汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座(2005-08-23)

1、12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座1汽车电子中嵌入式开发平台与辅汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析助工具的结合分析北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司-系统部系统部丘允阳丘允阳北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座2提纲o 世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品 o 国内主要汽车生产厂商简介国内主要汽车生产厂商简介 o 应用背景应用背景 o 技术背景技术背景o 国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析 o

2、 汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台 o 汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台 o 实例分析实例分析 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座3世界著名汽车生产厂商及其世界著名汽车生产厂商及其代表产品代表产品北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座4世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品o 通用通用(美国美国) 通用汽车公司是世界上最大最大的汽车公司，它是由威廉杜兰特于1908年9月在

3、别克汽车公司的基础上发展起来的，成立于美国的汽车城底特律底特律。现总部仍设在底特底特律律。 目前拥有通用悍马、通用悍马、旁蒂克、别克、别克、雪佛兰、凯迪拉克、铃木、欧宝、绅宝、富士、重工、土星、奥兹莫比尔等品牌。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座5世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品通用悍马通用悍马北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座6世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品别克别

4、克 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座7世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品o 福特福特(美国美国) 福特汽车公司创立于1903年 ，福特汽车公司旗下拥有的汽车品牌有福特福特(Ford)、林肯林肯(Lincoln)、水星(Mercury)、阿斯顿马丁(AstonMartin)、美洲豹(Jaguar)、马自达(Mazda)、沃尔沃(Volvo)和陆虎(LandRover)。此外，还拥有世界最大的汽车信贷企业-福特信贷(FordFinancial)、全球最大的汽车租赁公司-赫兹(Hertz

5、)及汽车维修公司-Kwik-Fit。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座8世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品福特福特 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座9世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品林肯林肯 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座10世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代

6、表产品o 戴姆勒戴姆勒-克莱斯勒克莱斯勒 目前拥有奔驰奔驰、克来斯勒克来斯勒、JEEP、三菱三菱、迈马赫等品牌。奔驰奔驰北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座11世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品克来斯勒克来斯勒 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座12世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品o 大众（德国）大众（德国） 世界十大汽车公司之一，创建于1938年德国的沃尔斯堡，创始人是世

7、界著名的汽车设计大师波尔舍。 目前拥有大众、奥迪、大众、奥迪、本特利、斯柯达、兰伯基尼 布加蒂等品牌。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座13世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品大众大众北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座14世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品奥迪奥迪北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析

8、讲座15世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品o 标致（法国）标致（法国） 标致汽车公司是世界十大汽车公司之一，法国最大的汽车集团公司。创立于1890年，创始人是阿尔芒标致。 目前拥有标致、雪铁龙标致、雪铁龙等品牌。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座16世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品标致标致 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座17世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽

9、车生产厂商及其代表产品o 宝马（宝马（德国） 宝马是驰名世界的汽车企业，也被认为是高档汽车高档汽车生产业生产业的先导。宝马公司创建于1916年，总部设在幕尼黑。 目前拥有宝马宝马、劳斯莱斯、劳斯莱斯、MINI等品牌 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座18世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品宝马宝马 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座19世界著名汽车生产厂商及其代表产品世界著名汽车生产厂商及其代表产品劳斯莱

10、斯劳斯莱斯 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座20国内主要汽车生产厂商国内主要汽车生产厂商北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座21国内主要汽车生产厂商国内主要汽车生产厂商o 中国一汽中国一汽 中国一汽是国内汽车行业最大的企业集团， 目前拥有“解放”牌卡车、“红旗”牌轿车两大民族品牌，与德国大众公司合资生产“奥迪”、“捷达”(包括“宝来”)两个轿车系列品牌。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中

11、嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座22国内主要汽车生产厂商国内主要汽车生产厂商 “ “解放解放”牌卡车牌卡车 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座23国内主要汽车生产厂商国内主要汽车生产厂商“红旗红旗”牌轿车牌轿车1 1 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座24国内主要汽车生产厂商国内主要汽车生产厂商“红旗红旗”牌轿牌轿车车2 2 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具

12、的结合分析讲座25汽车电子应用背景汽车电子应用背景 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座26汽车电子应用背景汽车电子应用背景三轮车三轮车+1轮轮=4轮车轮车?北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座27汽车电子应用背景汽车电子应用背景随着汽车工业与电子工业的不断发展随着汽车工业与电子工业的不断发展 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座28汽车电子应用背景汽车电子

