汽車電子中嵌入式開發(fā)平臺(tái)與輔助工具的結(jié)合分析北京科銀京成技術(shù) --系統(tǒng)部 丘允陽(yáng)11/26/20231提綱世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)廠商簡(jiǎn)介應(yīng)用背景技術(shù)背景國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)實(shí)例分析11/26/20232世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品11/26/20233世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品通用(美國(guó))通用汽車公司是世界上最大的汽車公司，它是由威廉杜蘭特于1908年9月在別克汽車公司的根底上開展起來的，成立于美國(guó)的汽車城底特律?，F(xiàn)總部仍設(shè)在底特律。目前擁有通用悍馬、旁蒂克、別克、雪佛蘭、凱迪拉克、鈴木、歐寶、紳寶、富士、重工、土星、奧茲莫比爾等品牌。11/26/20234世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品通用悍馬11/26/20235世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品別克11/26/20236世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品福特(美國(guó))

福特汽車公司創(chuàng)立于1903年，福特汽車公司旗下?lián)碛械钠嚻放朴懈Ｌ?Ford)、林肯(Lincoln)、水星(Mercury)、阿斯頓·馬丁(AstonMartin)、美洲豹(Jaguar)、馬自達(dá)(Mazda)、沃爾沃(Volvo)和陸虎(LandRover)。此外，還擁有世界最大的汽車信貸企業(yè)-福特信貸(FordFinancial)、全球最大的汽車租賃公司-赫茲(Hertz)及汽車維修公司-Kwik-Fit。11/26/20237世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品福特11/26/20238世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品林肯11/26/20239世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品戴姆勒-克萊斯勒目前擁有奔馳、克來斯勒、JEEP、三菱、邁馬赫等品牌。奔馳11/26/202310世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品克來斯勒11/26/202311世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品群眾〔德國(guó)〕世界十大汽車公司之一，創(chuàng)立于1938年德國(guó)的沃爾斯堡，創(chuàng)始人是世界著名的汽車設(shè)計(jì)大師波爾舍。目前擁有群眾、奧迪、本特利、斯柯達(dá)、蘭伯基尼布加蒂等品牌。11/26/202312世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品群眾11/26/202313世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品奧迪11/26/202314世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品標(biāo)致〔法國(guó)〕標(biāo)致汽車公司是世界十大汽車公司之一，法國(guó)最大的汽車集團(tuán)公司。創(chuàng)立于1890年，創(chuàng)始人是阿爾芒·標(biāo)致。目前擁有標(biāo)致、雪鐵龍等品牌。11/26/202315世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品標(biāo)致

