用系統方法進行汽車電子設計

今天，電子設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備正在轉移到汽車中來。這些設備通常都是小型且網絡化的，同時還具有一個友好的用戶接口。
為了確保各個設備良好工作并滿足汽車應用中的各種使用要求，汽車電子的設計需要采用系統設計的方法。為了實現電子設備間以及和外部系統間的互聯，在車輛系統中，采用了如CAN或者COM協議來實現內部通訊，采用蜂窩系統和802.11以及藍牙協議來實現外部數據的通訊。
遠程信息設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設計的快速SoPC(可編程系統芯片)，有時也可考慮采用ASIC。ASIC或者FPGA的使用驅動著IP重用。既然可以從IP提供商處購買，為何還要在FPGA中構建802.11或網絡硬件呢？這個問題可以從遠程信息處理設計者處找到答案。
目前系統中的軟件量逐步增加，嵌入式軟件對于系統設計的成功變得非常關鍵。而要設計一個高質量而且耐用的遠程信息處理系統，更多的是依賴于軟件而不是硬件。軟件小組需要在系統的核心中采用一個小型的嵌入式操作系統RTOS。
汽車動力系統中應用的標準稱為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這樣的標準。另外還需要網絡堆棧、文件系統以及一些圖形接口。對于汽車電子業來說，軟件IP的商業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、硬件設計需求，以及市場競爭的壓力，系統應該盡可能早的獲得驗證、確認及測試。但這會對仿真系統提出更高的要求，在確認硬件行為時，硬件仿真器作用很大。同時，系統也需要進行確認。軟件確認可通過自然仿真環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軟件即可，外圍設備以及GUI可以在高級仿真器中進行系統軟件的全面測試。
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，協同驗證工具就可以提供一個更加精確的仿真環境，盡管會降低運行的速度，但對于大型的系統來說，硬件仿真器會加快執行的速度。
當然，遠程信息處理系統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中。為了實現這個目標，汽車設計者可能會采用專門的軟件來設計遠程信息處理子系統的載波信號、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，同時不會產生干擾及電氣兼容問題。 (紅林譯)