Model-based development of software for network control of automotive vehicles’ equipment

封面


如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Various devices and systems connected via onboard network with electronic control unit are the part of automotive vehicles’ equipment. Such devices and systems, which ensure the operability of a vehicle or are the elements of technological units, having microprocessor control, are based on various physical principles. Designers of such devices and systems may not have sufficient knowledge and experience to develop the software independently, which applies to the development of software for the network control.

AIM: The development of software for information subsystem of a technical device that interacts with an electronic control unit via onboard network as part of automotive vehicles’ equipment, as well as the demonstration of application of model-based programming tools in this development.

METHODS: A comprehensive description of technical solutions developed to achieve the listed aims using methods of system analysis and methods for developing and debugging of software is given. According to these methods, model-based programming tools are used as handlers for built-in interface modules of microcontroller and elements of software layout. Software elements for processing received messages, performing actions with the data received in them, as well as generation of response messages have been developed in the C language.

RESULTS: Software that processes messages received by a device subordinated to an electronic control unit via the CAN network, generates response messages addressed to this unit, and sends them has been developed. The method of access to the receiving buffer of the network interface and priority of software execution are taken into account.

CONCLUSION: It is shown that model-based programming in combination with programming tools based on structured text is an effective software development technology that is convenient for designers of technical devices and systems based on various physical principles and requiring microprocessor control. In particular, the abovementioned should be attributed to specialists in the field of electrical engineering who develop equipment for automotive vehicles.

作者简介

Igor Polyuschenkov

Rubicon – Innovation

编辑信件的主要联系方式.
Email: polyushenckov.igor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6023-9927
SPIN 代码: 9795-8775

Cand. Sci. (Tech.), Engineer

俄罗斯联邦, Smolensk

参考

  1. Plotnikov D.A. Evaluation of the response time of elements in modular information-measuring and control systems using the CAN interface. Izvestiya vuzov. Severokavkazskiy region. Seriya: Tekhnicheskie nauki. 2017;1(193):13–18. (In Russ).
  2. Savelyev A.M. Multiplex car simulator system. Modeli, sistemy, seti v ekonomike, tekhnike, prirode i obshchestve. 2012;2(3): 124–126. (In Russ).
  3. Siraya E.V. Use of multiplex channels to control electrical devices on electric rolling stock. Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobshcheniya. 2012;4(33):67–72. (In Russ).
  4. Yunusova L.R., Magsumova A.R. Automotive CAN bus — approaches and implementation. Problemy nauki. 2019;7(43):17–20. (In Russ).
  5. Khvoshch S.T., Lukovkin A.V., Lyutov A.G. Application of the CAN-Bus in distributed systems for collecting and processing information in real time. Informatsionno-upravlyayushchie sistemy. 2002;1:35–39. (In Russ).
  6. Denisenko V.V. Computer control of technological process, experiment, equipment. Moscow: Goryachaya liniya — Telekom; 2009. (In Russ).
  7. Polyushchenkov I.S. Model-Based Programming as a Tool for the Electrical Engineer. Vestnik IGEU. 2023;1:60–70. (In Russ). doi: 10.17588/2072-2672.2023.1.060-070
  8. Waijung Blockset [internet] Accessed: 29.05.2023. Available from: http://waijung.aimagin.com
  9. Podbelsky V.V., Fomin S.S. Programming course in C: textbook. Moscow: DMK Press; 2012. (In Russ).
  10. Polyushchenkov I.S. Development of electric drive software for group control in an electromechanical system. Vestnik IGEU. 2022;4:53–63. (In Russ). doi: 10.17588/2072-2672.2022.4.053-063
  11. Polyuschenkov I.S. Development and research of the control system of the electric drive of panoramic windscreen wipers. Izvestiya MGTU MAMI. 2022;16(4):345–356. (In Russ). doi: 10.17816/2074-0530-109188

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Network control of equipment for automotive vehicles: a) a functional scheme of a device with microprocessor control; b) a structural scheme of communication of devices within the CAN network; c) the structure of the J1939 protocol.

下载 (298KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Model-based schemes for software layout: a) a handler of interruption after overflow of a timer; b) a handler of interruption during the software or hardware installation of a system flag; c) a handler of a software flag processing.

下载 (123KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Formation of a message for the CAN network according to the J1939 protocol.

下载 (106KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Model-based scheme for extraction of fields from the message identifier (a); model-based scheme of the message identifier formation (b); model-based subsystems (c).

下载 (371KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Listings of functions for data packaging and unpacking: a) packaging of four bytes into the block of the uint32 format; b) unpacking the block of the uint32 format to the data of the float format; c) packaging of the data of the float format into the block of the uint32 format.

下载 (127KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Cyclic access to the CAN receiving buffer during interruption after overflow of a timer: a) a block diagram; b) a model-based subsystem of the do–while loop; c) a model-based diagram for cyclic access to the CAN receiving buffer; d) a processor of messages.

下载 (224KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Processing of a queue of messages: a) a block-diagram; b) a time-domain diagram.

下载 (206KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Access to the receiving buffer during interruption from the CAN module: a) a block diagram; b) a model-based diagram for processing an interruption from the CAN module; c) a model-based diagram for access to the receiving buffer of CAN module.

下载 (183KB)
索引源数据
10. Fig. 9. Transmission of response messages via CAN network: a) a model-based diagram for transmission of a message; b) a model-based diagram for controlling the result of a message transmission.

下载 (151KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».