用系統(tǒng)方法進(jìn)行汽車電子設(shè)計(jì)
為了確保各個(gè)設(shè)備良好工作并滿足汽車應(yīng)用中的各種使用要求,汽車電子的設(shè)計(jì)需要采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。為了實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備間以及和外部系統(tǒng)間的互聯(lián),在車輛系統(tǒng)中,采用了如CAN或者COM協(xié)議來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通訊,采用蜂窩系統(tǒng)和802.11以及藍(lán)牙協(xié)議來實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的通訊。
遠(yuǎn)程信息設(shè)備的占用空間必須盡可能地小。汽車廠家應(yīng)用在高端遠(yuǎn)程信息處理中的芯片,大多是FPGA設(shè)計(jì)的快速SoPC(可編程系統(tǒng)芯片),有時(shí)也可考慮采用ASIC。ASIC或者FPGA的使用驅(qū)動(dòng)著IP重用。既然可以從IP提供商處購買,為何還要在FPGA中構(gòu)建802.11或網(wǎng)絡(luò)硬件呢?這個(gè)問題可以從遠(yuǎn)程信息處理設(shè)計(jì)者處找到答案。
目前系統(tǒng)中的軟件量逐步增加,嵌入式軟件對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功變得非常關(guān)鍵。而要設(shè)計(jì)一個(gè)高質(zhì)量而且耐用的遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng),更多的是依賴于軟件而不是硬件。軟件小組需要在系統(tǒng)的核心中采用一個(gè)小型的嵌入式操作系統(tǒng)RTOS。
汽車動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)稱為OSEK。目前還沒有遠(yuǎn)程信息處理標(biāo)準(zhǔn)的需求,但是在不遠(yuǎn)的將來一定會(huì)出現(xiàn)這樣的標(biāo)準(zhǔn)。另外還需要網(wǎng)絡(luò)堆棧、文件系統(tǒng)以及一些圖形接口。對于汽車電子業(yè)來說,軟件IP的商業(yè)模型需具有廣泛的靈活性,且隨著用戶的不斷增加,軟件版權(quán)免費(fèi)模式會(huì)得到大量的采用。
考慮到大量的嵌入式軟件、硬件設(shè)計(jì)需求,以及市場競爭的壓力,系統(tǒng)應(yīng)該盡可能早的獲得驗(yàn)證、確認(rèn)及測試。但這會(huì)對仿真系統(tǒng)提出更高的要求,在確認(rèn)硬件行為時(shí),硬件仿真器作用很大。同時(shí),系統(tǒng)也需要進(jìn)行確認(rèn)。軟件確認(rèn)可通過自然仿真環(huán)境或指令集仿真器來進(jìn)行,只需要在工作站上快速地運(yùn)行系統(tǒng)軟件即可,外圍設(shè)備以及GUI可以在高級(jí)仿真器中進(jìn)行系統(tǒng)軟件的全面測試。
一個(gè)ISS可以仿真實(shí)際處理器的指令,因此可以對一個(gè)嵌入式軟件進(jìn)行更加精確的仿真,同時(shí)可以降低運(yùn)行速度。通過把軟件仿真器與硬件仿真器連接,協(xié)同驗(yàn)證工具就可以提供一個(gè)更加精確的仿真環(huán)境,盡管會(huì)降低運(yùn)行的速度,但對于大型的系統(tǒng)來說,硬件仿真器會(huì)加快執(zhí)行的速度。
當(dāng)然,遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)必須通過一種可靠而且成本有效的方式集成到車輛的電氣系統(tǒng)中。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),汽車設(shè)計(jì)者可能會(huì)采用專門的軟件來設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程信息處理子系統(tǒng)的載波信號(hào)、電源和地之間的連線。這些工具可以保證互連布線的成本因素,同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干擾及電氣兼容問題。 (紅林譯)
評(píng)論