用 Simulink 开发符合 ISO26262 和 AUTOSAR 的应用软件.docx

用 Simulink 开发符合 ISO26262 和 AUTOSAR 的应用软件 图形化建模是架构设计普遍使用的方法。而 Simulink 已经成为许多系统工程师进行架构设计的利器。不管是在仿真验证阶段还是快速原型阶段，都可以利用 Simulink 非常方便地对复杂控制模型进行功能的组织、划分、调度等工作。 本文参考 ISO 26262 的要求，同时考虑 AUTOSAR 代码生成的兼容性，给出使用 Simulink 实现软件架构设计的一些建议。 Simulink 是一款强大的图形化建模工具，广泛应用于系统工程和控制系统的开发，尤其是在汽车电子领域，它被用来满足严格的ISO 26262安全标准和AUTOSAR架构要求。ISO 26262是汽车行业的一个关键标准，确保了车载电子系统的功能安全，而AUTOSAR则是一种开放的汽车软件架构，旨在标准化软件组件和接口，以促进跨供应商的协同工作。 在ISO 26262的指导下，软件组件应当遵循层次化的结构，每个组件都应该是规模适中、高内聚、低耦合的。软件单元作为最基本的实体，可以是单一功能的模块，也可以是复杂功能的分解。在Simulink中，这些软件单元可以通过虚拟分组、模块分组和模型引用来实现功能的组织和划分，以符合软件的层次化设计原则。 AUTOSAR的应用层软件由应用软件组件（ASWC）组成，它们通过虚拟功能总线（VFB）与其他组件交互。每个ASWC可以包含一个或多个Runnable，Runnable是最小的可独立调度的代码片段。在Simulink中，Runnable的实现可以通过模型引用实现，允许对每个Runnable进行独立的开发、验证和管理。 为了满足AUTOSAR的代码生成兼容性，Simulink模型需要配置合适的参数，确保代码生成的一致性和正确性。模型引用使得顶层集成模型能够轻松集成各个软件单元，通过模型更新功能进行静态验证，检查接口匹配性和配置兼容性，保证最终生成的代码符合ISO 26262和AUTOSAR的要求。 在Simulink中，软件单元通常表现为独立的模型，拥有自己的仿真和代码生成设置，这有利于并行开发和独立管理。通过使用模型引用，可以在不修改原始模型的情况下，实现不同软件单元的组合和更新，提高开发效率。在复杂的系统中，一个ASWC可能包含多个Runnable，每个Runnable可以是一个独立的软件单元模型，通过模型引用在顶层模型中进行连接和调度。 在实际操作中，软件单元的层次定位可以根据软件的复杂性和架构需求灵活确定。在ISO 26262标准下，如果功能简单，一个软件组件可以直接作为一个软件单元；反之，如果功能复杂，可以进一步拆分为多个软件单元。同样，在AUTOSAR中，一个ASWC可以包含一个Runnable，也可以包含多个，每个Runnable根据复杂程度决定是否需要进一步细分。 总结来说，使用Simulink开发符合ISO 26262和AUTOSAR的应用软件，需要深入理解这两个标准，并熟练运用Simulink的建模和集成工具。通过有效的建模策略和模型引用，可以实现符合安全和架构规范的软件设计，同时保持良好的可维护性和可扩展性。在实践中，应持续关注模型的验证、接口匹配、配置一致性，以确保最终生成的代码满足汽车行业的严格要求。