13、应用背景北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座29汽车电子应用背景汽车电子应用背景北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座30汽车电子应用背景汽车电子应用背景北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座31汽车电子应用背景汽车电子应用背景o 汽车电子化是现代汽车发展的重要标志之一。未来汽车市场的竞争是汽车电子化的竞争。 o 汽车电子产品可以分为两类两类: 一类是车载汽车电

14、子装置车载汽车电子装置，例如汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等，它们和汽车本身的性能无直接关系，属于汽车的附加值部分; 另一类是汽车电子控制系统汽车电子控制系统，例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制(ABS)系统、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统等，它们直接影响着汽车的性能。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座32汽车电子应用背景汽车电子应用背景汽车电子各分系统的构成示意图汽车电子各分系统的构成示意图 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/202

15、1汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座33汽车电子应用背景汽车电子应用背景o 就车载汽车电子装置车载汽车电子装置而言，目前国内有较好的开发基础，今后关键是要进一步形成经济规模来降低成本，以提高在全球市场的竞争力。o 而汽车电子控制系统汽车电子控制系统具有投资较大投资较大、开发周期长开发周期长、技术技术难度大难度大等特点，虽然中国己有一些企业从事技术研发，但还没有形成产业化，因此这一行业还没有发展起来。特别是如今市场上面对的都是国外实力强大的跨国汽车电子公司，加上国内电子行业对汽车电子控制系统所知不多，先天不足加上后天“营养”不足，这些都会影响国内汽车电子产业化进程。北京科银京成技术

16、有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座34汽车电子应用背景汽车电子应用背景o车用控制软件面临的挑战车用控制软件面临的挑战 o随着车载控制系统日益先进和复杂化，软件开发工程师所面临的工作量和压力也越来越大。 o汽车电子系统设计复杂化和单个企业“垂直综合型”开发模式造成了可靠性隐患，从而导致汽车因安全隐患被“招回”的现象频繁发生。 1)随着大量的嵌入式产品涌向市场，汽车产品开发商将面临着激烈的市场竞争。谁能在最短的时间内推出高质量的产品，谁就能抢占先机。缩短开发周期，提高开发效率，成为汽车产品开发商重点关注的问题。 北京科银京成技术有限

17、公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座35汽车电子应用背景汽车电子应用背景o 上述问题归结到一点，就是车用控制软件缺乏重用性重用性和兼容性兼容性。 o 为了规范不同供应商之间汽车电子产品和元器件的互通性，实现车控软件的接口标准化，业界于1993年提出了OSEK/VDX体系，它的开放式体系结构提供了标准化接口。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座36技术背景技术背景 o技术背景技术背景 嵌入式实时操作系统实时操作系统技术、OSEK标准标准、嵌入式软件集成开发

18、环境设计技术，是实现标准化的车用控制软件和开发平台的必要基础。目前就国内来讲，各方面的技术积累都比较薄弱。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座37技术背景技术背景o 嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统 实时操作系统(RTOS)是嵌入式应用软件的基础和开发平台。在中国市场上，嵌入式操作系统又可分为两大类型:一类是自主版权的操作系统，另一类是基于Linux的操作系统。 自主版权的操作系统方面，国内有DeltaOS操作系统、女蜗Hopen操作系统和桑夏桑夏2000操作系统等。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术

19、有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座38技术背景技术背景o DeltaOS操作系统 它主要包括:内核DeltaCORE、 嵌入式TCP/IP协议支持DeltaNET、 嵌入式文件系统DeltaFILE、 嵌入式图形接口DeltaGuI。 DeltaOS支持ARM7、strongARM、PPC8xx、 X86、 PPC4XX、MIPS等多种嵌入式微处理器，可应用于消费电子产品、通信产品、工业控制及军用电子产品中。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座39技术背景技术背景o OS

20、EK/VDX标准标准 1993年德国汽车工业界联合推出了汽车电子的开放式系统及接口OSEK (OpenSystems and the Corres-ponding Interfaces For Automotive Electronics)规范，旨在为汽车上的分布控制单元提供一个开放结构的工业标准。1994年法国汽车工业界的相似规范VDX (Vehicle Distributed eXecutive)和OSEK规范合并，从而形成OSEK/VDX规范体系。 OSEK规范从实时操作系统(Real Time Operating System, RTOS )、软件接口、通讯和网络管理等方面对汽车电子控

21、制软件开发平台作了较为全面的定义与规定。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座40技术背景技术背景o OSEK/VDX具体包含的服务有任务管理(Task Management)、调度(Scheduler) 、ISR管理(ISR Management)、资源管理(Resource Management)、计数器( Counter)、事件(Events)、报警( Alarms)、通讯(Communication)、错误处理(Error Handing)、钩子例程(Hook Routings)。 OSEK/VDXOSEK