11/26/202316世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品寶馬〔德國(guó)〕寶馬是著名世界的汽車企業(yè)，也被認(rèn)為是高檔汽車生產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)。寶馬公司創(chuàng)立于1916年，總部設(shè)在幕尼黑。目前擁有寶馬、勞斯萊斯、MINI等品牌11/26/202317世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品寶馬11/26/202318世界著名汽車生產(chǎn)廠商及其代表產(chǎn)品勞斯萊斯11/26/202319國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)廠商11/26/202320國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)廠商中國(guó)一汽中國(guó)一汽是國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)最大的企業(yè)集團(tuán)，目前擁有“解放〞牌卡車、“紅旗〞牌轎車兩大民族品牌，與德國(guó)群眾公司合資生產(chǎn)“奧迪〞、“捷達(dá)〞(包括“寶來〞)兩個(gè)轎車系列品牌。11/26/202321國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)廠商“解放〞牌卡車11/26/202322國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)廠商“紅旗〞牌轎車111/26/202323國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)廠商“紅旗〞牌轎車211/26/202324汽車電子應(yīng)用背景11/26/202325汽車電子應(yīng)用背景三輪車+1輪=4輪車?11/26/202326汽車電子應(yīng)用背景隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷開展……11/26/202327汽車電子應(yīng)用背景11/26/202328汽車電子應(yīng)用背景11/26/202329汽車電子應(yīng)用背景11/26/202330汽車電子應(yīng)用背景汽車電子化是現(xiàn)代汽車開展的重要標(biāo)志之一。未來汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)是汽車電子化的競(jìng)爭(zhēng)。汽車電子產(chǎn)品可以分為兩類:一類是車載汽車電子裝置，例如汽車信息系統(tǒng)(車載電腦)、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車視聽娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)等，它們和汽車本身的性能無直接關(guān)系，屬于汽車的附加值局部;另一類是汽車電子控制系統(tǒng)，例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制(ABS)系統(tǒng)、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統(tǒng)等，它們直接影響著汽車的性能。11/26/202331汽車電子應(yīng)用背景汽車電子各分系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖11/26/202332汽車電子應(yīng)用背景就車載汽車電子裝置而言，目前國(guó)內(nèi)有較好的開發(fā)根底，今后關(guān)鍵是要進(jìn)一步形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模來降低本錢，以提高在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。而汽車電子控制系統(tǒng)具有投資較大、開發(fā)周期長(zhǎng)、技術(shù)難度大等特點(diǎn)，雖然中國(guó)己有一些企業(yè)從事技術(shù)研發(fā)，但還沒有形成產(chǎn)業(yè)化，因此這一行業(yè)還沒有開展起來。特別是如今市場(chǎng)上面對(duì)的都是國(guó)外實(shí)力強(qiáng)大的跨國(guó)汽車電子公司，加上國(guó)內(nèi)電子行業(yè)對(duì)汽車電子控制系統(tǒng)所知不多，先天缺乏加上后天“營(yíng)養(yǎng)〞缺乏，這些都會(huì)影響國(guó)內(nèi)汽車電子產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。11/26/202333汽車電子應(yīng)用背景車用控制軟件面臨的挑戰(zhàn)隨著車載控制系統(tǒng)日益先進(jìn)和復(fù)雜化，軟件開發(fā)工程師所面臨的工作量和壓力也越來越大。汽車電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜化和單個(gè)企業(yè)“垂直綜合型〞開發(fā)模式造成了可靠性隱患，從而導(dǎo)致汽車因平安隱患被“招回〞的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。隨著大量的嵌入式產(chǎn)品涌向市場(chǎng)，汽車產(chǎn)品開發(fā)商將面臨著劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。誰能在最短的時(shí)間內(nèi)推出高質(zhì)量的產(chǎn)品，誰就能搶占先機(jī)?？s短開發(fā)周期，提高開發(fā)效率，成為汽車產(chǎn)品開發(fā)商重點(diǎn)關(guān)注的問題。11/26/202334汽車電子應(yīng)用背景上述問題歸結(jié)到一點(diǎn)，就是車用控制軟件缺乏重用性和兼容性。為了標(biāo)準(zhǔn)不同供給商之間汽車電子產(chǎn)品和元器件的互通性，實(shí)現(xiàn)車控軟件的接口標(biāo)準(zhǔn)化，業(yè)界于1993年提出了OSEK/VDX體系，它的開放式體系結(jié)構(gòu)提供了標(biāo)準(zhǔn)化接口。11/26/202335技術(shù)背景

技術(shù)背景嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)、OSEK標(biāo)準(zhǔn)、嵌入式軟件集成開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的車用控制軟件和開發(fā)平臺(tái)的必要根底。目前就國(guó)內(nèi)來講，各方面的技術(shù)積累都比較薄弱。11/26/202336技術(shù)背景嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)是嵌入式應(yīng)用軟件的根底和開發(fā)平臺(tái)。在中國(guó)市場(chǎng)上，嵌入式操作系統(tǒng)又可分為兩大類型:一類是自主版權(quán)的操作系統(tǒng)，另一類是基于Linux的操作系統(tǒng)。自主版權(quán)的操作系統(tǒng)方面，國(guó)內(nèi)有DeltaOS操作系統(tǒng)、女蝸Hopen操作系統(tǒng)和桑夏2000操作系統(tǒng)等。11/26/202337技術(shù)背景DeltaOS操作系統(tǒng)它主要包括:內(nèi)核DeltaCORE、嵌入式TCP/IP協(xié)議支持DeltaNET、嵌入式文件系統(tǒng)DeltaFILE、嵌入式圖形接口DeltaGuI。

