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德国高版次技术图书包装精美汽车软件工程师必读
內容簡介：
本书翻译自第6版德文版图书Automotive Software Engineering，作者是德国知名供应商的资深汽车软件工程师，本书在德国斯图加特大学用作相关课程教科书以及企业员工培训教材，取得了良好的效果。本书主要内容包括引言和概要、汽车软件基础知识、汽车电子系统和软件开发的支持流程、汽车电子系统和软件开发的核心流程、汽车软件开发方法及工具、生产和服务中的工具和方法以及总结和展望。本书适合汽车电子系统和汽车软件开发人员阅读使用，也适合车辆工程及相关专业师生阅读参考。本书翻译自第6 版德文版图书Automotive Software Engineering，作者是德国知名供应商的资深汽车软件工程师，本书在德国斯图加特大学用作相关课程教科书以及企业员工培训教材，取得了良好的效果。本书主要内容包括引言和概要、汽车软件基础知识、汽车电子系统和软件开发的支持流程、汽车电子系统和软件开发的核心流程、汽车软件开发方法及工具、生产和服务中的工具和方法以及总结和展望。本书适合汽车电子系统和汽车软件开发人员阅读使用，也适合车辆工程及相关专业师生阅读参考。First published in German under the titleAutomotive Software Engineering:Grundlagen，Prozesse，Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen，6thEditionby J?rg Sch?uffele，Thomas ZurawkaCopyright?Springer Fachmedien Wiesbaden，2003，2004，2006，2010，2013，2016This edition has been translated and published under licence from Springer Fachmedien WiesbadenGmbH，part of Springer Nature.All Rights Reserved版权所有，侵权必究。This edition is authorized for sale in the Chinese mainland (excluding Hong Kong SAR，Macao SARand Taiwan).此版本仅限在中国大陆地区（不包括香港、澳门特别行政区及台湾地区）销售。北京市版权局著作权合同登记 图字：01-2020-0112。
目錄
序：汽车软件的重要性第6版前言第1章引言和概要11.1驾驶员-车辆-环境系统11.1.1电子系统的结构组成及工作原理21.1.2车辆和环境的电子系统41.2车辆电子系统概述51.2.1 动力总成电子系统61.2.2底盘电子系统81.2.3车身电子系统101.2.4多媒体系统111.2.5驾驶辅助系统121.2.6总结与展望151.3逻辑系统架构概述161.3.1车辆功能和控制器网络161.3.2用于闭环、开环控制和监控系统的逻辑系统架构171.4车辆开发流程171.4.1车辆开发概述171.4.2电子系统开发概述181.4.3电子系统和软件开发的核心流程211.4.4电子系统和软件开发的支持流程221.4.5电子系统和软件的生产和服务241.5车辆开发的方法和工具241.5.1基于模型的开发251.5.2综合质量保证261.5.3降低开发风险271.5.4标准化与自动化281.5.5车辆开发步骤31第2章基础知识322.1开环及闭环控制322.1.1控制系统建模322.1.2控制模型方块图332.2离散系统362.2.1时间离散系统及信号372.2.2数值离散系统及信号382.2.3时间离散且数值离散系统及信号382.2.4状态机392.3嵌入式系统402.3.1微控制器构造412.3.2存储技术432.3.3微控制器编程452.4实时系统522.4.1任务的定义522.4.2实时需求的建立532.4.3任务的状态552.4.4处理器的调度策略562.4.5实时操作系统构成602.4.6任务间的交互612.5分布联网式系统652.5.1系统的逻辑和技术架构672.5.2通信逻辑关系的定义682.5.3技术网络拓扑定义702.5.4报文的定义712.5.5通信网络管理732.5.6总线仲裁机制752.6系统的可靠性、安全性、