建立在代碼生成基礎(chǔ)上的車(chē)身網(wǎng)絡(luò)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　引言

　　在車(chē)身電子方面，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了系列的研究。上海理工大學(xué)陳家琪等人利用工控機(jī)和相關(guān)數(shù)據(jù)采集卡以及CAN總線智能接口，構(gòu)建了一個(gè)集中式的車(chē)身電子試驗(yàn)臺(tái)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)焦曉偉等人采用Stateflow圖形化建模工具構(gòu)建符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)身應(yīng)用層軟件模型，再利用Targetlink代碼生成工具基于模型實(shí)現(xiàn)代碼自動(dòng)生成。而英國(guó)Warwick大學(xué)的Yue Guo等人，則比較了基于SysML和基于“Simulink+Stateflo-w”的開(kāi)發(fā)方法在駕駛信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)。本文采用基于框架結(jié)構(gòu)和高級(jí)語(yǔ)言描述的車(chē)身網(wǎng)絡(luò)電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，采用UML建模工具實(shí)現(xiàn)程序代碼的自動(dòng)生成，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化車(chē)身網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程，提高軟件可重用度，降低開(kāi)發(fā)成本，減少人為錯(cuò)誤。

　　1 EA及代碼生成功能

　　Enterprise Architect（EA）是澳大利亞Sparx Systems公司開(kāi)發(fā)的一套UML建模及設(shè)計(jì)平臺(tái)。EA體積小巧，使用簡(jiǎn)便，對(duì)UML標(biāo)準(zhǔn)的支持完整；除支持UML2．0標(biāo)準(zhǔn)的所有13種圖形之外，還支持其他的擴(kuò)展圖，包括分析圖、自定義圖、需求圖、維護(hù)圖、用戶界面圖、數(shù)據(jù)庫(kù)模式圖、文檔、業(yè)務(wù)建模與業(yè)務(wù)交互圖等。

　　為便于擴(kuò)展、定制以及二次開(kāi)發(fā)，EA提供了豐富的SDK。代碼模板框架（Code Template Framework，CTF）是SDK的一部分，EA的代碼生成功能正是通過(guò)基于此框架的代碼生成模板實(shí)現(xiàn)的。代碼生成模板指定了從UML元素到給定編程語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換過(guò)程，其修改通過(guò)代碼模板編輯器實(shí)現(xiàn)。打開(kāi)方法為EA主菜單Settings→Code Generation Template，或使用快捷鍵Ctrl+Shift+P。代碼生成模板以純文本形式編寫(xiě)，其語(yǔ)法風(fēng)格兼具標(biāo)記語(yǔ)言和腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法特性。這種語(yǔ)法主要關(guān)注三種基本結(jié)構(gòu)：

　?。?）字面文本。在代碼生成模板中，除了空行將被忽略以外，所有不是宏或變量的定義及引用的文本，都將作為字面文本而直接輸出到生成的代碼中。如：

　　class ％ className％

　?。?）宏。宏既可用于訪問(wèn)UML模型中的元素值，又可用于對(duì)生成的代碼進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理。所有的宏都有兩個(gè)百分號(hào)％包含其中。CTF中包含模板替代宏、域替代宏、標(biāo)記值替代宏、控制宏、函數(shù)宏和EASL代碼生成宏6種基本的宏。正是這些豐富的宏定義造就了EA強(qiáng)大的代碼生成功能。仍以上例說(shuō)明， “％className％”就是一個(gè)域替代宏，在生成的代碼中將以當(dāng)前的類名替代，故若當(dāng)前類為Foo，則語(yǔ)句的輸出為“cl-ass Foo”。

　?。?）變量。變量的定義和引用為在代碼生成模板中存取數(shù)據(jù)提供了方便。CTF中的變量采用弱類型定義，即變量的數(shù)據(jù)類型可以被忽略且一個(gè)變量可以被賦予不同數(shù)據(jù)類型的值。變量的值可以來(lái)自各種宏、雙引號(hào)包含的字面文本和其他變量的引用等。變量的定義和引用使用美元符號(hào)加一個(gè)合法標(biāo)識(shí)符，如$foo=％class Name％。變量$foo將存儲(chǔ)當(dāng)前類的名稱，需要引用此變量時(shí)直接使用$foo即可。