汽車電子中的自動編碼及測試自動化技術(shù)

汽車制造商們一直致力于將工業(yè)自動化不斷推向新的高度?，F(xiàn)在，他們在設(shè)計(jì)進(jìn)程自動化領(lǐng)域更花功夫。隨著軟件復(fù)雜性的增強(qiáng)，他們將致力于在不犧牲穩(wěn)定性的前提下，將研發(fā)重心向自動代碼生成（ACG）和縮短量產(chǎn)時(shí)間轉(zhuǎn)移。

在現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代，最復(fù)雜的汽車可能擁有超過100個(gè)微處理器、超過1億的編碼行數(shù)（LOC）。而且目前我們還沒看到任何跡象表明：這種不斷增長的軟件發(fā)展勢頭未來會受到遏制。令人驚訝地是，甚至許多資金短缺的公司，也在試圖用機(jī)器而不是人類來解決這項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。其實(shí)自動代碼生成很久以前就應(yīng)用于這個(gè)行業(yè)了，現(xiàn)在看來，它正處于迫切需要突破的臨界點(diǎn)。自動代碼生成工具，有利于使設(shè)計(jì)原形進(jìn)入量產(chǎn)。它們創(chuàng)造了易于維護(hù)的編碼，也有助于工程師創(chuàng)建復(fù)合系統(tǒng)，快速進(jìn)入市場。

“當(dāng)人們將注意力轉(zhuǎn)向較大型項(xiàng)目、更復(fù)雜的運(yùn)算法則以及32位浮點(diǎn)芯片時(shí)，自動編碼將成為主流，”MathWorks公司汽車行業(yè)部經(jīng)理Wensi Jin說；“對于混合動力車相關(guān)項(xiàng)目而言，這種方式很適用，不需要和海量的修改代碼打交道。”

新興技術(shù)領(lǐng)域?qū)ψ詣哟a生成特別感興趣—絕大多數(shù)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)都采用編碼發(fā)生器，進(jìn)行免修改編程，比如為主動安全和電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)編碼?，F(xiàn)在，汽車制造商們在高級人機(jī)界面上應(yīng)用此技術(shù)的機(jī)會也越來越多。

“隨著越來越多的汽車采用圖形顯示和人機(jī)界面，汽車工業(yè)將采用更多工具手段，集中在圖形用戶界面設(shè)計(jì)、在實(shí)際設(shè)備上生成代碼，”微軟汽車組項(xiàng)目經(jīng)理Walter Sullivan說。

自動編碼的好處

軟件技術(shù)日益成為促進(jìn)汽車制造商差異化的關(guān)鍵—他們可以用軟件添加特色和功能。對于動力傳動系統(tǒng)而言，編程也很關(guān)鍵。適當(dāng)?shù)木幊棠軌蛱岣咝阅軈?shù)、燃料經(jīng)濟(jì)性，降低排放。自動代碼生成的最大好處就是：機(jī)器編碼比人類快得多?！帮@著降低開發(fā)時(shí)間，”天合汽車公司電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)高級軟件開發(fā)工程師Jon Chalmers說：“雖然開始時(shí)比較費(fèi)時(shí)間，但是到項(xiàng)目收尾時(shí)，成效明顯。“

眾多觀察家認(rèn)為：手動編程已經(jīng)不再能夠滿足行業(yè)需求。多年前，匯編語言就開始給C語言讓位了。C語言將編程提高到一個(gè)更抽象的高度，讓開發(fā)者能夠在同一時(shí)間生成更多軟件，錯(cuò)誤更小?！盎谀Ｐ偷拈_發(fā)將超越C語言邁出一大步，”dSpace公司北美產(chǎn)品經(jīng)理DirkFleischer說。“更抽象就意味著更不復(fù)雜，”自動代碼生成工具，在最大程度上消除了一些普通編程錯(cuò)誤，比如上溢。

采用模型和編碼器，還有助于提高穩(wěn)定性。因?yàn)檐浖軌蛟谟布δ芡晟魄矮@得嚴(yán)格審核及修改。“在電子設(shè)備硬件完備之前，設(shè)計(jì)師可以將自動編碼軟件放在dSpace盒子中，進(jìn)行硬件在環(huán)測試，”Chalmer說：“還可以盡早調(diào)整運(yùn)算法則—這樣當(dāng)我們把盒子裝到汽車上時(shí)，對其性能更有信心。”

業(yè)內(nèi)對此技術(shù)的信心越來越強(qiáng)，已經(jīng)將其進(jìn)一步擴(kuò)展到提高編碼效率的應(yīng)用上了。曾經(jīng)有負(fù)面觀點(diǎn)稱：編碼器會使軟件無法承受、力不從心，占用更大內(nèi)存和處理功能，超出汽車制造商的預(yù)期。

但是現(xiàn)在情況有所改變。“隨著自動代碼生成工具日益完善，將逐漸接近手動編碼實(shí)現(xiàn)的效果，”Vector CANtech公司內(nèi)嵌軟件高級項(xiàng)目工程師Ralf Fritz說。

許多程序員稱：機(jī)器生成代碼的效率僅比優(yōu)秀的手動編碼高幾個(gè)百分點(diǎn)。對于許多在其新項(xiàng)目上用自動代碼生成技術(shù)的公司而言，這個(gè)結(jié)果還算令人滿意。

自動代碼生成不會產(chǎn)生額外工作。但是像許多新技術(shù)一樣，開始時(shí)比傳統(tǒng)項(xiàng)目需要花費(fèi)的時(shí)間長，也需要一定的培訓(xùn)或較高的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

“設(shè)定一項(xiàng)自動編碼項(xiàng)目是比較復(fù)雜的，”天合汽車公司產(chǎn)品總工程師Richard Blachford說；“先確定一個(gè)項(xiàng)目，然后用工具以你想要的確定方式生成代碼。在此過程中，還需要一兩個(gè)對自動編碼工具沒有抵觸情緒的軟件專家?！?