任务1.5 MDC应用开发和调试-课件

主讲老师：李锋MDC应用开发和调试项目1：车载智能计算平台基础任务1.5《车载计算平台技术与应用》目录任务导入AssignmentINTRO学习目标LearningobjectivesCONTENTS0102知识准备Backgroundknowledge03任务实施Assignmentimplement课堂总结Classroomsummary040605课堂小测ClassroomquizzPART01任务导入AssignmentINTRO情景导入你是某自动驾驶企业的一名计算平台开发工程师，现在企业需要根据MDC应用开发和调试的流程进行一次计算平台的培训，由你负责讲解和演示开发、调试的相关步骤。MDC应用开发流程PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标通过理解MDC的应用开发方式，培养学生的逻辑思维能力；培养学生精益求精、爱岗敬业的大国工匠精神。能力目标掌握MDC应用开发工作流程[A9]；掌握MDC进行调试的方法[A10]；能够使用MMC进行应用开发[A11]。知识目标理解MDC的2种应用开发方式[K11]；理解MDC调试法[K12]；理解MDC传感器接入的典型架构[K13]。PART03知识准备Backgroundknowledge思政专栏开发与调试是一项精益求精的工作，中国航天科工二院699厂研磨工，特级技师-叶辉，曾获2023年度“最美军工人”、第九届首都道德模范、2023北京榜样年榜人物等称号。1997年，技校毕业后的叶辉被分配到699厂，经过26年的磨砺，现在的叶辉能实现平面和自由曲面表面粗糙度5纳米、长度基准精度10纳米的超精密研磨——这已是现有的检测手段所能测出的最高精度加工精度，更是早已超出国内机器的测量范围。正是依靠这样高超的精度，叶辉打造了许多精密的“尺子”，这些尺子就是大国重器精度的保证。叶辉精益求精

