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当代汽车ECU开发需要怎样的工具?意法半导体给出了他们的答案!

http://www.ec.hc360.com2020年08月24日15:11 来源:半导体行业观察作者:李寿鹏T|T

    除了拥有让全球消费电子客户交口称赞的STM32系列产品外,意法半导体在汽车半导体市场的地位也不遑多让。根据StrategyAnalytics统计的数据显示,意法半导体位居2019年全球五大汽车半导体供应商的行列。而在前五的厂商中,他们也是唯一一家在收入上获得增长的企业。

    能够获得这样的表现,是公司过去多年来在这个领域持之以恒地投入多年的结果。据意法半导体汽车和分立器件产品部大众市场业务拓展负责人,公司战略办公室成员GiovanniLucaSARICA介绍,意法半导体在这个市场已经拥有三十多年的经验,所推出的产品也涵盖了传统汽车工业的全部主要应用。与此同时,意法半导体还是推动汽车创新和变革的主要厂商之一。

    据了解,无论是当前火热的电动汽车市场,还是辅助/自动驾驶领域,意法半导体都能提供领  先的产品,如在当前在电动汽车领域备受欢迎的车载SiC方面,意法半导体就是当中一个领  先的供应商。从GiovanniLucaSARICA的介绍我们得知,意法半导体是车规SiC功率元器件市场的领  导  者,并且是全世  界  第  一家为电动汽车提供车规级SiC产品的半导体厂商。此外,意法半导体的视觉系统解决方案也处于全球领  先的位置。这与意法半导体过去多年里的与时俱进地研发有重要的关系。

    在笔者看来,正是因为具备这种与时俱进的研发精神,意法半导体才能够在终端市场发生变化的时候,推出相应的产品,多次成为行业的先驱。而现在他们正在站在一个新风口之上。

    汽车系统带来的新挑战

    GiovanniLucaSARICA在日前接受包括半导体行业观察在内的众多媒体采访的时候表示,随着电动汽车和智能/自动驾驶汽车渐成主流,汽车的电子化程度提升成为行业的发展的重要趋势,汽车系统和汽车电子模组也变得越来越复杂。这就驱使汽车制造商重组车辆架构。

    “在这种情况下,对于汽车制造商、客户、设计人员来说,开发新电子模组和新ECU的复杂程度正在大幅提高”,GiovanniLucaSARICA告诉半导体行业观察记者。

    所谓ECU,是EletronicControlUnit的简称,其实就是汽车专用的处理器。作为汽车的大脑,ECU能被应用到汽车的多个功能模块上,而随着汽车功能的增加,车上的ECU也日益增多。

    

    从GiovanniLucaSARICA的介绍我们得知,现在汽车典型的硬件架构有100多个ECU,遍布车上的各个地方,而随着汽车功能的增加,带来的ECU应用的软硬件开发,不同模块之间的联动测试的难度也日益提升。

    GiovanniLucaSARICA举例说道,在一个ECU应用的常规开发中,设计人员会根据应用需求,首先会研究选择要用的元器件和技术,然后设计人员下载技术文档,研究如何使用所选的元器件,这个过程可能需要几天甚至几周的时间。只有这些基本步骤都完成后,才能开始硬件设计,为每个元器件开发硬件,设计、组装和测试PCB板。

    “同时,在一个独特的应用方案中可能需要集成不同的产品和模组,每个模组和产品之间需要通信交互,这些都要开发者所关注的”,GiovanniLucaSARICA补充说。

    在硬件设计完成之后,设计人员还要开发软件,以便收集数据信息,激活模组功能。因为现在汽车软件的复杂程度比飞机要高得多,所以软件开发的工作占了汽车开发总工作量的70%。

    最后则是应用的调试环节。GiovanniLucaSARICA指出,在实际环境中测试设备,需要把要在汽车上激活的负载和要用的传感器连接起来,然后开始首  次实际应用测试,验证所选产品是否符合要求。

    显然,这种常规设计过程可能需要花费数月的时间,而随着汽车越来越智能,这些工作的时间和难度会同步增长,为此如何解决这些开发中的难题就成为了芯片厂商、应用方案开发商,甚至汽车厂商等需要考虑的问题。

