1.引言

Classic AUTOSAR是經(jīng)過驗(yàn)證并在全球廣泛應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，過去二十年來一直是車載軟件開發(fā)的重要基礎(chǔ)。該標(biāo)準(zhǔn)從針對(duì)特定微控制器的標(biāo)準(zhǔn)化嵌入式軟件組件的理念發(fā)展而來，目前幾乎100％的車輛都采用了該標(biāo)準(zhǔn)。Classic AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)涵蓋廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，從控制簡(jiǎn)單的車內(nèi)溫度傳感器到對(duì)安全至關(guān)重要的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，再到具有實(shí)時(shí)處理功能的復(fù)雜駕駛員輔助軟件，是汽車中間件的首選。

隨著軟件定義汽車 (SDV) 概念的興起，汽車軟件的開發(fā)方式正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。從以往依賴嵌入式開發(fā)和V模型的傳統(tǒng)流程，逐步邁向持續(xù)集成、持續(xù)部署、持續(xù)測(cè)試 (CI/CD/CT) 以及更加靈活高效的敏捷開發(fā)方式。在整個(gè)生命周期中，現(xiàn)代汽車需要不斷接收軟件更新、新功能、錯(cuò)誤修復(fù)和安全補(bǔ)丁。所有這些都需要經(jīng)過測(cè)試，才能最終推廣到車隊(duì)。與此同時(shí)，現(xiàn)代數(shù)字化車輛所需的軟件數(shù)量不斷增長(zhǎng)，而所有軟件的開發(fā)都必須在預(yù)算范圍內(nèi)按時(shí)完成。

“左移”理念[1]描述了這一變革趨勢(shì)——將大量測(cè)試環(huán)節(jié)向軟件在環(huán) (SiL) 測(cè)試遷移，以減少對(duì)復(fù)雜、昂貴且資源有限的硬件在環(huán) (HiL) 測(cè)試的依賴。通過虛擬方式完成數(shù)百萬公里的測(cè)試（而非使用昂貴的測(cè)試車隊(duì)），并在開發(fā)早期發(fā)現(xiàn)車載軟件問題，能夠顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并大幅降低開發(fā)成本。

“左移”解決了汽車軟件面臨的主要挑戰(zhàn)：

軟件數(shù)量和復(fù)雜性不斷增加

軟件開發(fā)高度依賴硬件

多供應(yīng)商協(xié)同開發(fā)的需求

ECU虛擬化和軟件在環(huán)測(cè)試正在成為汽車行業(yè)掌握車載軟件的關(guān)鍵能力。汽車制造商對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈日益增長(zhǎng)的需求印證了這一趨勢(shì)，供應(yīng)商在交付真實(shí)ECU的同時(shí)提供虛擬ECU已成為新常態(tài)，且該趨勢(shì)正在向更深層次發(fā)展。全新的電子/電氣架構(gòu)開發(fā)早在硬件或芯片可用之前就已啟動(dòng)，利用即將推出的芯片組和架構(gòu)的完全虛擬化模型，最終實(shí)現(xiàn)硬件與軟件的解耦，以充分利用軟件定義汽車的優(yōu)勢(shì)。

Elektrobit是AUTOSAR軟件的領(lǐng)先供應(yīng)商，與Molex（汽車行業(yè)公認(rèn)的應(yīng)用、軟件和硬件供應(yīng)商）和 Synopsys（仿真工具的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者）共同開發(fā)了完全虛擬化的軟件開發(fā)和測(cè)試工作流程。 將“左移”理念應(yīng)用于Molex商業(yè)無線充電軟件平臺(tái)可加快開發(fā)時(shí)間，提高測(cè)試代碼覆蓋率，并顯著提升開發(fā)人員的體驗(yàn)。

Molex無線充電平臺(tái)

Molex開發(fā)并生產(chǎn)了一款車載手機(jī)互聯(lián)應(yīng)用平臺(tái)，包括無線充電、NFC通信和以及手機(jī)與車載天線的耦合功能。 該平臺(tái)支持CAN FD、診斷和電源管理器等汽車接口，可根據(jù)汽車制造商的特定需求進(jìn)行定制。

Molex平臺(tái)符合Classic AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)，使用Elektrobit的EB tresos AutoCore作為底層汽車中間件。 在Classic AUTOSAR術(shù)語中，Molex平臺(tái)被稱為軟件組件 (SWC)，而EB tresos AutoCore則是基礎(chǔ)軟件 (BSW)，二者共同構(gòu)成運(yùn)行在手機(jī)互聯(lián)ECU中央處理器上的固件包。

