用系統(tǒng)方法進行汽車電子設(shè)計

今天，電子設(shè)備在汽車中的應用急劇增加。在消費者中使用的普通電子設(shè)備正在轉(zhuǎn)移到汽車中來。這些設(shè)備通常都是小型且網(wǎng)絡(luò)化的，同時還具有一個友好的用戶接口。
為了確保各個設(shè)備良好工作并滿足汽車應用中的各種使用要求，汽車電子的設(shè)計需要采用系統(tǒng)設(shè)計的方法。為了實現(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)議來實現(xiàn)內(nèi)部通訊，采用蜂窩系統(tǒng)和802.11以及藍牙協(xié)議來實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的通訊。
遠程信息設(shè)備的占用空間必須盡可能地小。汽車廠家應用在高端遠程信息處理中的芯片，大多是FPGA設(shè)計的快速SoPC(可編程系統(tǒng)芯片)，有時也可考慮采用ASIC。ASIC或者FPGA的使用驅(qū)動著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？這個問題可以從遠程信息處理設(shè)計者處找到答案。
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)計的成功變得非常關(guān)鍵。而要設(shè)計一個高質(zhì)量而且耐用的遠程信息處理系統(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)的核心中采用一個小型的嵌入式操作系統(tǒng)RTOS。
汽車動力系統(tǒng)中應用的標準稱為OSEK。目前還沒有遠程信息處理標準的需求，但是在不遠的將來一定會出現(xiàn)這樣的標準。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)免費模式會得到大量的采用。
考慮到大量的嵌入式軟件、硬件設(shè)計需求，以及市場競爭的壓力，系統(tǒng)應該盡可能早的獲得驗證、確認及測試。但這會對仿真系統(tǒng)提出更高的要求，在確認硬件行為時，硬件仿真器作用很大。同時，系統(tǒng)也需要進行確認。軟件確認可通過自然仿真環(huán)境或指令集仿真器來進行，只需要在工作站上快速地運行系統(tǒng)軟件即可，外圍設(shè)備以及GUI可以在高級仿真器中進行系統(tǒng)軟件的全面測試。
一個ISS可以仿真實際處理器的指令，因此可以對一個嵌入式軟件進行更加精確的仿真，同時可以降低運行速度。通過把軟件仿真器與硬件仿真器連接，協(xié)同驗證工具就可以提供一個更加精確的仿真環(huán)境，盡管會降低運行的速度，但對于大型的系統(tǒng)來說，硬件仿真器會加快執(zhí)行的速度。
當然，遠程信息處理系統(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。為了實現(xiàn)這個目標，汽車設(shè)計者可能會采用專門的軟件來設(shè)計遠程信息處理子系統(tǒng)的載波信號、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，同時不會產(chǎn)生干擾及電氣兼容問題。 (紅林譯)