22、/VDX所包含的服务所包含的服务 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座41技术背景技术背景o 符合符合OSEK/VDX协议的操作系统协议的操作系统 在汽车控制系统嵌人式产品开发方面，国外国外做得比较成功的有美国的Metrowerks公司开发的OSEKturbo OS，美国WindRiver公司开发的MotoWorks，德国Vector公司开发的OsCAN等。国内国内,北京西曼自动化技术有限公司与清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室合作，也自主研制出了符合OSEK规范的产品PowerOSEK 实时操作系统，浙

23、江大学嵌入式系统研究中心也自主开发了SmartOSEK系统。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座42技术背景技术背景o OSEKturbo OS Metrowerks OSEKturbo OS是一个小型、快速、可靠、可扩展的实时操作系统，提供了一套RTOS服务来开发嵌入式应用程序，为实时应用程序提供快速背景切换时间。该操作系统占用极小RAM和ROM空间。它支持8, 16, 32位微处理器，它的设计主要是为了满足性能的需求，同时在稳定性和软件品质(按CMM五级标准研制)方面在业界享有极高的声誉，是目前市场上实现OS

24、EK 标准使用最为广泛的实时操作系统之一。OSEKturbo在性能、代码尺寸和稳定性方面也都具有很强的商业竟争力。公司网站http:/ 。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座43技术背景技术背景o OsCAN OsCAN是一个多任务操作系统，在微控制器上的使用有着最优性能。基于Vector Informatik公司在微控制器操作系统和驱动程序上的多年经验，OsCAN的出现代表了更小、稳定的操作系统内核。OsCAN是一个静态操作系统，小而快，是完全抢占式操作系统，提供控制优先级的任务管理和不同的同步机制，支持基于时

25、间和基于事件的体系。在中断服务程序里也可使用系统服务。公司网站http:/www.vector-informatik.de 。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座44技术背景技术背景o MotoWorks MotoWorks提供了模块性、性能和灵活性的独特的结合。其高度模块化的体系令用户可定制应用程序所使用的OS服务，优化存储器使用率。对特定对象，如任务，可根据不同OSEK/VDX类进行裁剪，令RAM，ROM需求达到最小。调度策略以任务和资源的优先级排列，用户可在其中选择，配合以事件和中断处理程序的适当使用，来优

26、化应用程序速度。公司网站http:/ 。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座45技术背景技术背景o PowerOSEK PowerOSEK是由北京西曼自动化技术有限公司与清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室合作， 自主研制出了符合OSEK规范的实时操作系统。 PowerOSEK具有实时性、高度模块化和灵活配置能力、标准化界面、可扩展性。它同时为系统提供进程管理、资源管理、计数器与报警服务、事件机制、中断管理、钩子例程、错误处理等功能处理的服务。广泛适用于汽车电子动力系统、底盘一体化等系统嵌人式产品的应用开

27、发。公司网站http:/ 。北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座46技术背景技术背景基于基于OSEKOSEK应用的一般开发流程应用的一般开发流程 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座47技术背景技术背景o SmartOSEK SmartOSEK是研究中心自主产权的符合汽车电子控制与通讯OSEK标准的、超微型实时安全的SMART/AUTOOS，它提供了面向汽车电子的嵌入式动力总成控制应用的基础与专用编程接口，是汽车电子控制与通讯超微型实时

28、安全的嵌入式操作系统。其层次结构如右图： 层次结构图层次结构图 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座48国内外汽车电子技术发展现状和趋国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析势分析 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座49国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析o 环保环保-电动汽车电动汽车 目前电动汽车主要有纯电动纯电动、混合动力混合动力和燃料电池燃料电池三个研发方向。纯电动汽车从上世纪70年代开始研究发展

29、，但电池寿命还是最致命的弱点。 目前，混合动力电动汽车已商业化，燃料电池电动汽车产业化研制将很快完成，成为电动车的主导。 近年来，中国在电动汽车整车设计、驱动系统、电池管理系统，尤其是锂离子电池、燃料电池等高性能动力电池的研制方面取得重大进展，在某些方面已处于世界领先水平。我国电动汽车研发水平几乎与发达国家站在同一起跑线上，最大差距不超过5年。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座50国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析o 安全安全 对于汽车安全性的关注不仅仅是为了司机和乘客，还

30、有道路上的其他人。主要包括： 1）被动安全 -安全气囊等 2）主动安全主动安全-ABS/ESP等等 3）轮胎气压监测系统（TPMS） 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座51国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座52国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入