圖1.無線充電ECU的軟件架構(gòu)

Elektrobit “EB tresos AutoCore” 中間件

EB tresos AutoCore Generic (ACG) 是EB tresos系列產(chǎn)品之一。EB tresos產(chǎn)品系列為ECU開發(fā)提供高效、可擴(kuò)展且符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)和OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。EB tresos包含ECU基礎(chǔ)軟件 (BSW)、單核/多核操作系統(tǒng)、功能安全和信息安全解決方案以及配置工具。

Elektrobit提供的ACG基于兼容AUTOSAR分層架構(gòu)，且包含與硬件無關(guān)的基礎(chǔ)軟件模塊和運(yùn)行時(shí)環(huán)境 (RTE)。ACG與包含MCAL和操作系統(tǒng)等硬件專用模塊的板級(jí)支持包 (BSP) 相結(jié)合，構(gòu)成了實(shí)時(shí)ECU基礎(chǔ)軟件的完整解決方案。

Synopsys Silver

Synopsys Silver是一個(gè)虛擬ECU平臺(tái)，使開發(fā)人員能在個(gè)人電腦上完成ECU軟件測(cè)試等開發(fā)任務(wù)，而以前這需要測(cè)試平臺(tái)或測(cè)試車輛才能進(jìn)行 [2]。在Silver仿真環(huán)境中運(yùn)行的虛擬ECU是針對(duì)主機(jī)電腦編譯的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高效且易用的開發(fā)與調(diào)試。該平臺(tái)兼容MATLAB/Simulink等常用仿真工具及標(biāo)準(zhǔn)，并提供汽車網(wǎng)絡(luò)仿真層。為了實(shí)現(xiàn)基于AUTOSAR的軟件架構(gòu)的無縫切換，Silver還集成了豐富的AUTOSAR MCAL及AUTOSAR實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)仿真環(huán)境。

2.Molex ECU平臺(tái)

Molex正在將無線充電平臺(tái)引入其他芯片組。盡管AUTOSAR在設(shè)計(jì)上遵循硬件無關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際項(xiàng)目中仍存在部分硬件依賴性。比如特定芯片組的硬件特定功能需要用到復(fù)雜的設(shè)備驅(qū)動(dòng) (CDD)，操作系統(tǒng)里也可能包含一些硬件相關(guān)的功能。因此，遷移會(huì)影響整個(gè)軟件棧，包括Molex應(yīng)用程序以及Elektrobit的底層汽車中間件 (Classic AUTOSAR)。

Molex在此遷移項(xiàng)目中面臨五大挑戰(zhàn)：

尚無可用硬件

硬件測(cè)試裝置昂貴且不可擴(kuò)展

基礎(chǔ)軟件配置難以測(cè)試

測(cè)試覆蓋范圍有限

測(cè)試速度僅限于實(shí)時(shí)

尚無可用硬件

硬件可用性方面存在多重限制因素，一種是微控制器本身不可用，另一種是包括外設(shè)在內(nèi)的ECU電子設(shè)備不可用。二者都可能成為開發(fā)項(xiàng)目的限制因素。新設(shè)計(jì)通常采用最新一代芯片來實(shí)現(xiàn)最新功能，并盡可能延長(zhǎng)集成電路的可用時(shí)間。最初這些組件僅作為工程樣品提供，且數(shù)量非常有限。ECU的電子板本身也需要經(jīng)歷開發(fā)過程，包括原型硬件和不同樣品階段，在整個(gè)開發(fā)過程中生產(chǎn)的數(shù)量同樣非常有限。

在本項(xiàng)目中，Molex平臺(tái)將改用新一代微控制器?？捎玫脑u(píng)估板數(shù)量有限。新ECU的電子設(shè)計(jì)進(jìn)度更為滯后，因?yàn)樗蕴幱谟布O(shè)計(jì)階段。硬件可用性顯然是這一平臺(tái)遷移項(xiàng)目的瓶頸。

硬件測(cè)試裝置昂貴且不可擴(kuò)展

專用實(shí)驗(yàn)室測(cè)試裝置需要昂貴的硬件和軟件組件，如邏輯分析儀、調(diào)試器、可控電源等。這些測(cè)試臺(tái)需要專門設(shè)置和維護(hù)，而且由于其原型特性，容易出錯(cuò)。通常這些設(shè)備僅在特定地理位置提供，且數(shù)量極為有限。并不是每位開發(fā)人員都能使用這些測(cè)試平臺(tái)，或者需要提前很長(zhǎng)時(shí)間預(yù)約才能使用該設(shè)備。當(dāng)與合作伙伴共同開展項(xiàng)目時(shí)，這一可擴(kuò)展性問題會(huì)變得更加嚴(yán)重，因?yàn)闇y(cè)試裝置涉及需要在不同公司之間共享的A、B 或C樣品。

