汽车软件开发实践

　　《汽车软件开发实践》介绍了汽车行业中新的技术发展趋势、科研成果和所产生的经济效益，着重说明了车辆电子组件架构、软件开发和测试，以及与系统审批相关的过程。 《汽车软件开发实践》的读者对象主要是从事机电一体化的专业技术人员，希望了解车辆电子和信息技术的大学生和年轻入职人员，为即将出现的行业技术更新做好知识准备和储备；已从业于汽车行业的专业人员，可根据各自所从事的工作和涉及的技术，选择性地进行学习。

　　法比安？？沃尔夫Fabian Wolf，教授，工学博士，1971年出生，1996年至2001年间在德国布伦瑞克工业大学从事移动通信软件工具的开发和研究工作，在嵌入式软件计算时间分析领域获博士学位。从2001年到2014年在德国大众汽车公司，参与发动机控制系统和转向电子系统中软件的分布式开发、测试、团队组织和项目管理。自2014年以来，主要负责大众公司汽车电子组件的开发流程。自2009年以来，在德国克劳斯塔尔工业大学兼职讲授车辆信息学，并于2016年获教授资格。

序
前言
致谢
作者简介

第1章汽车电子设备
1.1整车架构
1.2电子控制单元
1.3供电网络
1.4电气/电子架构
1.4.1电气/电子架构的功能要求
1.4.2电气/电子架构的实现技术
1.4.3电气/电子架构的拓扑结构
1.5电气/电子架构的设计过程
1.6数字总线系统
1.6.1总线协议
1.6.2总线拓扑
1.6.3数字总线系统——控制器局域网
1.6.4数字总线系统——FlexRay
1.6.5区域互连网络——LIN
1.6.6数字总线系统——面向媒体的系统传输总线MOST
1.6.7数字总线系统比较
1.6.8数字总线系统组合
1.6.9访问流程之间的差异
1.7传感器
1.7.1物理信号的转换
1.7.2传感器特征曲线
1.7.3采样率
1.7.4传感器分区
1.7.5传感器示例
1.7.6传感器接口说明
1.8执行器
1.8.1执行器接口说明
1.8.2执行器示例
1.9微控制器
1.10可编程电路设计
1.11硬件描述语言
1.12存储器
1.13电能
1.14摘要
1.15学习检查
1.15.1供电网络
1.15.2总线系统
1.15.3传感器和执行器
1.15.4控制单元

第2章车辆软件
2.1软件要求的一致性
2.2将功能映射到架构
2.3软件架构
2.4实时操作系统
2.4.1实时系统的要求
2.4.2实时系统的工作流程与状态
2.4.3实时系统的进程转换
2.4.4实时系统的时序安排
2.5诊断
2.5.1汽车技术中的诊断
2.5.2自我诊断：车载诊断
2.5.3车间诊断：场外诊断
2.5.4客户服务中的软件闪存刷写
2.5.5车辆生命周期中的软件刷写
2.6网络软件
2.6.1网络协议的实现
2.6.2通信和功能联网（连接性）
2.7功能软件
2.7.1控制单元的功能划分
2.7.2控制单元区域
2.7.3空调系统控制
2.7.4发动机系统控制
2.7.5转向控制
2.7.6车门控制
2.7.7分布式功能
2.8与安全相关的系统监控方案
2.8.1基于国际标准的要求
2.8.2系统功能限制与降级
2.8.3软件编程多样性
2.8.4电子设备中的冗余
2.8.5看门狗和三个层次概念
2.9跨越厂商的软件标准
2.9.1发展历史
2.9.2操作系统示例：OSEK/VDX
2.9.3分布式软件开发示例：ASAM-MDX
2.9.4系统架构示例：AUTOSAR
2.10摘要
2.11学习检查
2.11.1架构
2.11.2软件
2.11.3实时操作系统
2.11.4安全概念
2.11.5标准

