基于微处理器的ECU应用程序的快速原型开发

灵活性与节省时间

应用案例
Vector Application Framework
软件平台

快速原型设计意味着在几分钟内将想法转化为可运行的系统,同时不忽视后续发展。Vector Application Framework通过GitHub、VS Code集成以及即用型Docker镜像提供简便的配置方式,让您轻松入门。

完全基于文本、独立于中间件的方法确保工作流的一致性和易用性,而内置的抽象层则使原型能够逐步演进为可投入生产的架构。这样一来,早期成果便能持续发挥作用,而不仅仅局限于首个原型。

挑战

嵌入式和分布式系统的快速原型设计,可以理解为在几分钟内将项目构想转化为可执行程序和运行中的原型。为了实现这一点,相关开发环境必须满足某些要求。其中最重要的是良好的可访问性、较低的入门门槛以及易用性。

只有具备这些特性的框架,才能将创意变为现实,并有助于在黑客马拉松等场景中或创建测试节点时加快项目进度。

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遗憾的是,这种对可执行程序的初步且快速的创建仅是整个过程的一部分。如果原型被认定为可行,就需要制定一套迁移方案,将其迁移到适用于生产系统的开发工作流中。基于规范的开发是创建生产级软件的一种方式,也是汽车行业的常见做法。

按照这种模式,首先进行软件系统的建模。然而,这种工作方式与原型开发截然不同。在原型开发中,实现部分被置于首位。不过,为了实现迁移,原型开发阶段现有的设计和实现成果必须能够推导出相应的需求规范说明书。否则,原型开发将陷入死胡同。

解决方案

启动一个新的原型设计项目理应尽可能简单。正因如此,Vector Application Framework可免费用于评估和原型设计。此社区版附带特定的使用条款,并在Vector Group (vectorgrp) GitHub组织中公开发布。 

整个解决方案(包括所有依赖项)已打包为Docker镜像,因此可直接使用。此外,还有一款专用扩展程序,可确保与常用的开发环境Microsoft Visual Studio Code(VS Code)直接集成。 

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该扩展程序的两大主要特点是:一方面,项目导航和任务执行简单直观;另一方面,通过交互式软件架构图的形式,直观展示可执行文件和模块。

此外,该框架的完整工具集及所有工作成果均基于文本。这意味着,整个工作流均可在VS Code中完成,因此无需在不同工具或窗口之间切换。借助GitHub Codespaces等云托管开发环境,甚至可以在网页浏览器中使用该框架。

为了进一步简化框架的使用,中间件的细节被隐藏,并避免使用汽车软件领域的领域特定术语。此举旨在采用计算机科学中已确立的通用术语和模式,使其不仅对专家,而且对所有目标群体都易于理解。本质上,存在两个基本的通信原则:数据元素和操作。 前者对应发布/订阅(pub/sub)消息传递以及事件驱动的通信,并可用于在键值数据库中持久化存储数据;后者则符合远程过程调用(RPC)的模式。接口允许将这两者的任意组合进行分组。

独立应用开发的核心优势通过抽象模块得以实现。正是这些模块将面向应用的接口映射到具体的中间件解决方案和API。针对Vector SIL Kit、DDS、MICROSAR Adaptive或Eclipse S-CORE通信模块等,均存在不同质量等级的模块实现。将应用程序代码与中间件解决方案明确分离,为那些从原型设计开始、随后迁移到生产环境的项目提供所需的灵活性。例如,在早期评估阶段,可以使用Vector SIL Kit进行集成和执行测试。这个用于连接软件在环(SIL)环境的库以开源形式提供,且配置工作量极小。集成所需的构建产物完全由框架提供。换句话说,Vector SIL Kit“即插即用”。 随后,该生产系统可迁移至经过实践验证的MICROSAR Adaptive中间件。如有需要,框架可生成AUTOSAR模型工件(ARXML)作为初始规范,供用户进行迭代修改和定制。与现有规范工件的合并也可在框架内完成。支持读取ARXML、各种IDL格式或车辆信号规范(VSS)作为输入文件。

总而言之,Vector Application Framework完美适用于从原型设计到量产的整个流程,涵盖分布式应用和基于微处理器的系统。不妨尝试一下,开始您自己的项目。您会惊讶地发现,一个想法竟能如此迅速地转化为可运行的可执行程序。

优势

  • 开放且透明。该框架的API和核心组件均为开源,可在Eclipse.SDV项目中获取。
  • 易于获取。GitHub上提供Vector Application Framework的免费试用包。
  • 易于使用。与VS Code集成,并提供即用型Docker镜像,无需任何先决条件即可使用。
  • 门槛低。避免使用领域特定术语,而是基于计算机科学领域中已确立的术语和模式构建框架。
  • 完全基于文本。设计、实现和测试的所有成果均以文本形式存储。所有工作流步骤均可在一个集成开发环境(IDE)中完成。这一特性非常适合基于Git的协作和AI智能体。
  • 中间件独立性。应用程序开发无需了解底层中间件,支持关注点分离,从而实现真正的可移植性和可复用性。
  • 迁移至生产环境。框架会自动生成中间件模型工件,从而支持向规范先行的工作模式及生产环境部署的迁移。
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