DeltaOS支持ARM7、strongARM、PPC8xx、X86、PPC4XX、MIPS等多種嵌入式微處理器，可應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、工業(yè)控制及軍用電子產(chǎn)品中。11/26/202338技術(shù)背景OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)1993年德國(guó)汽車工業(yè)界聯(lián)合推出了汽車電子的開放式系統(tǒng)及接口—OSEK(OpenSystemsandtheCorres-pondingInterfacesForAutomotiveElectronics)標(biāo)準(zhǔn)，旨在為汽車上的分布控制單元提供一個(gè)開放結(jié)構(gòu)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1994年法國(guó)汽車工業(yè)界的相似標(biāo)準(zhǔn)VDX(VehicleDistributedeXecutive)和OSEK標(biāo)準(zhǔn)合并，從而形成OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)體系。OSEK標(biāo)準(zhǔn)從實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RealTimeOperatingSystem,RTOS)、軟件接口、通訊和網(wǎng)絡(luò)管理等方面對(duì)汽車電子控制軟件開發(fā)平臺(tái)作了較為全面的定義與規(guī)定。11/26/202339技術(shù)背景OSEK/VDX具體包含的效勞有任務(wù)管理(TaskManagement)、調(diào)度(Scheduler)、ISR管理(ISRManagement)、資源管理(ResourceManagement)、計(jì)數(shù)器(Counter)、事件(Events)、報(bào)警(Alarms)、通訊(Communication)、錯(cuò)誤處理(ErrorHanding)、鉤子例程(HookRoutings)。OSEK/VDX所包含的效勞11/26/202340技術(shù)背景符合OSEK/VDX協(xié)議的操作系統(tǒng)在汽車控制系統(tǒng)嵌人式產(chǎn)品開發(fā)方面，國(guó)外做得比較成功的有美國(guó)的Metrowerks公司開發(fā)的OSEKturboOS，美國(guó)WindRiver公司開發(fā)的MotoWorks，德國(guó)Vector公司開發(fā)的OsCAN等。國(guó)內(nèi),北京西曼自動(dòng)化技術(shù)與清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，也自主研制出了符合OSEK標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品PowerOSEK實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，浙江大學(xué)嵌入式系統(tǒng)研究中心也自主開發(fā)了SmartOSEK系統(tǒng)。11/26/202341技術(shù)背景OSEKturboOSMetrowerksOSEKturboOS是一個(gè)小型、快速、可靠、可擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，提供了一套R(shí)TOS效勞來開發(fā)嵌入式應(yīng)用程序，為實(shí)時(shí)應(yīng)用程序提供快速背景切換時(shí)間。該操作系統(tǒng)占用極小RAM和ROM空間。它支持8,16,32位微處理器，它的設(shè)計(jì)主要是為了滿足性能的需求，同時(shí)在穩(wěn)定性和軟件品質(zhì)(按CMM五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研制)方面在業(yè)界享有極高的聲譽(yù)，是目前市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)OSEK標(biāo)準(zhǔn)使用最為廣泛的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之一。OSEKturbo在性能、代碼尺寸和穩(wěn)定性方面也都具有很強(qiáng)的商業(yè)竟?fàn)幜?。公司網(wǎng)站://。11/26/202342技術(shù)背景OsCANOsCAN是一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，在微控制器上的使用有著最優(yōu)性能?；赩ectorInformatik公司在微控制器操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序上的多年經(jīng)驗(yàn)，OsCAN的出現(xiàn)代表了更小、穩(wěn)定的操作系統(tǒng)內(nèi)核。OsCAN是一個(gè)靜態(tài)操作系統(tǒng)，小而快，是完全搶占式操作系統(tǒng)，提供控制優(yōu)先級(jí)的任務(wù)管理和不同的同步機(jī)制，支持基于時(shí)間和基于事件的體系。在中斷效勞程序里也可使用系統(tǒng)效勞。公司網(wǎng)站。11/26/202343技術(shù)背景MotoWorksMotoWorks提供了模塊性、性能和靈活性的獨(dú)特的結(jié)合。其高度模塊化的體系令用戶可定制應(yīng)用程序所使用的OS效勞，優(yōu)化存儲(chǔ)器使用率。對(duì)特定對(duì)象，如任務(wù)，可根據(jù)不同OSEK/VDX類進(jìn)行裁剪，令RAM，ROM需求到達(dá)最小。調(diào)度策略以任務(wù)和資源的優(yōu)先級(jí)排列，用戶可在其中選擇，配合以事件和中斷處理程序的適當(dāng)使用，來優(yōu)化應(yīng)用程序速度。公司網(wǎng)站://。11/26/202344技術(shù)背景PowerOSEKPowerOSEK是由北京西曼自動(dòng)化技術(shù)與清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，自主研制出了符合OSEK標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。PowerOSEK具有實(shí)時(shí)性、高度模塊化和靈活配置能力、標(biāo)準(zhǔn)化界面、可擴(kuò)展性。它同時(shí)為系統(tǒng)提供進(jìn)程管理、資源管理、計(jì)數(shù)器與報(bào)警效勞、事件機(jī)制、中斷管理、鉤子例程、錯(cuò)誤處理等功能處理的效勞。廣泛適用于汽車電子動(dòng)力系統(tǒng)、底盤一體化等系統(tǒng)嵌人式產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)。公司網(wǎng)站:///。11/26/202345技術(shù)背景基于OSEK應(yīng)用的一般開發(fā)流程

