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NI模块测试带头 中科院车用网络讯息一把抓
 

【CTIMES/SmartAuto 鍾榮峰 报导】   2011年04月16日 星期六

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汽车电子越来越重视高度整合分布式电子控制单元ECU的设计架构,整合这些讯息就要透过车用网络CAN总线相互传递并达到控制效果。可实时传输大量讯息、取代传统模拟控制方式、属于系统设计的CAN总线架构,有越来越多的复杂运算需求,需要更为高阶16和32位微控制器的处理效能、可靠度和适应极端环境的稳定度。同时,传输控制讯息的安全、畅通和实时反应等过程控制,更是CAN总线网络设计必要的考虑。

图左为中科院飞弹火箭研究所射导机电组张国梁工程师,右为美商国家仪器营销部技术工程师柯璟铭。
图左为中科院飞弹火箭研究所射导机电组张国梁工程师,右为美商国家仪器营销部技术工程师柯璟铭。

中科院飞弹火箭研究所射导机电组张国梁工程师表示,美商国家仪器(NI)的PXI CAN/LIN/FlexRay总线模块设计,可协助中科院更有效率地进行前端开发和验证测试作业,而Compact RIO更可扩充许多模块,例如透过DAQ软硬件平台,可针对引擎、油压、马达转动等讯号进行量测,再整合CAN总线模块来同步验证讯号的正确性。工规等级的Compact RIO可让中科院的车电研发人员,只需专注于运算法则部份,硬件整合和软件API则可透过前端开发入门工具Compact RIO先行完成,可减少ECU前期的开发设计时间。

中科院采用PXI CAN适配卡,搭配LabVIEW图形软件,设计CAN网络图控接口,透过此接口验证关键的车电ECU模块,包括CAN Gateway、倒车雷达讯号转换模块、方向盘转换模块、方向盘2轴舵角速度计感测模块、线传煞车平台、或是ACC自适应巡航控制系统(Active Cruise Control;ACC)等功能。

据了解,除了中科院之外,目前华创车电也有采用NI的PXI作为量测车电零配件产品的主要工具。

至于FPGA应用在汽车电子的可能性,美商国家仪器营销部技术工程师柯璟铭认为,弹性化和简化功能设计是FPGA的强项,不过FPGA仍是扮演汽车电子前端开发样品功能雏型的角色,现阶段主要处理控制架构仍是以MCU设计为主,未来FPGA在车电领域的成长可期,单板式设计架构也将逐渐朝向芯片等级设计时间。

另一方面,张国梁指出,在车厂严格验证的流程下,芯片设计开发商必须将软件程序开放给车厂进行测试作业,程序的复杂度也让多任务的程序语言架构逐渐成为主流,因此必须有一套模块化操作系统加以支撑。而强调逻辑化的FPGA工具,若要处理复杂的多任务软件设计,速度效率可能会受到影响。16位和32位的单芯片架构,看起来似乎还比较得心应手,不过在设计成本仍较为昂贵。

但张国梁进一步强调,值得注意的是,在讲求行车安全功能严格认证的国际规范ISO 26262标准当中,FPGA已被视为是符合标准的软硬件设计流程,程序语言需要经过相关验证合格才行,例如不能用C++写,只能用C语言设计。因此FPGA工具已逐渐成功渗透到严格的车规认证标准。不过有些更为讲究讯号处理效能的汽车电子产品,仍是FPGA无法介入的领域,例如电子车身稳定系统(Electronic Stability Control;ESC)或是ACC自适应巡航控制系统等等。

關鍵字: CAN  FPGA  ECU  NI  中科院  測試系統與研發工具 
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