基于代碼生成的車身網絡電控系統設計

LIN從機節點使用Freescale公司8位單片機MC9S08DZ60作為主控芯片，使用其SCI模塊連接LIN網絡收發器TJAl020，再連接其他外圍執行器組成。LIN從機節點功能框圖如圖3所示。

2．2 軟件建模
目前，大多數單片機所支持的軟件編譯器均以C語言為主，而在C語言中沒有類及繼承等相關概念，同時出于可移植性的考慮，軟件模型采用分層思想。將整個設計的軟件結構分為4層：第0層為類型定義及中斷服務程序返回值的宏定義，第1層為單片機及其內部功能模塊類的抽象，第2層為外圍硬件類的抽象，第3層為車身網絡各個節點類的抽象。上層的類通過調用下層類提供的函數實現特定功能，各層的依賴關系如圖4所示。其中，虛線表示調用關系。下面具體介紹第1～3層的建模方法。

2．2．1 第1層一單片機及其內部功能模塊類的抽象
第1層的函數功能通過對單片機寄存器的讀寫實現，故使用類的成員函數，將寄存器的讀寫代碼直接寫在成員函數Behavior屬性的Ini-tial框中。如使能S12中的MSCAN模塊的代碼如下：
CANCTL1(MSCANx)|=CANCTlLl_CANE_MASK；
其中的CANCTL1是為了便于對多個MSCAN模塊做統一處理，以及便于選擇使用某個特定模塊而手動編寫的函數宏。在使用時只需將MSCANx賦值為相應的整數值(對于MC9S12XSl28，可以是O～4)。
2．2．2 第2層一外圍硬件類的抽象
第2層需要調用第1層類的操作，這可以通過活動圖實現。在活動圖中，新建一個Action，根據需要選擇CallOperation(調用成員函數)或Call Behavior(調用活動圖的行為)，再指定具體調用哪個成員函數或行為即可(調用的參數通過Action的Arguments屬性傳遞)。最后，將各個Action按照程序流程連接起來。
這里，使用CAN協議(上層協議使用J1939)發送一個數據幀(活動圖略——編者注)。為了能夠實現行為圖(包括活動圖)的代碼生成，必須將所有的行為圖及其元素都放在某個類中。活動圖經過轉換后生成的代碼如下所示：

2．2．3 第3層一車身網絡各個節點類的抽象
除了同樣需要調用第1層、第2層類的操作之外，第3層還需要對中斷服務程序(ISR)進行建模。ISR的建模涉及兩個問題：ISR的返回值和ISR的定位。
(1)ISR的返回值問題。CodeWarrior支持兩種ISR的聲明方式。一種是使用預編譯指令pragma定義一個TRAP_PROC符號，TRAP_PROC會提示編譯器下面的函數是ISR，編譯器會使用一個特殊的中斷返回指令來結束這個函數(一般是RTI指令)。此方法需要同時修改CodeWarrior工程中的PRM文件，將ISR與中斷向量表中的向量聯系起來，不便于使用UML建模。
另一種是使用與C51類似的interrupt關鍵字，并指定相應的中斷向量號，這樣就同時完成了ISR的聲明和與中斷向量表的關聯。在EA中修改類的代碼生成模板，添加一個衍型(stereotype)并命名為define，并添加相應的模板代碼。其核心部分代碼如下：

修改完成后，在建模過程中只需將類的衍型設置為define，將類名設置為新定義的符號，類的父類設置為原符號即可。以CANO模塊的接收中斷的返回值為例，可將類名設置為ISR_CAN0_RX，將父類設置為interrupt 38void(此父類并不存在)。最后生成的代碼如下：
#define ISR_CAN0_RX interrupt 38 void
然后將ISR的返回值指定為ISR_CANO_RX即可。