11/26/202346技術(shù)背景SmartOSEKSmartOSEK是研究中心自主產(chǎn)權(quán)的符合汽車電子控制與通訊OSEK標(biāo)準(zhǔn)的、超微型實(shí)時(shí)平安的SMART/AUTOOS，它提供了面向汽車電子的嵌入式動(dòng)力總成控制應(yīng)用的根底與專用編程接口，是汽車電子控制與通訊超微型實(shí)時(shí)平安的嵌入式操作系統(tǒng)。其層次結(jié)構(gòu)如右圖：層次結(jié)構(gòu)圖

11/26/202347國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析11/26/202348國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析環(huán)保-電動(dòng)汽車目前電動(dòng)汽車主要有純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池三個(gè)研發(fā)方向。純電動(dòng)汽車從上世紀(jì)70年代開始研究開展，但電池壽命還是最致命的弱點(diǎn)。目前，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車已商業(yè)化，燃料電池電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化研制將很快完成，成為電動(dòng)車的主導(dǎo)。近年來，中國(guó)在電動(dòng)汽車整車設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)，尤其是鋰離子電池、燃料電池等高性能動(dòng)力電池的研制方面取得重大進(jìn)展，在某些方面已處于世界領(lǐng)先水平。我國(guó)電動(dòng)汽車研發(fā)水平幾乎與興旺國(guó)家站在同一起跑線上，最大差距不超過5年。11/26/202349國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析平安對(duì)于汽車平安性的關(guān)注不僅僅是為了司機(jī)和乘客，還有道路上的其他人。主要包括：1〕被動(dòng)平安--平安氣囊等2〕主動(dòng)平安---ABS/ESP等3〕輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)〔TPMS〕11/26/202350國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析11/26/202351國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析11/26/202352國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)開展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析導(dǎo)航與通訊

GPS導(dǎo)航、GPS車輛跟蹤、電子地圖、移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控等11/26/202353汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)11/26/202354汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)dSPACE介紹dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)是由德國(guó)dSPACE公司開發(fā)的一套基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及半實(shí)物仿真的軟硬件工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了和MATLAB/Simulink/RTW的完全無縫連接。dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)擁有實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高，擴(kuò)充性好等優(yōu)點(diǎn)。dSPACE硬件系統(tǒng)中的處理器具有高速的計(jì)算能力，并配備了豐富的I/O支持，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行組合；軟件環(huán)境的功能強(qiáng)大且使用方便，包括實(shí)現(xiàn)代碼自動(dòng)生成/下載和試驗(yàn)/調(diào)試的整套工具。dSPACE軟硬件目前已經(jīng)成為進(jìn)行快速控制原型驗(yàn)證和半實(shí)物仿真的首選實(shí)時(shí)平臺(tái)。11/26/202355汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)

它有以下幾個(gè)主要模塊：Real-TimeInterface(RTI)-實(shí)時(shí)接口軟件工具ControlDesk－測(cè)試和實(shí)驗(yàn)軟件工具M(jìn)lib/Mtrace－實(shí)現(xiàn)自動(dòng)試驗(yàn)及參數(shù)調(diào)整MotionDesk－三維圖形顯示工具TargetLink—產(chǎn)品級(jí)代碼生成軟件11/26/202356汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)傳統(tǒng)開發(fā)流程

汽車電子系統(tǒng)的傳統(tǒng)開發(fā)流程圖

11/26/202357汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)現(xiàn)代開發(fā)流程

汽車電子系統(tǒng)的現(xiàn)代開發(fā)流程圖

11/26/202358汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)功能設(shè)計(jì)和離線仿真

