本文介紹一種使用標(biāo)準(zhǔn)化的、分等級的功能作為一個單一的層級來描述電氣、電子和軟件內(nèi)容的車輛系統(tǒng)設(shè)計方法。然后在一個合成過程中生成特定域的執(zhí)行層級,并使用適當(dāng)指標(biāo)進(jìn)行評估。重點是快速的迭代優(yōu)化和對跨域架構(gòu)的評估和驗證。
基于功能的系統(tǒng)工程
用功能性方法來介紹和開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)通常是基于如 EAST-ADL 或 SysML 等 UML (統(tǒng)一建模語言)衍生的特定域的語言。同時,用各種形式和抽象層級(例如功能、活動、序列和/或狀態(tài)圖)來介紹將要被開發(fā)的系統(tǒng)的技術(shù)內(nèi)容(組件),然后為了執(zhí)行進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠成洹?/span>
使用這種方法需要做大量的工作,不太適用于架構(gòu)評估,更適用于詳細(xì)的歸檔。事實上,為了能夠?qū)φw系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行有意義的技術(shù)和財務(wù)評估,必須非常詳細(xì)地明確每個單個層級直到到達(dá)足夠程度的細(xì)節(jié)。在隨后的映射中,工作量會按細(xì)節(jié)程度的平方數(shù)增加:例如,在單個層級中的工件數(shù)量。
如果計算相應(yīng)的指標(biāo)不夠敏捷,就無法及時地對功能分配的變化進(jìn)行評價,也就無法為每個單個的將要被評價的選擇提供真正有意義的結(jié)果,例如一個具體控制單元的軟件組件。
總體而言,這極大地影響了架構(gòu)的研究。在某些情況下提供必要的數(shù)據(jù)和計算想要的指標(biāo)所需要的時間可能比整個項目原計劃的時間還要多!
功能模型
介紹的另一種方法使用了在一個單一層級上結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)化的、分等級的功能模型來描述系統(tǒng)架構(gòu)的技術(shù)內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)化的功能模型指可從它們最終作為硬件、驅(qū)動器和軟件組件執(zhí)行中分離出來的單個功能。不再在多個(在某些情況下是多余的)層級上分發(fā)模型,取而代之的是單個的特定域的描述可以與一個單個的功能抽象結(jié)合,從而消除了冗長的映射過程。通過可以被標(biāo)準(zhǔn)化(變成軟件、電氣或總線信號)的信號實現(xiàn)單個功能間的通信。所有的工件都可以與一組來自詳細(xì)的選項/變型模型的規(guī)則有關(guān)。硬件、軟件和電子&網(wǎng)絡(luò)通信的組件模型可以因此而集成在一起,并且使用設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)來同時檢查和驗證他們的語義依賴關(guān)系。
通過這種方式可以早在功能抽象層級捕獲下游執(zhí)行域(硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)和電氣)的技術(shù)、變型推動的內(nèi)容,并在所有變型中驗證該內(nèi)容。
為了說明這種方法,圖3展示了許多功能塊。軟件功能(SW)、驅(qū)動器組件(D),傳感器(S)和執(zhí)行器 (A)在一個單個的抽象層級被描述和顯示。