追求“真值”大国工匠叶辉思政专栏在坚守背后，是叶辉对“航天报国”的承诺与热爱。在叶辉结束学徒期独立承担研磨任务之初，他的右手受到了严重的贯穿伤，医生判定他的手为残废，今后很难再从事研磨工作。为了能继续与研磨的缘分，叶辉把相伴了五年的工作台作为理疗机，每天准时来台前，忍着钻心的疼痛，强制自己右手全开去按压平台，进行康复训练。3个月里，手掌从只能勉强半开到能够全开，再到恢复正常伸展，恢复之后的右手很快突破以往达不到的精度，医生都说这是个奇迹。叶辉研磨后的零件光滑如镜面大国工匠叶辉一、设备介绍华为MDC自动驾驶平台基于自研芯片的异构计算平台，包含1个TC397芯片和1个昇腾610芯片，每个610芯片有200TOPS的算力。MDC610一、设备介绍1.MDC硬件平台外观与接口MDC提供了14路的GMSL格式的视频接入接口，8路的车载以太接口，还有12路的CAN和CAN-FD接口，以及1路UART的接口。MDC300F硬件平台外观与接口一、设备介绍2.MDC典型软件框架MDC的软件架构包括Host和Mini两大部分，其中Host代表AI处理器中的TC397芯片，Mini代表CPU处理器中的昇腾610芯片。can/canfd_abstractuart_abstractlidar_abstractcamera_abstractcontrolfusiondto_perceptionDDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(UDP)HostMiniMDC软件架构一、设备介绍2.MDC典型软件框架毫米波雷达和组合定位分别以UART-CAN和UART的方式接入到MCU上，MCU上的ClassicAUTOASAR可以将获取数据转换成AUTOSAR所用的CM格式的数据发送到Host，Host上的can/canfd_abstract和uart_abstract传感器抽象节点会将数据进行解析，并发送到control算法节点进行处理。can/canfd_abstractuart_abstractlidar_abstractcontrolfusionDDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)Host毫米波雷达组合定位MCUSOME/IP(UDP)SOME/IP(UDP)canuart传感器接入典型软件架构一、设备介绍2.MDC典型软件框架激光雷达是通过车载以太（eth）接入到MDC，它的处理方式和CAN和UART类似。激光雷达ethcan/canfd_abstractuart_abstractlidar_abstractcontrolfusionDDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)DDS(SHM)Host传感器接入典型软件架构一、设备介绍2.MDC典型软件框架摄像头是通过GMSL格式接入到MDC，通过PCIE通道将摄像头数据转发到Mini芯片上，并发送到camera_abstract抽象节点进行解析，并以服务的形式发布到如dto_perception的算法节点上，进而使用AI能力进行障碍物识别等功能。摄像头YUV(PCIE)camera_abstractdto_perceptionDDS(SHM)Mini传感器接入典型软件架构一、设备介绍2.MDC典型软件框架MDC提供了2种传感器数据接入的形式，分别是数据透传和数据抽象。数据透传模式由用户自行开发，适配范围较广，灵活较大，用户可以根据自己具体的开发要求，开发自己传感器的传感器抽象。数据透传模式一、设备介绍2.MDC典型软件框架数据抽象模式则是使用MDC指定型号的传感器的传感器节点，传感器的具体型号，如使用表中所示的传感器品牌，则可以尝试直接使用MDC提供的传感器抽象。传感器类型数据透传模式支持的传感器型号LIDAR禾赛Pandar40PGPS/IMUNovatelPP6D/PP7D、导远570DRADAR大陆ARS408-21USS无cameraentron_ar0231、hongjing_imx390、leopard_ar0231_isp、leopard_ar0820、wissen_imx390、jinghua_imx490_isp、jinghua_ar0233_isp、huawei_imx390、sensing_ar0233_isp、sensing_ar0233、sensing_imx390_isp、sensing_imx490_isp、nandou_ov10640_isp二、应用开发工作流程在MDC上一共提供了两种应用开发的工作流，第一种是基于ADSF框架进行开发，第二种是基于原生的AdaptiveAUTOSAR的工作流进行应用开发。基于ADSF框架进行开发基于AdaptiveAUTOSAR进行开发二、应用开发工作流程1.ADSF进行算法插件开发方法ADSF框架是MDC提供的一种简化版本接口和预定义数据的框架，融合了感知、定位、规控各个领域比较常见的应用场景，用户可以基于这个框架的接口进行简单的开发，可以极大的提高用户的开发效率。ADSF框架二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法首先进行顶层设计，然后通过MMC配置顶层设计，MDS对配置的文件进行生成代码及业务代码编写，MDS还支持编译和运行调试，最后进行算法移植。AdaptiveAUTOSAR开发方法二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法（1）AUTOSAT的SOA服务设计在MDC上进行服务设计，服务设计主要包括：服务代表的抽象事物、服务里面通信使用的数据结构、服务的通信双方。在此阶段，用户需要以服务为单位设计整个系统的通信服务。AUTOSAR的SOA服务设计二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法（2）在MMC中模块化实现数据类型在Ubuntu系统中打开主目录，双击mdc_manfiset_configurator图表，打开MMC软件。打开MMC软件二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法（2）在MMC中模块化实现数据类型使用MMC的模块化配置功能，可以配置所有的SOA服务中涉及的数据类型。使用MMC软件进行数据类型配置二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法（2）在MMC中模块化实现数据类型例如配置摄像头数据的数据结构。配置具体的数据类型二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法（2）在MMC中模块化实现数据类型使用MMC的模块化配置功能，配置所有的SOA服务以及对应的通信方式。配置SOA服务二、应用开发工作流程2.AdaptiveAUTOSAR开发方法（2）在MMC中模块化实现数据类型配置CameraEncodeServiceInterface服务中events、数据、数据类型等。配置服务中的具体参数二、应用开发工作流程3.拖拽式配置服务框架使用MMC的拖拽式功能，可以将构建好的服务和应用程序拖拽到一起，意味着此应用程序具备了某项服务的服务或者接受的功能。拖拽式连接服务与应用程序二、应用开发工作流程3.拖拽式配置服务框架每一个蓝色框代表着架构中的每一个进程；圆点P代表服务的提供方；圆点R代表服务的请求方，CameraApps和LidarApps代表构建好的应用程序。构建完成后，MMC会输出一个配置文件。MMC配置通信服务框架二、应用开发工作流程3.拖拽式配置服务框架将配置文件拷贝到MDS（MDCDevelopmentStudio）开发IDE中去，使用其生成代码功能，生成代码框架和配置文件，在代码框架中写入使用到的算法、业务逻辑等内容。生成代码编译MDS代码生成二、应用开发工作流程3.拖拽式配置服务框架将代码文件完成后，使用MDS的进行编译，并将编译程序发送到MDC上进行远程的运行调试。远程运行MDC远程运行二、应用开发工作流程4.

AI算法移植MDC的进行算法移植大致可分为三个步骤：AI算法移植二、应用开发工作流程4.

AI算法移植将caffe/Tensorflow/MindSpore框架下的模型转换为*.om模型。（1）模型转化支持的算子参考MDC6101.1.027-T000产品文档01/AI开发/命令行方式AI开发/ATC模型转换不支持/定义算子需要进入算子开发阶段二、应用开发工作流程4.

AI算法移植MDC提供了一个AscendCL框架，使用此框架可以进行模型推理。设置好AIPP等前处理参数后，可以进行推理过程。推理后跟后处理过程对接。（2）模型推理推理ACL初始化设置Device创建Context/Stream加载模型创建Tensor模型执行重置DeviceACL去初始化推理过程二、应用开发工作流程4.