基礎(chǔ)軟件配置難以測(cè)試

該項(xiàng)目的基礎(chǔ)軟件配置使用了4萬多個(gè)參數(shù)，運(yùn)行環(huán)境承載了38個(gè)互聯(lián)的軟件組件，這些組件還與其他ECU上運(yùn)行的組件進(jìn)行通信。這導(dǎo)致平臺(tái)團(tuán)隊(duì)需要投入大量精力來維護(hù)汽車制造商規(guī)格和變體的基礎(chǔ)軟件配置。因此，團(tuán)隊(duì)經(jīng)常會(huì)遇到因配置參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤、任務(wù)優(yōu)先級(jí)問題或啟動(dòng)和集成代碼問題而導(dǎo)致的問題。由于目前沒有支持基礎(chǔ)軟件 (BSW) 與應(yīng)用層軟件 (SWC) 獨(dú)立測(cè)試的配置，因此很難重現(xiàn)錯(cuò)誤條件，且無法測(cè)試基礎(chǔ)軟件所有必要的內(nèi)部狀態(tài)。

測(cè)試覆蓋范圍有限

由于軟件測(cè)試采用以硬件為中心的方法，且測(cè)試裝置的可用性有限，因此在每次分支集成時(shí)只能執(zhí)行較低比例的測(cè)試。 在這種情況下，回歸錯(cuò)誤可能無法被發(fā)現(xiàn)，而驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)往往要到流程后期的主線完整測(cè)試運(yùn)行時(shí)才能檢測(cè)到這些問題。開發(fā)團(tuán)隊(duì)希望更早地獲得反饋，并在分支合并回主分支之前運(yùn)行更高比例的測(cè)試。

圖2. 平臺(tái)軟件開發(fā)人員的測(cè)試裝置

Molex平臺(tái)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是將這些由變更引起的回歸減少到接近零，使每個(gè)開發(fā)人員始終能夠自行運(yùn)行完整的測(cè)試套件，從而在開發(fā)過程中節(jié)省大量成本和時(shí)間。

測(cè)試速度僅限于實(shí)時(shí)

硬件裝置上的測(cè)試必須實(shí)時(shí)運(yùn)行；通常需要在多個(gè)裝置上通宵運(yùn)行，才能在第二天早上獲得測(cè)試結(jié)果。然而，隨著測(cè)試用例數(shù)量不斷增加，有時(shí)甚至一個(gè)晚上也無法完成一輪完整的測(cè)試。這就形成了一個(gè)盲區(qū)——即在測(cè)試結(jié)果尚未出爐時(shí)，新的軟件開發(fā)工作卻已展開。

Molex與Elektrobit和Synopsys共同啟動(dòng)了ECU虛擬化項(xiàng)目，以支持其無線充電平臺(tái)向新芯片組的遷移，應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)開發(fā)流程的挑戰(zhàn)，并充分發(fā)揮虛擬化的核心價(jià)值優(yōu)勢(shì)。

3.Classic AUTOSAR的ECU虛擬化原理

虛擬ECU是ECU的模型，可以用來在仿真環(huán)境中測(cè)試其軟件。虛擬ECU的優(yōu)勢(shì)在于其易于設(shè)置、可擴(kuò)展性強(qiáng)，并可在故障注入場(chǎng)景中提供開箱即用的支持。虛擬ECU是軟件在環(huán)測(cè)試工作流程的基礎(chǔ)。根據(jù)虛擬ECU所需的保真度和測(cè)試覆蓋范圍，用戶可以選擇四種不同的虛擬化級(jí)別，如圖3所示。

圖3. ECU虛擬化級(jí)別

本案例研究采用三級(jí)虛擬化技術(shù)[3]，基于Synopsys Silver虛擬ECU平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。該平臺(tái)采用主機(jī)編譯方式，將軟件編譯為能在仿真環(huán)境中本地運(yùn)行的程序，極大降低了運(yùn)行時(shí)資源消耗，從而提高了執(zhí)行效率。三級(jí)虛擬化涵蓋了與硬件無關(guān)的基礎(chǔ)軟件和應(yīng)用程序的正式代碼。根據(jù)測(cè)試需要，微控制器抽象層、復(fù)雜設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和操作系統(tǒng)等硬件專用模塊將被仿真等效模塊或或樁模塊替代。應(yīng)用程序組件則由測(cè)試樁替代。