监控和诊断772.6.1基本术语782.6.2系统的可靠性和可用性792.6.3系统的安全性832.6.4系统监控和诊断852.6.5控制器监控系统的构成892.6.6控制器诊断系统的组成912.7产品线方法和系统变体962.8电子电气和软件架构100第3章汽车电子系统和软件开发的支持流程1023.1系统理论的基本概念1023.2流程模型和标准1053.3配置管理1073.3.1产品生命周期1073.3.2变体及可扩展性1073.3.3版本和配置1073.4项目管理1123.4.1项目计划1133.4.2项目跟踪和风险管理1173.5.1系统和组件层面的分工1173.5.2交互接口——规格说明和集成1173.5.3跨公司开发流程的确定1183.6需求管理1203.6.1用户需求的收集1203.6.2需求的跟踪1233.7质量保证1243.7.1集成和测试1253.7.2软件质量保证措施125第4章汽车电子系统和软件开发的核心流程1284.1需求及边界条件1294.1.1系统及组件职责分工1294.1.2系统和软件开发之间的协调1304.1.3基于模型的软件开发1314.2基本概念1314.2.1流程1314.2.2方法和工具1324.3逻辑系统架构的规格说明1334.4技术系统架构的规格说明1364.4.1开环闭环控制的分析与规格说明1394.4.2实时系统的分析与规格说明1394.4.3分布联网式系统的分析与规格说明1404.4.4可靠性和安全性的分析和规格说明1414.5软件架构的规格说明1424.5.1软件组件及其接口的规格说明1424.5.2软件层级的规格说明1444.5.3运行状态的规格说明1454.6软件组件的规格说明1464.6.1数据模型的规格说明1474.6.2行为模型的规格说明1474.6.3实时模型的规格说明1504.7软件组件的设计和实施1524.7.1产品非功能属性的考量1524.7.2数据模型的设计和实施1544.7.3行为模型的设计和实施1544.7.4实时模型的设计和实施1564.8软件组件的测试1564.9软件组件的集成1564.9.1程序和数据版本的生成1574.9.2工具描述文件的生成1584.9.3软件描述文档的生成1594.10软件集成测试1604.11系统组件的集成1604.11.1软件和硬件的集成1614.11.2控制器、设定值发生器、传感器和执行器的集成1624.12系统的集成测试1634.13标定1654.14系统验收测试166第5章开发方法及工具1685.1非车载开发工具及接口1695.2技术系统架构规格说明1705.2.1开闭环控制系统的分析及规格说明1705.2.2实时系统的分析及规格说明1735.2.3分布联网式系统的分析及规格说明1785.2.4系统可靠性及安全性的分析及规格说明1825.3软件功能及验证的规格说明1885.3.1软件架构及软件组件的规格说明1895.3.2数据模型的规格说明1935.3.3基于方块图的行为模型规格说明1935.3.4基于真值表的行为模型规格说明1965.3.5基于状态机的行为模型规格说明1975.3.6基于编程语言的行为模型规格说明2015.3.7实时模型的规格说明2025.3.8基于仿真和快速原型的规格说明验证2025.4软件设计与实施2115.4.1软件资源优化2115.4.2定点和浮点算法的设计与实施2185.4.3软件架构的设计与实施2315.4.4数据模型的设计与实施2335.4.5行为模型的设计与实施2375.5软件功能的集成与测试2395.5.1软件在环仿真2405.5.2实验室车辆和实验台架2415.5.3试验车、原型车、量产车2465.5.4实验设计和自动化2475.6软件功能的标定2475.6.1离线标定及在线标定2495.6.2软件刷新2495.6.3监测设备的同步测量2515.6.4车载诊断数据的读取和评估2515.6.5离线标定2525.6.6在线标定2525.6.7在线标定的非车载接口分类2535.6.8CAL RAM管理2585.6.9参数和数据集的管理2605.6.10实验的设计和自动化261第6章生产和服务中的工具和方法2626.1非车载诊断2636.2软件功能的参数化2646.3通过flash编程进行软件更新2656.3.1flash存储器的擦除与编程2656.3.2通过非车载诊断接口进行flash刷新2666.3.3信息安全需求2676.3.4可用性要求2686.3.5引导块的转换和闪存编程2696.4电子系统的调试和测试271第7章总结和展望272参考文献274
