工程师说 | 基于虚拟平台协同模拟环境来实现车载软件开发左移

 

 

进化中的E/E架构开发所面临的课题

 

软件正在为汽车创造新的价值，因此客户的应用软件正在有大规模化、复杂化的趋势。由此，提高软件开发的效率方法，已经成为高级车载软件开发必不可少的需求。

 

伴随着E/E架构的进化，需要同时搭载数个硬件。数个硬件中的数个软件之间的通信测试是必须的。只有在数个硬件之间的建立通讯之后，搭载在上面的数个软件才能进行通信测试。然而这个测试一般都是在开发后期才能进行，一旦发生问题，返工的成本也会随之上升。

 

如果利用模拟环境，在开发前期就可以进行测试。但是，各个硬件模拟环境之间没有建立通讯，所以没法进行多个硬件之间的系统级别测试。由于复杂的测试脚本不能执行，所以很难保证产品的质量。

 

多设备的协同模拟环境概要

 

图1 多设备的协同模拟环境结构图

 

正如图1多设备的协同模拟环境结构图所示。瑞萨提议使用“多设备的协同模拟环境”来实现在没有实体硬件的情况下进行提前开发。

• 通过主工具^(*1)把各个VPF连接起来的“FMU^(*2)”以及“控制模块”

• 连接FMU与VPF的“通信脚本”

• 硬件模拟器“VPF^(*3)”

• 在相互连接的VPF之上运行的“通信模块SW”

 

因为在VPF上开发的软件可以直接在硬件上运行，即使硬件开发延迟也不会影响软件的开发与测试。这样的话，可以提前开发相互通信连接的软件，并可以在开发前期就能进行测试。（用户需要拥有主工具与VPF）

 

(*1) 主工具：调整与同步各VPF的动作。

(*2) Function Mockup Unit（FMU）：根据Function Mockup Interface（FMI）的要求来连接不同工具的库。由主工具将其导入，在主工具内相互连接。

(*3) Virtual Platform（VPF）：模拟SOC与MCU，在硬件上的软件不用修改就可以直接在VPF上运行。

 

CAN模型间的连接方法

正如图2通过FMI连接的模型之间利用CAN的通信方法所示。

 

FMI定义了收发信息的类型与时机，但是没有定义具体的通信式样。用户可以通过FMI来定义具体用什么模式、选择什么方式的连接式样。

 

图2 通过FMI连接的模型之间利用CAN的通信方法

 

如上图通过FMI连接的模型之间利用CAN的通信方法

 

多设备的协同模拟环境开发状况

由此，在多设备的协同模拟环境里，图2的FMI import Block之间利用CAN的通信式样，就可以进行通信了。

 

本文介绍了R-CarS4与RH850/U2A之间CAN通信的多设备的协同模拟环境。我们录制好了实际的动作视频，您可点击文末阅读原文查看。

 

通过这个解决方案，在没有实体硬件的情况下，使用相互通信的开发环境，可以进行车载软件开发。通过使用多设备的协同模拟环境，可以提前检测出潜在的Bug，缩短整体的测试时间从而提高软件的品质。

 

今后，R-CarV4H将与马达等平台模型连接。这样以来，人们可以从事更广阔范围的硬件间的连接的软件开发/软件研究。

 

由此，在多设备的协同模拟环境里，图2的fmi>利用上面这些模块，在没有实体硬件的情况下，开发相互通信的软件。

 

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瑞萨电子 (TSE: 6723)

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