汽車電子中的自動編碼及測試自動化技術

汽車制造商們一直致力于將工業自動化不斷推向新的高度。現在，他們在設計進程自動化領域更花功夫。隨著軟件復雜性的增強，他們將致力于在不犧牲穩定性的前提下，將研發重心向自動代碼生成（ACG）和縮短量產時間轉移。

在現在這個時代，最復雜的汽車可能擁有超過100個微處理器、超過1億的編碼行數（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，也在試圖用機器而不是人類來解決這項技術挑戰。其實自動代碼生成很久以前就應用于這個行業了，現在看來，它正處于迫切需要突破的臨界點。自動代碼生成工具，有利于使設計原形進入量產。它們創造了易于維護的編碼，也有助于工程師創建復合系統，快速進入市場。

“當人們將注意力轉向較大型項目、更復雜的運算法則以及32位浮點芯片時，自動編碼將成為主流，”MathWorks公司汽車行業部經理Wensi Jin說；“對于混合動力車相關項目而言，這種方式很適用，不需要和海量的修改代碼打交道。”

新興技術領域對自動代碼生成特別感興趣—絕大多數的設計團隊都采用編碼發生器，進行免修改編程，比如為主動安全和電動轉向系統設計編碼。現在，汽車制造商們在高級人機界面上應用此技術的機會也越來越多。

“隨著越來越多的汽車采用圖形顯示和人機界面，汽車工業將采用更多工具手段，集中在圖形用戶界面設計、在實際設備上生成代碼，”微軟汽車組項目經理Walter Sullivan說。

自動編碼的好處

軟件技術日益成為促進汽車制造商差異化的關鍵—他們可以用軟件添加特色和功能。對于動力傳動系統而言，編程也很關鍵。適當的編程能夠提高性能參數、燃料經濟性，降低排放。自動代碼生成的最大好處就是：機器編碼比人類快得多。“顯著降低開發時間，”天合汽車公司電動轉向系統高級軟件開發工程師Jon Chalmers說：“雖然開始時比較費時間，但是到項目收尾時，成效明顯。“

眾多觀察家認為：手動編程已經不再能夠滿足行業需求。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更抽象的高度，讓開發者能夠在同一時間生成更多軟件，錯誤更小。“基于模型的開發將超越C語言邁出一大步，”dSpace公司北美產品經理DirkFleischer說。“更抽象就意味著更不復雜，”自動代碼生成工具，在最大程度上消除了一些普通編程錯誤，比如上溢。

采用模型和編碼器，還有助于提高穩定性。因為軟件能夠在硬件功能完善前獲得嚴格審核及修改。“在電子設備硬件完備之前，設計師可以將自動編碼軟件放在dSpace盒子中，進行硬件在環測試，”Chalmer說：“還可以盡早調整運算法則—這樣當我們把盒子裝到汽車上時，對其性能更有信心。”

業內對此技術的信心越來越強，已經將其進一步擴展到提高編碼效率的應用上了。曾經有負面觀點稱：編碼器會使軟件無法承受、力不從心，占用更大內存和處理功能，超出汽車制造商的預期。

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

許多程序員稱：機器生成代碼的效率僅比優秀的手動編碼高幾個百分點。對于許多在其新項目上用自動代碼生成技術的公司而言，這個結果還算令人滿意。

自動代碼生成不會產生額外工作。但是像許多新技術一樣，開始時比傳統項目需要花費的時間長，也需要一定的培訓或較高的實踐經驗。

“設定一項自動編碼項目是比較復雜的，”天合汽車公司產品總工程師Richard Blachford說；“先確定一個項目，然后用工具以你想要的確定方式生成代碼。在此過程中，還需要一兩個對自動編碼工具沒有抵觸情緒的軟件專家。”