基于代码生成的车身网络电控系统设计

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1、基于代码生成的车身网络电控系统设计叶青林马忠梅张幽彤摘要：使用UML建模软件EnterpriseArchitect(EA)设计了车身网络电控系统，借助EA的代码生成功能，经过对代码生成模板的修改，生成可编译的C语言代码，实现了CAN网络、LIN网络及二者之间网关的组建。同时搭建车身网络实验平台，完成车身网络中各部件的实时控制，验证了生成代码的有效性。关键词：车身网络，统一建模语言（UML），代码生成中图分类号：TP31文献标识符：ADesignofCar-bodyNetworkElectronicControlS

2、ystemBasedonCodeGenerationYeQinglinMaZhongmeiZhangYoutong(AutomobileElectronicsInnovationCenter,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:Thispaperintroducesaprocessofdesigningcar-bodynetworkusingEnterpriseArchitect(EA),anUMLmodelinganddesignp

3、latform.BythecodegenerationfunctionprovidedbyEAandmodifiedcodegenerationtemplate,CcodesimplementingCAN,LINandgatewaybetweenthemareproduced.Ademonstrationbenchisbuilttoreal-timecontrolthedeviceincar-body,verifyingthevalidityofthegeneratedcodes.Keywords:Car-bod

4、yNetwork;UnifiedModelingLanguage(UML);CodeGeneration引言随着汽车智能化技术的发展，汽车车身电控系统的设计得到广泛重视，车身是汽车中与乘员接触最密切的部分，其智能化的程度对于汽车驾乘人员影响较大。车身网络通过总线将各种电子装置与设备连接起来，实现相互之间的信息共享，同时简化了布线，提高了信息传送的可靠性。在车身电子方面，国内外进行了系列的研究。英国Warwick大学的YueGuo等人比较了基于SysML开发方法和基于Simulink+Stateflow开发方法在驾

5、驶信息系统开发过程中的优缺点[1]。第一种方法在捕捉系统需求方面提供了更全面的支持；而第二种方法则可生成更高质量的系统实现代码。上海理工大学陈家琪等人利用VC++6.0开发了基于CAN总线的车身电子测试系统，实现了对车身电子试验台的性能参数（开关量、电压、脉冲、CAN数据报文等）的准确稳定的输入输出[2]。此测试系统仍采用传统的方法设计并手动编写代码，容易在编写代码过程中引入人为错误。哈尔滨工业大学焦晓伟等人采用Stateflow图形化建模工具构建符合AUTOSAR标准的车身应用层软件模型，再利用Targetli

6、nk代码生成工具基于模型实现代码自动生成[3]。这种方法虽然引入模块化设计方法并自动生成代码，但所使用的工具较多而给设计和开发增加额外的开销和学习成本。尽管国内外在车身电子方面做了许多研究，但仍存在许多不足。本文试图在简化车身网络电控系统的代码生成方面进行探索研究。介绍采用基于框架结构和高级语言描述的车身网络系统的开发方法，仅使用一款UML建模工具同时实现系统的设计及程序代码的自动生成，进一步简化车身网络的设计与开发过程，提高软件可重用度，降低开发成本，减少人为错误。1EA及代码生成功能EnterpriseArc

7、hitect(EA)是澳大利亚SparxSystems公司开发的一套UML建模及设计平台。与市面上其它UML建模软件相比，EA的特点是体积小巧，使用简便，对UML标准的支持完整等。EA除支持UML82.0标准的所有13种图之外，还支持其它的扩展图，包括分析图、自定义图、需求图、维护图、用户界面图、数据库模式图、文档、业务建模与业务交互图等[4]。为便于扩展、定制以及二次开发，EA提供了丰富的SDK。代码模板框架（CodeTemplateFramework，CTF）是SDK的一部分，EA的代码生成功能正是通过基于此

8、框架的代码生成模板实现的[4]。代码生成模板指定了从UML元素到给定编程语言的转换过程，其修改通过代码模板编辑器实现，打开方法为EA主菜单Settings->CodeGenerationTemplate，或使用快捷键Ctrl+Shift+P。代码生成模板以纯文本形式编写，其语法风格兼具标记语言和脚本语言的语法特性。这种语法主要关注三种基本结构：字面文本，宏和变量。（1）字