第3章汽车行业的软件开发
3.1技术现状
3.2要求和架构设计
3.2.1收集要求
3.2.2系统要求分析
3.2.3系统架构设计
3.2.4组件要求分析
3.2.5组件架构设计
3.3机械和硬件/电子
3.4软件开发
3.4.1软件要求分析
3.4.2软件设计
3.4.3功能软件开发
3.4.4安全性软件开发
3.4.5软件集成测试
3.4.6软件测试
3.5组件和系统的集成测试
3.5.1组件测试
3.5.2组件集成测试
3.5.3系统集成测试
3.5.4系统测试
3.6软件开发的一般流程
3.6.1质量保证
3.6.2功能安全
3.6.3项目管理
3.6.4风险管理
3.6.5供应商管理
3.6.6软件变更管理
3.6.7软件配置管理
3.6.8解决问题过程管理
3.6.9软件发布管理
3.7基于C语言的人工编码
3.8基于模型的开发
3.8.1电子组件模型
3.8.2控制电路模型
3.8.3软件模型
3.8.4基于模型的代码生成
3.8.5接口代码的生成
3.9开发工具
3.9.1安全分析
3.9.2控制单元软件的人工编码
3.9.3检查编码与编码准则
3.9.4基于模型的开发
3.9.5用于测试的开发工具
3.9.6用于通信的开发工具
3.9.7其他/信息技术基础设施
3.10平台软件的模块套件
3.11软件功能的运行时间分析
3.11.1技术现状
3.11.2影响计算时间的因素
3.11.3测量方法要求
3.11.4混合式计算时间分析
3.11.5软件环境
3.11.6对软件功能的分析考虑
3.11.7软件代码运行时间的测量
3.11.8最坏和最佳情况的静态分析
3.11.9测量方法概述
3.12摘要
3.13学习检查
3.13.1软件开发
3.13.2编程
3.13.3模块化
3.13.4计算时间分析

第4章软件测试
4.1软件错误
4.1.1软件错误的原因
4.1.2由软件错误引起的损失
4.1.3著名案例
4.2软件测试的基础
4.2.1测试定义
4.2.2测试流程
4.2.3错误概念
4.2.4测试的目的
4.2.5软件代码的衡量尺度
4.2.6软件测试方法和策略
4.2.7测试活动成本
4.2.8其他术语和定义
4.3软件测试的特征空间
4.3.1测试级别
4.3.2测试准则
4.3.3测试方法和技术：黑箱测试
4.3.4测试方法和技术：白盒测试
4.3.5测试指标和软件测试限制
4.4汽车电子中的硬件在环
4.4.1发展历史
4.4.2测试自动化
4.5摘要156
4.6学习检查
4.6.1错误概念
4.6.2衡量代码
4.6.3测试方法

第5章过程建模
5.1软件开发过程
5.2瀑布模型
5.3V模型
5.4与应用相关的过程模型
5.4.1原型式模型
5.4.2进化式模型
5.4.3增量式模型
5.4.4并发式模型
5.4.5螺旋式模型
5.5传统开发流程概述
5.6传统过程模型的替代方案
5.6.1统一软件开发过程
5.6.2极限编程流程
5.6.3嵌入式系统的面向对象流程
5.7过程模型应用
5.8改进开发流程：成熟度
5.9能力成熟度模型集成
5.9.1CMMI中的成熟度级别
5.9.2流程应用范畴
5.9.3特定和一般性目标
5.9.4企业组织认证
5.10软件过程改进的能力和确定SPICE
5.10.1参考和评估模型
5.10.2过程维度
5.10.3过程维度示例
5.10.4成熟度维度和成熟度级别
5.10.5成熟度维度示例
5.11SPICE的优缺点
5.12汽车工业SPICE
5.12.1评估原则
5.12.2评估过程
5.13功能安全性
5.13.1电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全IEC 61508
5.13.2安全完整性等级
5.13.3时间失效率
5.13.4危害和风险分析：危害分析
5.13.5危害和风险分析：风险分析
5.13.6电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全评估
IEC 61508
5.13.7道路车辆功能安全ISO 26262
5.14敏捷式开发方法
5.15成熟度级别和过程建模实践
5.16摘要
5.17学习检查
5.17.1过程模型
5.17.2成熟度模型
5.17.3功能安全

第6章汽车工业软件的可变性
6.1示例：具有不同车窗控制的电子舒适性系统
6.2软件产品线的基础
6.2.1创建软件产品线
6.2.2使用软件产品线
6.3变异模型
6.3.1交叉树约束的特征模型
6.3.2带决定约束的决策模型
6.3.3带有约束的正交变异模型
6.4可变性实现机制
6.4.1注释式可变性实现机制
6.4.2组成式可变性实现机制
6.4.3变换式可变性实现机制
6.5对软件产品线实际应用选择和使用合适的技术
6.5.1选择和使用变异模型
6.5.2选择和使用可变性实现机制
6.6其他软件产品线方案和技术
6.6.1纳入软件产品线开发的过程
6.6.2特征模型的专用注释
6.6.3多重软件产品线
6.6.4阶段性配置
6.7摘要

第7章总结
参考文献