微控制器測量技術(shù)的重大飛躍

帶鏡像內(nèi)存的測量適配器

一根長達(dá)5米的高速串行連接（High Speed Serial Link, HSSL）線纜可將POD連接至Vector VX1000系統(tǒng)中的VX1110基礎(chǔ)模塊（測量適配器）。該模塊主要由一個(gè)FIFO緩存、DPRAM以及存放在RAM中的XCP驅(qū)動組成。用戶可以事先定義兩個(gè)ECU內(nèi)存區(qū)域，上位機(jī)對這兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行寫訪問時(shí)，參數(shù)可以通過HSSL連接器和調(diào)試接口上傳至基礎(chǔ)模塊中的FIFO緩沖器，然后參數(shù)值被修改并寫入DPRAM。從邏輯層面來講，既然該數(shù)據(jù)與存儲于ECU的數(shù)據(jù)相同，那么DPRAM總是對ECU內(nèi)存區(qū)域中當(dāng)前值的鏡像。這個(gè)方法的一個(gè)重要特征是所有的測量過程都通過該鏡像內(nèi)存發(fā)生。若要初始化測量數(shù)據(jù)，只需使ECU將事件序號寫入到測量數(shù)據(jù)所在的內(nèi)存地址。此時(shí)，F(xiàn)IFO與DPRAM的連接斷開，將內(nèi)存映射“凍結(jié)”在該觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)，這保證了數(shù)據(jù)在測量時(shí)間段內(nèi)可以保持不變，XCP驅(qū)動便可以按協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

VX1100和PC上的測量、標(biāo)定工具之間遵循XCP-on- Ethernet測量和標(biāo)定協(xié)議，傳輸速率可高達(dá)5 MB/s。穩(wěn)定性好、耐高溫的HSSL電纜可以確保引擎艙內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸無誤，即使數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，重發(fā)機(jī)制將迅速提供數(shù)據(jù)包的副本。

從該系統(tǒng)的性能來看該項(xiàng)目是非常有價(jià)值的。VX1000測量系統(tǒng)令人印象最深刻的是其測量數(shù)據(jù)的速率可高達(dá)5 MB/s，標(biāo)定速率可達(dá)到約1 MB/s，同時(shí)可游刃有余地處理100,000個(gè)Bosch應(yīng)用程序參數(shù)。時(shí)戳的精度可高達(dá)1微秒，同時(shí)Bypass的周期時(shí)間可低至300微秒。

從實(shí)驗(yàn)室仿真到快速原型

這些特性使該系統(tǒng)非常適合于Bosch兩個(gè)主要的應(yīng)用場合。第一個(gè)應(yīng)用場合是實(shí)驗(yàn)室精度為比特的視景仿真，模擬真實(shí)的汽車駕駛視景。第二個(gè)應(yīng)用場合是bypass，用于運(yùn)行和測試ECU擴(kuò)展的新功能。

上述測量系統(tǒng)完全可以滿足LRR開發(fā)的所有要求，Bosch的其他項(xiàng)目也正在應(yīng)用該測量系統(tǒng)。和傳統(tǒng)的測量方法相比，使用VX1000解決方案能使測量性能提高10-100倍。數(shù)據(jù)測量對CPU的負(fù)載可以降至低于1%，影響遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)測量方法。VX1000系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)可以確保其在其它的項(xiàng)目中的可重用性，甚至可以應(yīng)用于不同的微控制器，從而有效節(jié)約成本。

對數(shù)據(jù)測量速率有較高要求的系統(tǒng)的最好解決方案

VX1000系統(tǒng)作為Vector高性能測量與標(biāo)定工具，可以完善Vector的產(chǎn)品鏈。由于它能夠達(dá)到前所未有的高數(shù)據(jù)測量速率，因此能滿足Bosch 項(xiàng)目的所有需求。更重要的是，正是由于兩個(gè)公司的良好合作才使得測量、標(biāo)定和診斷的綜合工具CANape對項(xiàng)目的圓滿完成起到了至關(guān)重要的作用。 CANape主要用于優(yōu)化ECU參數(shù)的標(biāo)定工作。在類似ACC的駕駛輔助系統(tǒng)的開發(fā)和標(biāo)定過程中，CANape的高級多媒體選項(xiàng)可提供更專業(yè)的技術(shù)支持。此外，它還可以將系統(tǒng)檢測到的目標(biāo)以視頻方式同步顯示在CANape的圖像窗口中，從而可以保證目標(biāo)識別算法驗(yàn)證的可靠性。

其他應(yīng)用場合及應(yīng)用前景

標(biāo)準(zhǔn)的XCP-on-Ethernet協(xié)議可以適用于VX1000系列的產(chǎn)品，也可用于其它的測量和標(biāo)定工具。在發(fā)動機(jī)艙的測量及標(biāo)定任務(wù)中，VX1000并不一定能直接使用，惡劣的工作條件和緊湊的安裝空間使得VX1000與ECU的連接必須做適應(yīng)性修改。對此，按照不同的項(xiàng)目要求，Vector可以根據(jù)客戶具體需求提供個(gè)性化的解決方案。當(dāng)前，VX1000除了支持Freescale PowerPC處理器系列外，還支持TI公司生產(chǎn)的TMS570系列的處理器，以及廣泛應(yīng)用于EMS帶DAP接口的Infineon TriCore系列處理器。采用DAP接口的解決方案通過可插拔的mini-PC-board與ECU相連，其測量和標(biāo)定速率可以達(dá)到50微秒，適應(yīng)場合如混動車的ECU研發(fā)。

鑒于VX1000系統(tǒng)被汽車行業(yè)包括整車廠及供應(yīng)商在內(nèi)的廣為認(rèn)可，未來將不斷地對其進(jìn)行功能擴(kuò)展，增加新特性。包括增加支持的處理器種類的計(jì)劃。很多知名的半導(dǎo)體生產(chǎn)商也已開始向Vector征求改進(jìn)處理器結(jié)構(gòu)的建議，以優(yōu)化其產(chǎn)品的測量功能。