利用計(jì)算機(jī)軟件建立可在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的算法框圖與狀態(tài)流程圖,來描述汽車電子系統(tǒng)的需求和設(shè)計(jì)。利用輔助軟件的仿真和分析功能,對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行離線仿真和分析,可以確定設(shè)計(jì)的可行性和參數(shù)的大致范圍。在汽車電子行業(yè)，這個(gè)階段主流的工具平臺(tái)是美國(guó)Mathworks公司的Matlab軟件。Matlab軟件和其中的Simulink、Stateflow模塊以及大量的控制算法和信號(hào)處理工具箱，提供了一個(gè)完整的汽車電子系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)環(huán)境。11/26/202359汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)

很多特定專業(yè)領(lǐng)域的仿真軟件以及軟硬件廠商都提供了和Matlab軟件的接口，并在其中建立了大量的模型。如德國(guó)的Tesis公司提供了MATLAB/Simulink環(huán)境下利用框圖形式搭建的模型，并可生成代碼支持實(shí)時(shí)仿真。其模型分為車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型ve-DYNA和全參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)模型en-DYNA。美國(guó)Argorme國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和可再生能源實(shí)驗(yàn)室更是在Matlab和Simulink環(huán)境下開發(fā)了完整的電動(dòng)汽車仿真軟件PSAT和ADVISOR。實(shí)時(shí)仿真工具除了MATLAB/Simulink外,NI公司的MATRIXx/SystemBuild也是常用的工具之一。返回11/26/202360汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)快速控制原型〔RCP〕快速控制原型(RCP,RapidControlPrototyping),是指在開發(fā)的初期階段,快速地建立控制對(duì)象和控制器模型,并對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行屢次離線及在線的測(cè)試來驗(yàn)證控制系統(tǒng)軟硬件方案的可行性。11/26/202361汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)

dSPACE提供了了一套基于Matlab/Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及半實(shí)物及仿真的軟硬件工作平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了和Matlab/Simulink/Stateflow環(huán)境的無縫連接。在Matlab/Simulink/Stateflow設(shè)計(jì)的控制算法，用戶只要按一個(gè)按鈕就可以直接下載到dSPACE的硬件系統(tǒng)中實(shí)時(shí)運(yùn)行。dSPACE提供的通用硬件包含各種形式的處理器板和I/O接口，可以隨意組合擴(kuò)充。11/26/202362汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)產(chǎn)品代碼生成和硬件制作

汽車電子開發(fā)過程中關(guān)鍵的一步是把RCP工具形成的代碼移植成高效的產(chǎn)品代碼并轉(zhuǎn)移到目標(biāo)芯片上。dSPACE公司的軟件Targetlink可以直接從MATLAB/Simulink/Stateflow模型，針對(duì)特定芯片廠商的硬件，編譯生成優(yōu)化代碼，并可靠準(zhǔn)確地將浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)。生成的代碼可靠性高，易讀性好，適應(yīng)多種微處理器和編譯器。

在現(xiàn)階段，硬件板卡的驅(qū)動(dòng)還是傾向于手工編寫。產(chǎn)品ECU的硬件制作已經(jīng)模式化，有大量的EDA工具和生產(chǎn)廠商支持。11/26/202363汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)11/26/202364汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)11/26/202365汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)硬件在回路仿真〔HIL〕所謂硬件在回路仿真〔HIL〕，就是在ECU出品前，對(duì)于ECU的被控對(duì)象或者汽車的運(yùn)行環(huán)境，一局部采用實(shí)時(shí)數(shù)字模型來模擬，一局部采用實(shí)際的物體，連接真實(shí)的ECU，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的仿真測(cè)試。用計(jì)算機(jī)輔助工具對(duì)控制對(duì)象和環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，可以進(jìn)行各種條件下的測(cè)試，特別是故障和極限條件下的測(cè)試。dSPACE公司自身的軟硬件結(jié)合Tesis的模型，就可以實(shí)現(xiàn)硬件在回路仿真的功能。11/26/202366汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)TESISDYNAware為用戶提供一種具有實(shí)時(shí)能力的“虛擬車輛〞，由高精度的車輛動(dòng)力學(xué)模型〔ve－DYNA〕(包括路面和駕駛模型)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)模型〔en-DYNA〕以及液壓制動(dòng)系統(tǒng)模型〔DYNAtoolsBrakeHydraulics〕。11/26/202367汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)

實(shí)際上針對(duì)硬件在回路仿真，dSPACE專門出產(chǎn)實(shí)時(shí)仿真機(jī)，dSPACE已經(jīng)是世界上最大的實(shí)時(shí)仿真機(jī)廠商。dSPACE的仿真機(jī)廣泛用于世界各大汽車廠。11/26/202368汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)參數(shù)標(biāo)定和測(cè)試

