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| 內容簡介： |
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该书的核心内容是对在汽车电子电气架构范围内的建模并进行评价，这不仅仅局限在汽车电子范围，还要进行汽车内部组件的替换，了解汽车上所使用的组件（电脑）和总线系统。该书的特点是在进行课题描述前作一个简介，然后再介绍汽车电子电气发展的技术现状，并阐述在汽车上对时序系统进行实时评价的方法，它将作为汽车电子电气发展设计流程中的一个有机组成部分和研究宗旨的一部分。该书适合于以下读者的参阅。1）想学习汽车电子电气架构的读者。2）具有一定电子电气架构知识，对软件和组件的时序评价和汽车网络感兴趣的读者。3）适用于电子、信息及其相关专业学习用教材。
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| 目錄：
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前言
第1章绪论1
11价值链与企业的组织结构1
12产品的生产周期和研发周期6
121产品研发过程6
122OEM和供货商之间的
合作模式8
13汽车电气的发展史9
第2章汽车电子电气架构
基础13
21电子电气架构概述13
211电子电气架构的
功能范围15
212功能软件架构16
213网络架构17
214组件的拓扑架构21
215电子电气架构的
评价指标23
22法律和标准对电子电气
架构的影响26
23电子电气架构的设计方案32
231以功能为导向的电子
电气架构设计方案33
232集中控制的电子
电气架构设计方案34
233以空间为导向的主从电子
电气架构设计方案35
234以模块为导向的电子电气
架构设计方案36
24实时系统评价的概述37
25实时系统评价的方法39
第3章软件架构和软件研发41
31控制系统的软件架构42
311OSEKVDX42
312AUTOSAR45
32软件研发53
33以模型为基础的功能研发55
34案例研究：软件的功能58
第4章电控单元和实时
计算机架构61
41电控单元的组成及其应用条件61
42计算机架构和可编程硬件63
43处理器组件67
431处理器核67
432数据通道67
433存储器的层次结构71
434中断76
435多核架构77
44CPU的外设组件80
45案例分析：电控单元的
替代架构82
451初始情况83
452研发团队84
453替代架构85
454组件汇编85
455替代架构的评价85
第5章通信基础91
51通信系统91
511CAN91
512FlexRay96
513LIN100
514基于以太网的通信102
52总线的配置107
521CAN总线的配置108
522FlexRay总线的配置109
523LIN总线的配置109
53安全应急通信110
54案例111
541CAN总线配置的案例113
542FlexRay总线配置的案例113
543网关的路由表113
第6章实时评价的术语和
参数115
61嵌入式分布式实时系统115
62术语的定义115
63事件模型118
631标准事件模型118
632AUTOSAR中的事件模型119
633CAN总线中的事件模型120
64偏置121
65实时评价的参数122
651软件评价的参数122
652通信系统评价的参数123
653嵌入式系统评价的参数125
第7章软件的实时评价128
71执行时间的分析确定128
711最坏情况执行时间分析129
712系统和程序分析的原则133
72执行时间的模拟确定134
73执行时间的测定135
74案例：软件执行时间的评价136
741可使用的工具链137
742执行时间的分析138
743执行时间的测定139
744所确定的执行时间的
比较140
第8章组件的实时评价142
81处理器调度和作业响应
时间分析142
82总线仲裁和信息响应
时间分析146
821CAN总线146
822FlexRay总线149
823LIN总线153
824以太网AVB154
83组件层面上的模拟159
84案例研究160
841在ECU层面上的分析160
842CAN总线的分析
（简化的）163
843CAN总线的分析
（复杂的）164
844FlexRay总线的分析166
845LIN总线的分析170
第9章嵌入式网络的评价172
91系统时间行为评价的
分析方法172
911在系统层面上
抽象的时间评价172
912实时演算180
913TAS系统和RTC
的后续工作188
914带模型检查的自动
定时器190
92时间系统行为评价的
模拟方法194
93案例：系统层面上的
