基于OSEK／VDX平臺的汽車(chē)嵌入式系統開(kāi)發(fā)

摘要：隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展及微處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步，嵌入式系統在汽車(chē)電子技術(shù)中得到了廣泛應用。基于此綜述了汽車(chē)嵌入式系統的應用發(fā)展、開(kāi)發(fā)平臺和開(kāi)發(fā)流程，介紹了基于OSEK／VDX平臺的汽車(chē)嵌入式系統開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)和實(shí)現方法。
關(guān)鍵詞：汽車(chē)；嵌入式系統；OSEK／VDX

0 引言
嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗、實(shí)時(shí)性等有嚴格要求的場(chǎng)合。眾所周知嵌入式系統有體積小、低功耗、集成度高、子系統間能通信融合的優(yōu)點(diǎn)，這就決定了它非常適合應用于汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域。當今，隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展以及微處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步，嵌入式系統在汽車(chē)電子技術(shù)中得到了廣泛應用，滿(mǎn)足了現代汽車(chē)電控系統功能不斷擴展、邏輯漸趨復雜、子系統間通信頻率不斷提高的要求，代表著(zhù)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1 汽車(chē)嵌入式系統的應用和發(fā)展
汽車(chē)嵌入式系統近年來(lái)發(fā)展非常迅速，基于網(wǎng)絡(luò )通信和實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理的嵌入式高端應用越來(lái)越廣泛。汽車(chē)嵌入式系統在硬件上采用32位或64位高性能處理器，在軟件上嵌入了實(shí)時(shí)操作系統，具有功能多樣、集成度高、通信網(wǎng)絡(luò )化、開(kāi)發(fā)快捷及成本低廉的特點(diǎn)，已在高檔轎車(chē)的電子控制和車(chē)載網(wǎng)絡(luò )通信系統方面有著(zhù)一定的應用。
在嵌入式技術(shù)的推動(dòng)下，汽車(chē)電子向網(wǎng)絡(luò )化、智能化、舒適化等高端應用發(fā)展日漸成熟，汽車(chē)電子控制系統功能持續擴展、邏輯漸趨復雜、子系統間通信日趨頻繁、與外界互聯(lián)互通成為汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展的主流和動(dòng)力。嵌入式系統在汽車(chē)控制系統、通信系統、導航系統、安全系統以及娛樂(lè )系統中均得到有效應用，滿(mǎn)足了汽車(chē)電子強實(shí)時(shí)性、高可靠性、可維護性等需求，為整車(chē)及零部件開(kāi)發(fā)提供統一的架構，充分體現了其構件化、標準化、集成化、可重用的優(yōu)勢。
今后汽車(chē)嵌入式系統將重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面發(fā)展：
(1)隨著(zhù)汽車(chē)局域網(wǎng)技術(shù)和智能交通技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統將會(huì )形成以C級或D級網(wǎng)絡(luò )為基礎的整車(chē)分布式控制系統和以無(wú)線(xiàn)通信為基礎的遠程高頻網(wǎng)絡(luò )通信系統，其應用范圍將逐步從高檔車(chē)和進(jìn)口車(chē)擴展到低檔車(chē)和國產(chǎn)車(chē)。
(2)汽車(chē)嵌入式系統將會(huì )向FPGA／CPLD(在線(xiàn)可編程門(mén)陣列)方向發(fā)展，系統由分布式可編程互連邏輯單元構成。
單元之間可以交換信息，大量運算由硬件直接完成，體系結構更加靈活，集成度更高。
(3)在系統開(kāi)發(fā)上遵循通用的汽車(chē)電子系統開(kāi)發(fā)平臺和統一的標準。為了提高軟硬件通用性，加快開(kāi)發(fā)速度，降低成本，嵌入式系統需要構建統一的標準與開(kāi)發(fā)平臺，歐洲已頒布了汽車(chē)嵌入式系統開(kāi)發(fā)平臺的OSEK／VDX標準和規范。

2 汽車(chē)嵌入式系統的開(kāi)發(fā)平臺-OSEK／VDX
2．1 OSEK／VDX簡(jiǎn)介
嵌入式操作系統是支持嵌入式應用的操作系統，它是一種系統軟件。OSEK(Open Systems and the Corresponding Interfaces for Au-tomotive Electronics)是針對汽車(chē)電子控制的操作系統標準，OSEK是德文縮寫(xiě)詞，意思是“汽車(chē)電子的開(kāi)發(fā)系統及其接口標準”。OSEK ／VDX規范從實(shí)時(shí)操作系統(Real-Time Operating System，RTOS)、軟件接口、通訊和網(wǎng)絡(luò )管理等方面對汽車(chē)的電子控制軟件開(kāi)發(fā)平臺作了較為全面的定義與規定。OSEK／VDX規范包括以下七部分：OSEK／VDX操作系統規范(OSEK Operating System，OSEK OS)，OS-EK／VDX通訊規范(OSEK Communication，OSEK COM)，OS-EK／VDX網(wǎng)絡(luò )管理規范(OSEK Network Management，OSEKNM)，OSEK／VDX實(shí)現語(yǔ)言規范(OSEK Imple-mentation Language，OSEK OIL)，OSEK／ORTI規范(OSEK Run Time Interface)，OSEK-Time規范(OSEK／VDX Time-Triggered Operating System)，OSEK FTCom規范(OSEK／VDX Fault-Tolerant Communication)規范。使用基于OSEK／VDX規范的嵌入式應用架構如圖1所示。

采用符合OSEK／VDX規范的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統可以提高產(chǎn)品代碼的復用率、降低開(kāi)發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。