三級(jí)ECU虛擬化特別適用于加速基礎(chǔ)軟件中硬件無關(guān)功能的測(cè)試周期，例如診斷通信、基于信號(hào)的CAN通信和模式管理。

4. 在Molex平臺(tái)項(xiàng)目中部署虛擬ECU

由于AUTOSAR基礎(chǔ)軟件采用分層架構(gòu)，除MCAL和操作系統(tǒng)外的所有模塊都與硬件無關(guān)，無需任何改動(dòng)即可在虛擬ECU中重復(fù)使用。工作流程包括以下部分：

虛擬化基礎(chǔ)軟件棧

應(yīng)用程序與復(fù)雜設(shè)備驅(qū)動(dòng)的樁模塊化

創(chuàng)建虛擬ECU構(gòu)建環(huán)境

基礎(chǔ)軟件虛擬化流程如圖4所示。無線充電ECU的起點(diǎn)是目標(biāo)硬件（即32位微控制器）的配置項(xiàng)目。集成商使用EB tresos Studio為其配置和生成代碼。為了支持虛擬ECU，需額外安裝一個(gè)板級(jí)支持包（含適用于Synopsys Silver的MCAL與操作系統(tǒng)插件，如紫色框所示）?，F(xiàn)在，用戶可以將配置項(xiàng)目遷移到Synopsys Silver，形成圖右側(cè)所示的項(xiàng)目設(shè)置。

圖4. 基礎(chǔ)軟件虛擬化工作流程

如圖5所示，EB tresos Studio的項(xiàng)目資源管理器中現(xiàn)在顯示兩個(gè)ECU配置項(xiàng)目可用。 第一個(gè)項(xiàng)目（tresos-project-nextgen）包含微控制器的目標(biāo)項(xiàng)目，而tresos-pro-ject-nextgen-vecu則包含通過遷移步驟從前者衍生而來的虛擬項(xiàng)目。對(duì)于所有與硬件無關(guān)的模塊，兩個(gè)項(xiàng)目中的模塊及其配置完全相同。 而MCAL模塊（如下面截圖中的CAN）則有所不同。不過，配置已從目標(biāo)項(xiàng)目導(dǎo)入到虛擬項(xiàng)目。

圖5. EB tresos Studio中的目標(biāo)和虛擬項(xiàng)目

完成第一步后，所有帶有AUTOSAR接口的應(yīng)用軟件組件都將被樁模塊替代，測(cè)試框架可以輕松控制這些樁模塊，以確保軟件正常啟動(dòng)，并觸發(fā)測(cè)試所需的測(cè)試邊界情況。

最后一步，即構(gòu)建配置，需要調(diào)整多個(gè)Make文件，以便使用具有適當(dāng)設(shè)置的本機(jī)編譯器進(jìn)行構(gòu)建，確保虛擬ECU中重復(fù)使用正確的文件。

5. 使用ECU虛擬化

引言中強(qiáng)調(diào)了ECU和嵌入式軟件開發(fā)項(xiàng)目中常見的五大挑戰(zhàn)：

尚無可用硬件

硬件測(cè)試裝置昂貴且不可擴(kuò)展

基礎(chǔ)軟件配置難以測(cè)試

測(cè)試覆蓋范圍有限

測(cè)試速度僅限于實(shí)時(shí)

通過這個(gè)參考項(xiàng)目，Molex、Elektrobit和Synopsys將ECU虛擬化確立為核心技術(shù)，并引入全新開發(fā)流程來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

可擴(kuò)展的虛擬測(cè)試臺(tái)（帶加速功能）

Molex虛擬ECU現(xiàn)已投入使用，實(shí)現(xiàn)了“從硬件在環(huán) (HiL) 到軟件在環(huán) (SiL)”的遷移。圖6展示了測(cè)試裝置以及通過添加虛擬ECU作為被測(cè)設(shè)備對(duì)現(xiàn)有Molex測(cè)試裝置的擴(kuò)展。虛擬測(cè)試臺(tái)可提供ECU的數(shù)字與模擬輸入/輸出信號(hào)，這些信號(hào)以虛擬ECU信號(hào)形式呈現(xiàn)，并能像變量一樣被訪問。SiL仿真可選擇連接到一個(gè)或多個(gè)真實(shí)ECU，以運(yùn)行混合測(cè)試臺(tái)。當(dāng)需要驗(yàn)證部分仍處于早期設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)時(shí)，此類混合配置尤為實(shí)用。