实时分析196
931案例1196
932案例2200
附录205
附录A整数线性规划205
附录B端子的标注和控制207
名词术语210
参考文献213
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| 內容試閱：
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本书围绕汽车电子电气架构这个主题逐步展开，重点是实时系统的建模及其评价，实时系统已经在汽车电气系统中得到了广泛应用。本书的书名涵盖着几个复杂的主题，它们相互关联不可分割。关于建模，一般理解为借助于一定的方法和工具，把一个抽象想法通过实施转化为一个具体的类型或形式，它们支持与文档一致的设计和设计结果。在这个背景下，这本书阐述了生产商与供货商、其他汽车制造商、法律部门和学术机构之间的设计流程和合作模式。在设计流程中存在着反复过程，因为必须要重复验证，想法、观念或实施是否满足最初的要求，因此就涉及这本书书名所提到的评价的概念，从而可以考虑更多可能的设计：一方面，想法或方案应该是优化标准，应考虑到系统成本、重量、功耗或尺寸；另一方面，对其运行功能进行评价，也就是当输入一个指令时，是否能输出一个相应的结果。和评价功能一样，时间的分析也起到了很重要的作用，因为对指令的反应不允许是一个任意的时间点，而应具有一个确定的时间间隔。在汽车电子电气架构中，时间分析只是要处理的一部分。对客户来说，系统的时间行为是一个可以感受到的因素，因此，本书的难点是对时间特性的分析，重点是各个组件和网络的时间行为以及分布式嵌入式系统。在设计过程中的实际挑战是确定在哪个阶段对什么进行分析。在设计过程的初始阶段所需要的信息通常是匮乏的，为了获得对产品质量的确切要求，就需要知道产品的功能或时间特性，因此，在设计过程中需要反复进行分析，不断地进行细化处理，做出系统连续特性的连续文档，这些信息可以作为初始数据服务于新的研发。本书的核心内容是对在汽车电子电气架构范围内的建模并进行评价，这不仅仅局限于汽车电子范围，还要进行汽车内部组件的替换，了解汽车上所使用的组件（电脑）和总线系统。在汽车上广泛应用的典型通信链路有自诊断功能、汽车网络系统、车载电器一体化以及V2X。随着传统网络系统的稳步发展和设计过程的细化，汽车与外部环境变化间的通信将成为今后发展的主题，这涉及动态网络系统，能够在任意时间建立和中断信息通信。在本书中介绍了网络内部中的抽象概念，尤其是汽车上网络架构中的抽象概念，为了理解这些抽象化的概念组建了形象化模型，这将在以后的章节中进行详细描述。本书的特点是在进行课题描述前做一个简介，然后再介绍汽车电子电气发展的技术现状，并阐述在汽车上对时序系统进行实时评价的方法，它将作为汽车电子电气发展设计流程中的一个有机组成部分和研究宗旨的一部分。本书适合于以下读者参阅：1）想学习汽车电子电气架构的读者。2）具有一定电子电气架构知识，对软件和组件的时序评价和汽车网络感兴趣的读者。3）适用于作为电子、信息及其相关专业学习用教材。对于这部分读者来说，本书在各个专业之间建立了一个纽带，例如操作系统、通信系统和网络式嵌入式系统，在这个背景下，本书将各个学科组合在一起，形成了汽车电子电气架构。本书由以下章节组成：第1章是关于汽车领域的绪论，介绍了价值链和企业的组织结构、产品的研发过程、与外部企业间的合作模式以及汽车电气的发展史；第2章介绍了汽车电子电气架构基础，解释了电子电气架构中一些抽象的概念，介绍了不同的替代架构，给出了各种适宜的评估指标；第3章介绍了软件架构及其研发，介绍了操作系统和不同的标准，例如OSEK、AUTOSAR等；第4章介绍了电控单元和实时计算机控制结构，重点是电控系统的构建原则以及处理器、微控制器和外设组件；第5章介绍了通信基础以及适合在汽车上使用的通信系统；第6章介绍的是实时评价及其有关的概念、介绍了对系统时间特性起重要作用的典型的事件模型；在接下来的3个章节中将从不同方面对时间特性进行评价，第7章详细阐述了软件的实时评价；第8章阐述了在充分考虑各个处理器和总线仲裁下的实时评价的方法；第9章阐述了网络系统的评价方法。在此衷心感谢我们的同事！他们给本书提出了许多有益的意见和建议，使得本书能够顺利出版。尤其要感谢我们的家人！Melani和Konstantin、Berenike和Lorenz、Kilian，他们给了我们在工作上自由的空间，在困难的时期给了我们巨大的支持，使得这本书能顺利完成；感谢Springer出版社及其员工、Butz女士和Hellwig女士！他们在许多方面都给了我们无私的支持。
Thilo StreichertMatthias Traub斯图加特、慕尼黑2011年10月
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