    而意法半导体面对这个问题的答案是AutoDevKit™。

    意法半导体的汽车开发新利器

    在GiovanniLucaSARICA看来,意法半导体在几年2月推出的AutoDevKit™是市场上绝  无  仅  有的ECU辅助开发工具。他指出,意法半导体的这个工具在一个集成的环境中提供独有的各种模组,且模组数量并没有限制;此外,每个模组(功能板)都组装良好,在硬件或软件级别上没有冲突;为了简化模组的互联,开发者无需采用类似Arduino这样的专门连接器,且现有硬可重复使用,

    “这是一个开放的、免费的、完整的原型开发系统,可将创意快速变为实物设计”,Giovanni Luca SARICA接着说。

    据介绍,完整的AutoDevKit生态系统包含AutoDevKit库插件和硬件开发工具,其中硬件开发工具包括针对汽车应用需求优化的AEKMCU探索板和功能板,以及AEKD系统解决方案演示板。其中AEK探索板用于评估某一特定汽车微控制器,功能板有助于快速实现各种功能,例如,电机控制、LED照明、电源管理、音频和通信连接。评估板和探索版都有专用的API,用于控制和连接电路板,所有这些工具都不需要深入了解所用的半导体器件或数据表。

    至于AEKD系统解决方案演示器,则让用户可以直接查看预装系统演示板,以及板套件和非电子硬件组件,例如,汽车部件和负载,帮助用户精确模拟目标解决方案。

    从硬件的角度看,AutoDevKit™提供了包括ST大部分产品和其他第三方产品在内的大量模组,其中包括连接器板、功能板和MCU板,然后客户采用类似于搭积木的方法,将这些模组组装到具体应用项目中,这就使得他们在几小时内就能够在实际环境开始测试特定应用,而传统方法可能需要几个月的开发时间,由此可见AutoDevKit™带来的开发周期的提升。

当代汽车ECU开发需要怎样的工具?意法半导体给出了他们的答案!

    值得一提的是,这些板子是客户可以在网上直接订购的。一旦他们从网上订购ST现有硬件,同时会收到在实验室评估这些产品所需的全部材料,从而节省了常规研发方法中产品测试所需的器件研究、电路板开发时间。

    从软件角度看,AutoDevKit提供了一个可视化的软件开发环境,客户可以用鼠标拖选要使用的模组。因为AutoDevKit的每个模组都附带使用模组功能所需的首要软件栈,所以软件环境会自动配置MCU外设,这意味着设计人员不需要花费时间精力给应用分配微控制器资源。硬件连接查看器可引导设计人员互连多个功能板。

    AutoDevKit的软件库中,还包括可以简化客户开发工作的API应用编程接口,这些API用起来就像使用黑匣子一样,设计人员无需深入了解特定功能板即可激活负载。GiovanniLucaSARICA强调。“简而言之,有了AutoDevKit,客户可以从一个点子和一个具体目标开始开发应用,并且在AutoDevKit环境中可以选择可用的模组和技术,并仅订购所需的产品,因此,设计人员无需再花时间为单个元器件开发硬件。”GiovanniLucaSARICA补充说。

    据了解,因为AutoDevKit全部集成在意法半导体的SPC5Studio软件开发环境内,这就为这款IDE平台增加了微控制器引脚自动分配和将多个功能板连到微控制器板的视图编辑器功能。又因为AutoDevKitAPI与SPC5Studio底层驱动程序完全集成,这就使其可在不同微控制器平台之间轻松移植的代码。

    意法半导体亚太区汽车产品市场及应用高级总监郑明发则强调,在亚太地区,意法半导体目前正在采取各种方式为其战略合作伙伴提供更广泛、深入的技术支持,当然还有潜在的项目或业务分析论证。郑明发进一步指出,意法半导体借助技术创新中心能为他们的客户提供具体的开发定制计划。而在这个中心支持下,意法半导体甚至还能提供PCB系统解决方案,并根据客户的实际应用负载提供定制方案,以及所有的必要的模拟和评估测试结果。

    “我们的系统参考演示解决方案包括PCB原理图、复杂的产品驱动程序、应用说明书、外部元器件选型和布局指南,以及所有必要的系统验证和确认报告,例如,功能安全分析、测试台和EMC测试报告。通过这些支持服务,相信我们可以帮助合作伙伴缩短开发项目的总体研发周期,从而加速产品上市时间,并改进解决方案的质量、安全性甚至拥有成本,提高产品的整体市场竞争力,帮助客户参与市场竞争,甚至挑战在当今市场占据主导地位的跨国公司。”郑明发说。

    “总而言之,AutoDevKit能让客户设计变得更简单!”GiovanniLucaSARICA最后说。

责任编辑:刘婷婷

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