AI算法移植MDC提供一套性能调试profiling工具，使用此工具可以进行性能调优。（3）性能分析开始采集profiling数据解析迭代数据找到耗时算子单算子调优图优化结束调优过程

三、功能调试1.MCD工具MDC提供MCD工具（MCDTool）用来在上位机进行调试，主要提供软件拓扑、设备拓扑、录制回放三个功能。MCD工具功能调试

三、功能调试2.命令行工具MDC提供一套命令行工具用来在MDC上进行调试，用户可以使用这套工具查看数据通信的频率、数据的内容以及录包、播包等。测试命令

三、功能调试3.MVIZ工具MDC提供MVIZ工具在上位机上进行可视化的数据调试，用于显示Camera、点云以及感知结果等数据，并支持开发自定义可视化插件。MVIZ可视化数据调试四、应用迁移MDC支持将其他平台开发的一些应用程序，移植到MDC上。以ROS框架下开发的应用程序移植MDC上为例，用户需要按照ROS的message配置成AUTOSAR格式的数据类型，并且重新设计通信框架采用的通信方式。MDC应用移植四、应用迁移1.定义数据格式对照rosmsg的定义编写AP（AUTOSARAdaptivePlatform）arxml-interface-data_type（数据格式定义），通过MMC工具将rosmsg配置到MMC里面。定义数据格式四、应用迁移如CM通讯框架（CommunicationManagement）的网络通讯协议DDS（DataDistributionService）、车载以太网协议SOME/IP。2.按需选择AP的通信方式DDS框架车载以太网协议SOME/IP四、应用迁移根据节点信息的收发，编写节点的arxml内容。3.编写节点app的arxml编写arxml内容四、应用迁移在MMC里面配置的arxml格式，根据arxml编写AP通讯框架。4.编译arxml编写AP通讯架构四、应用迁移5.填写算法6.工程编译7.运行AP工程PART04Assignmentimplement任务实施一、MMC应用开发（Linux）1.实验环境准备（1）设备检查本次实验环境包括MDC610，电源线，安装Ubuntu20.04虚拟环境的PC机一台。设备名称数量备注MDC6101台所有实验组公用电源线1组所有实验组公用笔记本或台式机每组1台台式机要有无线网卡一、MMC应用开发（Linux）1.实验环境准备（2）软件包准备MMC安装包：MDCManifestConfigurator.Ubuntu20-****tar.gz。ARXML文件：manifest文件夹。MMC安装包一、MMC应用开发（Linux）1.实验环境准备（3）文档准备MDC610AUTOSARAdaptivePlatform配置指南。MDCManifest常见错误处理。文档准备一、MMC应用开发（Linux）2.启动MMC在Ubuntu系统中打开主目录，双击mdc_manfiset_configurator图表，打开MMC软件，并创建工作文件夹。创建mmc工作文件夹一、MMC应用开发（Linux）3.创建AUTOSAR工程打开MMC界面，点击File>New>AUTOSARProject选项，在Projectname上输入工程名称，再单击”Finish”，创建AUTOSAR工程，创建完成后可在左侧“AUTOSARExplorer”视图中查看新建的AUTOSAR文件。创建AUTOSAR工程一、MMC应用开发（Linux）4.导入ARXML文件在“AUTOSARExplorer”视图中，右键单击目标工程选择“Import...”选项；在“Import”弹窗中选择“General>FileSystem”,再点击“Next>”。选择导入文件类型一、MMC应用开发（Linux）4.导入ARXML文件在出现的新窗口中，单击“Browse...”，打开提供的ARXML文件（manifest>common文件夹），选择ARXML文件所在路径，在文件选择框中勾选所需ARXML文件，单击“Finish”，完成导入。导入ARXML文件一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件在MMC界面的“AUTOSARExporer”视图中，选中目标工程，点击Validate>ValidateModel选项，进行ValidateModel校验。（1）ValidateModel校验使用ValidateModel校验工程一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件通过校验错误码在“MDCManifest配置工具用户指南”中找到对应的错误信息。（1）ValidateModel校验查看错误码一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件根据“MDCManifest配置工具用户指南”中的报错信息、可能原因、处理步骤，分析对应报错的可能原因。（1）ValidateModel校验查看报错原因及处理步骤一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件错误码：1108可能原因：serviceInterfaceId的值不唯一。处理的方式：双击对应错误描述信息，定位错误项位置，找到两个SomeipServiceInterfaceDeployment元素，其serviceInterfaceId属性值都是2753，修改其serviceInterfaceId属性值为唯一。（1）ValidateModel校验处理错误一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件修改完成后，通过快捷键“ctrl+s”或者左上角的

图标保存修改。并再次通过右键点击Validate>ValidateModel选项，进行ValidateModel校验。若检测校验结果不出现errors错误，则表示ValidateModel校验通过。（1）ValidateModel校验ValidateModel校验通过一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件在MMC界面的“AUTOSARExporer”视图中，选中目标工程，右键点击Validate>ValidateSchema选项，进行ValidateSchema校验。（2）ValidateSchema校验使用ValidateSchema校验工程一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件通过告警信息可在“MDCManifest配置工具用户指南”中找到对应的警告信息。（2）ValidateSchema校验查看错误码一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件根据“MDCManifest配置工具用户指南”中的告警描述、可能原因、处理步骤，查找告警原因和解决方法。（2）ValidateSchema校验查看告警原因及解决方法一、MMC应用开发（Linux）5.校验ARXML文件错误码：ARData00002可能原因：CATEGORY属性值没有配置或者配置值无效处理的方式：双击对应错误描述信息跳转到ARXML文件中，找到CATEGORY元素，将其配置为正确的值。（2）ValidateSchema校验CATEGORY元素一、MMC应用