31、式开发平台与辅助工具的结合分析讲座53国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析国内外汽车电子技术发展现状和趋势分析o 导航与通讯导航与通讯 GPS导航、GPS车辆跟踪、电子地图、移动目标监控等北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座54汽车电子开发和测试综合工具汽车电子开发和测试综合工具平台平台北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座55汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o dSPACE 介绍 dSPACE实时仿真系统是由

32、德国dSPACE公司公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的软硬件工作平台，实现了和和MATLAB/Simulink /RTW的完全无缝连接的完全无缝连接。dSPACE实时系统拥有实时性强，可靠性高，扩充性好等优点。dSPACE硬件系统中的处理器具有高速的计算能力，并配备了丰富的I/O支持，用户可以根据需要进行组合；软件环境的功能强大且使用方便，包括实现代码自动生成/下载和试验/调试的整套工具。dSPACE软硬件目前已经成为进行快速控制原型验证和半实物仿真的首选实时平台。北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发

33、平台与辅助工具的结合分析讲座56汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台 它有以下几个主要模块：o Real-Time Interface (RTI)-实时接口软件工具o ControlDesk测试和实验软件工具o Mlib/Mtrace实现自动试验及参数调整o MotionDesk三维图形显示工具o TargetLink产品级代码生成软件北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座57汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 传统开发流程传统开发流程 汽车电子系统的传统开发流程图

34、 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座58汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 现代开发流程现代开发流程 汽车电子系统的现代开发流程图汽车电子系统的现代开发流程图 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座59汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 功能设计和离线仿真功能设计和离线仿真 利用计算机软件建立可在计算机中运行的算法框图与状态流程图,来描述汽车电子系统的需求和设计。利用辅助软件的仿真

35、和分析功能,对整个设计进行离线仿真和分析,可以确定设计的可行性设计的可行性和参数参数的大致范围。 在汽车电子行业，这个阶段主流的工具平台是美国Mathworks公司的Matlab软件。Matlab软件和其中的Simulink、Stateflow模块以及大量的控制算法控制算法和信号处信号处理工具箱理工具箱，提供了一个完整的汽车电子系统级设计环境。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座60汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台 很多特定专业领域的仿真软件以及软硬件厂商都提供了和Matlab软件的接

36、口，并在其中建立了大量的模型。 如德国的Tesis公司提供了MATLAB/Simulink环境下利用框图形式搭建的模型，并可生成代码支持实时仿真。其模型分为车辆动力学仿真模型ve-DYNA和全参数发动机动力学模型en-DYNA。 美国Argorme国家实验室和可再生能源实验室更是在Matlab和Simulink环境下开发了完整的电动汽车仿真软件PSAT和ADVISOR。 实时仿真工具除了MATLAB/Simulink外,NI公司的MATRIXx/SystemBuild也是常用的工具之一。 返回返回北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助

37、工具的结合分析讲座61汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 快速控制原型（快速控制原型（RCP） 快速控制原型(RCP, Rapid Control Prototyping) ,是指在开发的初期阶段,快速地建立控制对象和控制器模型,并对整个控制系统进行多次离线及在线的测试来验证控制系统软硬件方案的可行性。北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座62汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台 dSPACE提供了了一套基于Matlab/ Simulink的控制系统开发及半实物及仿

38、真的软硬件工作平台,实现了和Matlab /Simulink/Stateflow环境的无缝连接。 在Matlab/Simulink/Stateflow设计的控制算法，用户只要按一个按钮就可以直接下载到dSPACE的硬件系统中实时运行。 dSPACE提供的通用硬件包含各种形式的处理器板和I/O接口，可以随意组合扩充。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座63汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 产品代码生成和硬件制作产品代码生成和硬件制作 汽车电子开发过程中关键的一步是把RCP工具形成的代码

39、移植成高效的产品代码并转移到目标芯片上。 dSPACE公司的软件Targetlink可以直接从MATLAB/ Simulink/Stateflow模型，针对特定芯片厂商的硬件，编译生成优化代码，并可靠准确地将浮点转换为定点。生成的代码可靠性高，易读性好，适应多种微处理器和编译器。 在现阶段，硬件板卡的驱动还是倾向于手工编写。 产品ECU的硬件制作已经模式化，有大量的EDA工具和生产厂商支持。北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座64汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台北京科银京成技术有限公司北

40、京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座65汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座66汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 硬件在回路仿真（硬件在回路仿真（HIL） 所谓硬件在回路仿真（硬件在回路仿真（HIL），就是在ECU出品前， 对于ECU的被控对象或者汽车的运行环境，一部分采用实时数字模型来模拟，一部分采用实际的物体，连接真实的ECU，进行整个系统的仿真测试。 用计算机辅助工具

