控制軟件的發(fā)布。PTC Integrity 可以讓團(tuán)隊(duì)中的多個(gè)開發(fā)人員在同一個(gè)項(xiàng)目上并行工作，通過版本管理功能確保代碼的完整性和一致性。也具有強(qiáng)大的分支管理功能，可以讓開發(fā)人員在不同的分支上開發(fā)，并方便地合并到主分支。