满足安全/带宽需求的车载网络设计
Goldilocks与CAN的优先级仲裁是一致的,但它基于DMA原理执行调度和离线仿真。另外,它不限制仲裁总线速度。
在低成本方面,LIN总线为车载网络应用提供每节点最低的成本。这种串行总线能以最快19,200波特的速度实现智能传感器和激励器的互连,线缆长度最长达40米。LIN也常被用作CAN子总线。
Atmel公司提供第二代系列高集成度LIN系统基础芯片。这些芯片具有6kV静电放电(ESD)保护和增强的电磁干扰(EMI)性能,所带的LIN收发器内置了输出电压为3.3/5V的稳压器。另外,Atmel公司还将推出同时内置稳压器和看门狗定时器的芯片。
俄罗斯公司Finprom Resouce将MSP LIN技术用于奥迪A6的汽车座位控制。据该公司介绍,这种技术可以提供最佳的经济、灵活和功能组合。
Finprom还为自适应车辆系统提供AVAS数字化车辆控制技术。这种技术基于相同的电子元件、公共通道和通信协议,将汽车通信通道中的信息密度提高到97%,并将通道内的服务信息共享降低了3%。AVAS技术采用标准电源线进行通信,兼容CAN和LIN拓扑。
软件是关键
鉴于车内大量控制器件、激励器、传感器和互连线带来的复杂性,软件成为车载网络设计中的关键部分就毫不奇怪了。Vector CANtech公司总裁Bruce D.Emaus指出,汽车嵌入式软件的规模非常庞大,今天的高端汽车要求上百兆字节的软件代码。
Emaus表示,他们遵循AUTOSAR等开放软件标准,因此能够保证软件代码的可复用性、软件开发成本的降低和可移植性。Robert Bosch LLC公司提供的汽车产品也支持AUTOSAR,并希望这个标准能成为全球标准。
AUTOSAR等软件对车辆之间以及车辆与基础设施之间通信的影响将越来越大。Emaus指出,用户功能要求、政府条例要求、网络中使用车辆复用、通信协议、所使用的OEM特殊网络运作策略都在不断增加,并且系统架构种类也在增加,特别是在使用了线传控制子系统的情况下。所有这些意味着软件增长的强烈势头。
“汽车就像蜂窝电话一样,”Continental Automotive Systems公司连接业务部执行副总裁Kieran O’Sullivan表示,“它们将变成更宽网络上的一个节点。”
NEC电子美国公司计划为其32位V850系列MCU以及带嵌入式FlexRay控制器的V850E/PH03 MCU,开发AUTOSAR兼容的MCAL微控制器驱动程序。该公司就这一项目正在与ETAS和KPIT Cummins Infosystems展开合作。
Mentor Graphics公司展示了首个针对AUTOSAR的支持工具。这个名为Volcano车辆系统架构(VSA)的工具还支持针对FlexRay、CAN和LIN的嵌入式软件设计。Volcano的模型驱动设计流程可以帮助用户减少设计汽车元件、嵌入式软件和网络中采用的下行数据验证和物理原型创建的工作量。用户可以在软件编程流程之前进行关键的设计决策和验证,从而缩短产品的上市时间。
Vector Informatik公司推出了一种用于消息类总线通信系统的数据交换格式,称为现场总线交换格式(FIBEX),用于帮助AUTOSAR软件的开发。这种格式以XML为基础,包含了描述整个车载网络所需的所有信息。这些信息包括网络拓扑、配置参数、调度、帧、信号及其位级的编码。FIBEX已经成为FlexRay总线系统的一种标准。
Vector Informatik还与The MathWorks公司合作使其设计工具与AUTOSAR应用程序具有互操作性。用户可以在Vector Informatik公司用于AUTOSAR的Davinci Developer中定义元件架构,然后将元件导出到the MathWorks公司的Simulink中去。
一些领先汽车制造商和公司,如丰田、Denso、摩托罗拉和Delphi,在使用The MathWorks的软件产品来改进设计,并实现高度复杂和集成的车载网络系统。这是因为它们能创建一个公共平台用于共享系统规范和开发思想,这样的网络系统包括AUTOSAR、FlexRay、CAN和LIN。
支持AUTOSAR的另一家公司是提供开发工具的dSPACE公司。它在SystemDesk版本2.0中增加了一个支持AUTOSAR版本2.1和3.0的仿真模块。利用这一模块,用户可以仿真复杂大规模ECU网络中的单独软件模块,并验证所有软件模块间的交互。
Synopsys公司提供的Saber开发环境可用于确保信号完整性的车载网络仿真和分析。Synopsys公司技术营销负责人Thorsten Gerke表示,许多车载网络元件和网络版图会影响信号完整性,包括电感、变阻器、电缆类型和长度以及电缆终端。
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