圖6. 測(cè)試框架可通過切換配置從虛擬ECU切換到真實(shí)ECU

在純虛擬執(zhí)行模式下，虛擬測(cè)試臺(tái)中的每個(gè)參與組件都與Synopsys Silver生成的仿真時(shí)間同步，Synopsys Silver將仿真分割成可配置時(shí)長(zhǎng)（通常為毫秒級(jí)）的宏步驟。這樣，在仿真復(fù)雜到主機(jī)無法以實(shí)時(shí)速度執(zhí)行的情況下，就能以加速因子執(zhí)行仿真，縮短測(cè)試運(yùn)行時(shí)間，并確保行為的一致性。

升級(jí)后的設(shè)置可通過Synopsys虛擬CAN總線及虛擬傳感器/執(zhí)行器信號(hào)，復(fù)用現(xiàn)有Molex測(cè)試框架與測(cè)試用例，完成無線充電ECU的驗(yàn)證。

圖7所示為Synopsys Silver的圖形用戶界面。左側(cè)項(xiàng)目區(qū)域?yàn)榉抡嬷兴心K的列表。 右中部的主SiL區(qū)域?yàn)榭捎糜陲@示和修改仿真中的信號(hào)和數(shù)值（本例中為診斷請(qǐng)求內(nèi)容和車速）的部件。 右下角區(qū)域?yàn)橛糜谂渲媚K和仿真的選項(xiàng)卡列表。在下面的截圖中，我們可以看到仿真的性能指標(biāo)，如當(dāng)前的加速因子。

圖7. Synopsys Silver中的仿真

由于接口開放，Synopsys Silver具備高度可擴(kuò)展性，可兼容多種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具。例如，如圖8所示，其總線監(jiān)控模塊支持通過Wireshark捕獲虛擬網(wǎng)絡(luò)流量。利用這些功能，用戶能夠監(jiān)測(cè)虛擬網(wǎng)絡(luò)的流量，并分析各參與組件的行為。

圖8. Wireshark中的CAN FD流量

由于虛擬ECU是本地Windows二進(jìn)制程序，因此可以使用gdb和Visual Studio Code等標(biāo)準(zhǔn)工具進(jìn)行調(diào)試、跟蹤和覆蓋范圍檢測(cè)，就像其他Windows應(yīng)用程序一樣。堆棧跟蹤和觀察點(diǎn)等功能開箱即用，且無需額外成本。

提高測(cè)試深度和頻率

通過該虛擬ECU測(cè)試環(huán)境，平臺(tái)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠不依賴硬件驗(yàn)證車輛軟件，且無需更改任何測(cè)試代碼。這在以前是無法實(shí)現(xiàn)的。只需調(diào)整測(cè)試配置，現(xiàn)有的測(cè)試用例就能與虛擬ECU而非實(shí)際ECU進(jìn)行交互。 這顯著節(jié)省了開發(fā)時(shí)間，因?yàn)橥惶诇y(cè)試用例現(xiàn)在可同時(shí)適用于虛擬ECU和真實(shí)ECU。虛擬測(cè)試裝置可供所有開發(fā)人員使用，并可根據(jù)需要在環(huán)境中進(jìn)行設(shè)置。 在開發(fā)電腦上進(jìn)行本地設(shè)置與集成到自動(dòng)化CI/CD/CT管道和其他基礎(chǔ)設(shè)施中一樣簡(jiǎn)單。為項(xiàng)目添加新成員不再需要漫長(zhǎng)的購買和硬件設(shè)置過程。

通過將虛擬ECU集成到持續(xù)構(gòu)建和持續(xù)測(cè)試管道中，平臺(tái)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠在每次合并驗(yàn)證時(shí)執(zhí)行測(cè)試，使他們能夠切換到穩(wěn)定分支工作流程。這是持續(xù)交付工作流程的先決條件。

總之，虛擬ECU和SiL測(cè)試的引入意味著開發(fā)人員可以在幾分鐘內(nèi)驗(yàn)證新功能。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以用更少的資源、更快的速度開發(fā)出有價(jià)值的功能和錯(cuò)誤修復(fù)。全棧測(cè)試（包括閃爍和性能評(píng)估）仍然需要在HiL環(huán)境中進(jìn)行驗(yàn)證。不過，與以前相比，系統(tǒng)集成團(tuán)隊(duì)在HiL環(huán)境中修復(fù)錯(cuò)誤的時(shí)間節(jié)省了50%以上。新的SiL工作流程有助于Molex確保軟件在更早的時(shí)間點(diǎn)達(dá)到更高的成熟度，從而加快產(chǎn)品上市時(shí)間，同時(shí)降低開發(fā)成本。