ECU安裝在特定車型上時(shí)需要對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行修改，以匹配車型的變化，此階段是參數(shù)標(biāo)定階段。標(biāo)定工作在過去被看作是獨(dú)立的階段，由獨(dú)立部門來完成。但在現(xiàn)代的開發(fā)流程中，在設(shè)計(jì)的早期與硬件在回路仿真階段就可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行初步標(biāo)定，從而減少后期的標(biāo)定工作。Vector公司提供了CANape工具。它可以利用CCP(CANCalibrationProtocol)對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行在線的調(diào)整和標(biāo)定,便紛繁復(fù)雜的標(biāo)定工作變的輕而易舉。dSPACE公司提供了CalDesk工具，可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)的可視化管理,通過參數(shù)文件對(duì)實(shí)時(shí)試驗(yàn)進(jìn)行批參數(shù)修改,研究不同參數(shù)、參數(shù)組對(duì)試驗(yàn)的影響。這些自動(dòng)化標(biāo)定工具和前面提到的開發(fā)工具在同一環(huán)境下使用,可以提高參數(shù)的優(yōu)化水平。11/26/202369汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)汽車電子其它開發(fā)工具的應(yīng)用汽車ECU網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)汽車ECU網(wǎng)絡(luò)多采用CAN串行總線通信協(xié)議(ControllerAreaNetwork)。汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)包括兩個(gè)局部，一是具體的實(shí)現(xiàn)，另外是系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具體實(shí)現(xiàn)是指具體的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)，相比具體實(shí)現(xiàn)而言，更重要的是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要涉及通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的內(nèi)容。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要應(yīng)用工具是德國(guó)Vector公司的系列工具。這些工具已經(jīng)被認(rèn)為是汽車行業(yè)開發(fā)和測(cè)試CAN網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)工具。11/26/202370汽車電子開發(fā)和測(cè)試綜合工具平臺(tái)儀外表板原型和嵌入式圖形代碼生成使用AltiaDesign，產(chǎn)品工程師可以很快很容易的設(shè)計(jì)用戶的界面，整個(gè)過程不必編寫代碼也不必制造設(shè)備，就可以構(gòu)造儀外表板的虛擬原型。如果儀表產(chǎn)品的界面是用LCD實(shí)現(xiàn)，用戶可以很簡(jiǎn)單的用AltiaDesign工具創(chuàng)立他們的圖形界面，然后運(yùn)行AltiaDeepScreen軟件，就可以根據(jù)硬件系統(tǒng)自動(dòng)的生成完整的嵌入式圖形代碼。此外，Altia和Matlab有完整的接口，既支持原型階段的聯(lián)合仿真，又支持代碼生成時(shí)的集成。11/26/202371汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)11/26/202372汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)微控制器8/16位MCU產(chǎn)品主要用于車身電子、ABS、儀表和平安氣囊等方面。目前中國(guó)用戶采用32位MCU進(jìn)行開發(fā)的還不多，主要集中在一些科研工程上。摩托羅拉32位MCU采用了兩種不同內(nèi)核的開展策略，一種基于PowerPC內(nèi)核，稱作MPC，這類產(chǎn)品主要用在發(fā)動(dòng)機(jī)管理、動(dòng)力總成和駕駛員信息系統(tǒng)(DIS)；另一類采用ARM7和ARM9內(nèi)核，稱作MAC，主要用于平安氣囊、車身電子和ABS等。11/26/202373汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)11/26/202374汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)國(guó)內(nèi)外MPC555應(yīng)用開發(fā)板情況比較11/26/202375汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)總線在汽車電子系統(tǒng)中，主要存在著幾種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括CAN、LIN、Flexray和Byteflight、DB2和MOST，另外還有藍(lán)牙。LIN主要應(yīng)用低速〔<20Kb/s〕的車身控制環(huán)境；低速CAN多用于事件驅(qū)動(dòng)的控制環(huán)境(125Kb/s)，高速CAN〔>500Kb/s〕，F(xiàn)lexray和Byteflight主要應(yīng)用于時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步高速控制環(huán)境，而D2B和MOST主要應(yīng)用于汽車娛樂〔圖象和語(yǔ)音〕的傳輸和控制。11/26/202376汽車電子開發(fā)的硬件平臺(tái)就車身控制而言，主要的應(yīng)用