內容試閱
这是本书的第6版，从其首次出版至今，已经被陆续翻译为英文、中文、日文及韩文。同时世界各地的众多大学也将其作为开展汽车软件教学的基础讲义。看到本书能持续保持生命力，让我们倍感欣慰。第 6 版的修订重点是新增了自动驾驶辅助系统以及产品线和变体管理的内容。原有章节均进行了相应的更新，同时也增加了新的章节。汽车自125年前诞生以来，始终没有停止快速发展的步伐。尤其是1970年之后，其发展的特点越来越多地围绕电子系统和软件的应用展开，这种情况一直持续到今天。这对汽车研发、生产和售后造成了巨大影响。软件为解决车辆现有设计冲突目标提供了新的自由度。为了更好地驾驭由软件增加带来的设计复杂度提升，有必要对车辆特定边界条件的流程、方法和工具进行更深入的研究。汽车软件以嵌入式和分布式实时性作为基本特征，同时安全性和可用性要求高、成本压力大、产品生命周期长。本书针对上述特点给予了重点关注。另外，在过去的十五年间已经形成了众多针对汽车电子及软件系统的标准，例如AUTOSAR和ISO 26262等，它们都可以被纳入“汽车软件工程”的探讨范畴。然而新标准的层出不穷也让我们不得不面对日益复杂的“术语世界”。准确挖掘隐藏在术语背后的含义变得愈发艰辛。甚至，某些术语在不同语境下的含义也有所不同。例如，术语process，与控制工程中的过程相关，但也指实时系统的进程，或开发流程。正因如此，本书在概述主题后，首先对全书频繁出现的重要术语进行了定义，并明确了使用的一致性规范。此后的章节中，我们将重点介绍车辆电子系统中软件的开发流程、方法和工具，而软件开发和车辆整体开发间的关系将作为决定性要素贯穿始终。本书所介绍的内容以示范为主要目的，即它们是对真实情况的抽象和理论化总结。这些知识可为开发工作指明方向，但在应用于特定项目之前必须针对实际情况进行评估和调整。由于软件工程涉及的范围广泛，我们难以对所有主题都进行深入处理，因此本书的内容将局限在具有汽车特定特征的领域。实践案例评价一个流程是否成功的标准，必须在广泛的任务实践中被证明是易于理解和应用的。这也意味着，如果软件工程的讲解过于理论化，价值将十分有限。在本书中，我们给出的所有建议都将结合实际应用案例作为补充。这些案例积累自我们与主机厂及供应商的长期密切合作，涉及开发、生产、售后、预研项目等各个方面。致读者本书面向的对象是就职于主机厂和供应商，在开发/生产/售后过程中遇到软件相关问题的员工。同时，本书也可作为大学相关专业和企业新员工的培训教材。控制工程、系统理论及软件基础知识并非阅读本书的先决条件，但若读者已掌握这些知识，无疑将更易理解本书内容。当然，读者也一定想对一些细节进行更深入的了解，我们很欢迎读者提出改进建议。事实上，在本次再版中，我们也参考了许多读者对本书第5版的建设性意见反馈。致谢在此，要感谢我们所有的汽车行业客户多年来的信任，与你们长期交流中所积累的知识是完成本书的前提。此外，我们要感谢宝马集团。在本书中，宝马集团善意地准许我们公开在宝马合作项目中获得的经验，而本书的一作也是宝马集团员工。同时在本书中，还包含着一系列对宝马项目的建设性意见。我们要特别感谢Heinz Merkle先生、Helmut Hochschwarzer博士、Maximilian Fuchs博士、Dieter Nazareth教授以及他们团队内的所有成员。同时，我们在与罗伯特·博世集团多年的密切合作中也得到了许多知识。在本书的许多章节都可以找到这些被广泛使用的流程及方法。我们要感谢博世底盘事业部、柴油机事业部、汽油机事业部及先期工程部门的员工。我们同样要感谢Siegfried Dais博士、Klaus Grimm博士、Wolfgang Runge博士、Manfred Broy教授、Hans-Christian Reuss教授、Peter Ghner教授为本书所写的序。此外，我们还要感谢Mirko Ciecinski、Daniel Kanth博士、Roland Jeutter、Michael Nicolaou博士、Oliver Schlüter博士、Kai Werther博士、Hans-Jrg Wolff和Wolfgang Haug。此外，我们由衷地感谢Springer Vieweg Verlag出版社Elisabeth Lange女士在第6版出版过程中的辛劳付出。——Jrg Schuffele， Thomas Zurawka博士，2016年写于斯图加特
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