6. 虛擬化技術(shù)解鎖軟件定義汽車

要滿足汽車行業(yè)客戶的需求，提高創(chuàng)新速度和加快產(chǎn)品開發(fā)至關(guān)重要。在嵌入式軟件開發(fā)過程中利用虛擬化技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦的關(guān)鍵，這不僅可以在芯片流片前階段就開始軟件開發(fā)，還可以使整個(gè)組織和全球各地的所有開發(fā)人員和部門都能使用測(cè)試裝置。

對(duì)Molex平臺(tái)實(shí)施ECU虛擬化（目前已投入使用的商業(yè)解決方案），為了解汽車行業(yè)對(duì)虛擬化的期望和要求以及日常使用中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提供了寶貴的洞察。

該項(xiàng)目歷時(shí)4周，團(tuán)隊(duì)僅專注于Classic AUTOSAR的三級(jí)虛擬化，以生成Molex解決方案的主機(jī)編譯虛擬ECU。 Synopsys Silver被用作虛擬ECU仿真工具，并用作與目前用于測(cè)試真實(shí)目標(biāo)的現(xiàn)有Molex測(cè)試框架連接的接口。虛擬ECU構(gòu)建工作流程與真實(shí)目標(biāo)硬件的構(gòu)建工作流程無縫集成，以簡(jiǎn)化工作流程的維護(hù)，并使開發(fā)人員能夠輕松利用虛擬ECU的優(yōu)勢(shì)。所需的主要工作包括對(duì)現(xiàn)有Molex平臺(tái)的分析，以及虛擬ECU的初始構(gòu)建，該構(gòu)建需要替換MCAL（微控制器抽象層）并對(duì)CDD（復(fù)雜驅(qū)動(dòng)器）進(jìn)行樁模塊化處理。

本案例研究展示了虛擬化概念與現(xiàn)有Classic AUTOSAR平臺(tái)的成功集成，建立了統(tǒng)一的工作流程來構(gòu)建真實(shí)和虛擬目標(biāo)，并將其無縫集成到單一測(cè)試框架中。通過在軟件開發(fā)工具箱中添加三級(jí)虛擬ECU，Molex無線充電項(xiàng)目可以更快地讓新開發(fā)人員上手，在本地電腦上執(zhí)行AUTOSAR基礎(chǔ)軟件配置測(cè)試，并且能夠脫離稀缺的開發(fā)硬件獨(dú)立開展工作。該團(tuán)隊(duì)擁有更便捷的汽車軟件開發(fā)體驗(yàn)，就像本地Windows或Linux應(yīng)用程序開發(fā)一樣，無需昂貴的硬件即可實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的調(diào)試和跟蹤功能。通過全虛擬裝置，調(diào)試變得更加容易；設(shè)置斷點(diǎn)時(shí)會(huì)暫停整個(gè)測(cè)試臺(tái)，使開發(fā)人員能夠分析仿真中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。軟件功能現(xiàn)在可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行驗(yàn)證，甚至可以在系統(tǒng)層面進(jìn)行驗(yàn)證。

虛擬ECU與真實(shí)ECU配置比較：

表1. 虛擬ECU與真實(shí)ECU測(cè)試對(duì)比A

只有有效控制汽車電子電氣架構(gòu)固有的復(fù)雜性，才能實(shí)現(xiàn)將軟件打造為核心競(jìng)爭(zhēng)力的軟件定義汽車。實(shí)踐證明，虛擬ECU在汽車軟件開發(fā)的加速、自動(dòng)化和規(guī)模化方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。 充分運(yùn)用“左移”理念，有助于大幅提升嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的效率與現(xiàn)代化水平，為實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)于作者

Wolfgang Thieme

系統(tǒng)與云解決方案產(chǎn)品管理總監(jiān)

Elektobit Automotive GmbH

Simon Durr

虛擬化首席架構(gòu)師

Elektrobit Automotive GmbH

Marcus Sch?fer

運(yùn)輸創(chuàng)新解決方案部工程師

Molex GmbH

Stefan Thiel

嵌入式軟件和系統(tǒng)首席產(chǎn)品經(jīng)理

Synopsys Inc.