41、对控制对象和环境进行实时仿真，可以进行各种条件下的测试，特别是故障和极限条件下的测试。 dSPACE公司自身的软硬件结合Tesis的模型，就可以实现硬件在回路仿真的功能。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座67汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o TESIS DYNAware 为用户提供一种具有实时能力的“虚拟车辆”，由高精度的车辆动力学模型（ ve DYNA ） ( 包括路面和驾驶模型 ) 、发动机动力学模型（ en-DYNA ）以及液压制动系统模型（ DYNAtools BrakeH

42、ydraulics ）。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座68汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台 实际上针对硬件在回路仿真，dSPACE专门出产实时仿真机，dSPACE已经是世界上最大的实时仿真机厂商。dSPACE的仿真机广泛用于世界各大汽车厂。北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座69汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 参数标定和测试参数标定和测试 ECU安装在特定车型上时需要对

43、控制参数进行修改，以匹配车型的变化，此阶段是参数标定阶段参数标定阶段。标定工作在过去被看作是独立的阶段，由独立部门来完成。但在现代的开发流程中，在设计的早期与硬件在回路仿真阶段就可以对参数进行初步标定，从而减少后期的标定工作。 Vector公司提供了CANape工具工具。它可以利用CCP(CAN Calibration Protocol)对控制器的参数进行在线的调整和标定,便纷繁复杂的标定工作变的轻而易举。dSPACE公司提供了CalDesk工具，可以实现参数的可视化管理可视化管理,通过参数文件对实时试验进行批参数修改,研究不同参数、参数组对试验的影响。这些自动化标定工具和前面提到的开发工具在

44、同一环境下使用,可以提高参数的优化水平。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座70汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 汽车电子其它开发工具的应用汽车电子其它开发工具的应用 o 汽车汽车ECU网络的开发网络的开发 汽车ECU网络多采用CAN串行总线通信协议(Controller Area Network) 。 汽车CAN网络的开发包括两个部分，一是具体的实现具体的实现，另外是系统设计系统设计。具体实现是指具体的硬件和软件的实现，相比具体实现而言，更重要的是系统的设计，主要涉及通信协议、网络

45、规划的内容。 系统设计的主要应用工具是德国Vector公司的系列工具。这些工具已经被认为是汽车行业开发和测试CAN网络的标准工具。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座71汽车电子开发和测试综合工具平台汽车电子开发和测试综合工具平台o 仪表面板原型和嵌入式图形代码生成仪表面板原型和嵌入式图形代码生成 使用Altia Design，产品工程师可以很快很容易的设计用户的界面，整个过程不必编写代码也不必制造设备，就可以构造仪表面板的虚拟原型。 如果仪表产品的界面是用LCD实现，用户可以很简单的用Altia Design工

46、具创建他们的图形界面，然后运行Altia DeepScreen软件，就可以根据硬件系统自动的生成完整的嵌入式图形代码。 此外，Altia和Matlab有完整的接口，既支持原型阶段的联合仿真，又支持代码生成时的集成。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座72汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座73汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台o 微控制器微控制器 8/16位MCU产品主要用于车身

47、电子、ABS、仪表和安全气囊等方面。 目前中国用户采用32位MCU进行开发的还不多，主要集中在一些科研项目上。 摩托罗拉32位MCU采用了两种不同内核的发展策略，一种基于PowerPC内核，称作MPC ，这类产品主要用在发动机管理、动力总成和驾驶员信息系统(DIS)；另一类采用ARM7和ARM9内核，称作MAC，主要用于安全气囊、车身电子和ABS等。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座74汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入

48、式开发平台与辅助工具的结合分析讲座75汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台国内外MPC555应用开发板情况比较 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座76汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台o 总线总线 在汽车电子系统中，主要存在着几种网络协议，包括CAN、LIN、Flexray和Byteflight、DB2和MOST，另外还有蓝牙。LIN主要应用低速（500Kb/s），Flexray和Byteflight主要应用于时间驱动的同步高速控制环境，而D2B和MOST主要应用于汽车娱乐（图象和语音）的传输和控制。 北京科银京成技术有限公司北京科银京成技术有限公司12/13/2021汽车电子中嵌入式开发平台与辅助工具的结合分析讲座77汽车电子开发的硬件平台汽车电子开发的硬件平台o 就车身控制而言，主要的应用基于CAN/LIN 总线协议总线协议。基于CAN总线的车身控制在汽车电子方面已经有广泛的应用。随着车上总线节点的增加及高性能系统向中低档汽车的发展，CAN总线相对较高的实现成本就成为