隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，汽車軟件工程師面臨著追求競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)的壓力：

使汽車技術(shù)組件更具可定制性

符合安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)

降低開(kāi)發(fā)成本

加快上市時(shí)間

基于模型的設(shè)計(jì)是替代傳統(tǒng)汽車軟件開(kāi)發(fā)方法的一種解決方案。

基于模型的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于模型的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法之間的差異是巨大的。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是以軟件為中心的。它將軟件視為以下每個(gè)階段的主要實(shí)體：

ECU設(shè)計(jì)利用框圖或計(jì)算機(jī)建模技術(shù)

設(shè)計(jì)以編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

ECU與工廠模型集成

仿真用于調(diào)整控制器參數(shù)

測(cè)試和重申

在基于模型的設(shè)計(jì)方法中，計(jì)算機(jī)建模技術(shù)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使用，同時(shí)自動(dòng)生成代碼。以下是此過(guò)程的各個(gè)階段：

開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建概念設(shè)計(jì)。

數(shù)學(xué)模型是使用圖形設(shè)計(jì)和仿真工具（如Matlab，Simulink和Stateflow）從規(guī)范創(chuàng)建的。

該模型捕獲有關(guān)嵌入式系統(tǒng)在真實(shí)車輛中應(yīng)如何運(yùn)行的所有信息（組件及其車輛被建模為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)）。

數(shù)學(xué)模型用于所有開(kāi)發(fā)階段，包括設(shè)計(jì)、實(shí)施和驗(yàn)證。

代碼根據(jù)完善的模型自動(dòng)生成，并集成到嵌入式微處理器中。

這樣，基于模型的設(shè)計(jì)可以優(yōu)先考慮組件的功能，并在創(chuàng)建物理原型之前，在每個(gè)開(kāi)發(fā)階段評(píng)估其與更大系統(tǒng)的集成。

基于模型的設(shè)計(jì)在汽車中的優(yōu)勢(shì)

基于模型的設(shè)計(jì)范式為汽車開(kāi)發(fā)人員提供了傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的顯著優(yōu)勢(shì)：

提高生產(chǎn)率：所有階段都基于相同的數(shù)學(xué)模型。可以使用多個(gè)模型進(jìn)行仿真，而不會(huì)增加開(kāi)發(fā)時(shí)間或成本。

減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本：基于模型的設(shè)計(jì)加快了整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)在每個(gè)階段進(jìn)行測(cè)試，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可以避免在后期階段進(jìn)行代價(jià)高昂的更改。

能夠在開(kāi)發(fā)過(guò)程后期引入重大更改：面向模塊的工作流程和自動(dòng)代碼生成使汽車工程師能夠糾正錯(cuò)誤的規(guī)格并替換大型功能塊。

一致的文檔和實(shí)現(xiàn)：由于模型描述也是實(shí)際代碼的基礎(chǔ)，因此文檔和實(shí)現(xiàn)保持一致。

更高的可靠性：廣泛的模擬、早期測(cè)試和自動(dòng)代碼生成消除了代碼錯(cuò)誤的可能性，并減少了對(duì)系統(tǒng)內(nèi)調(diào)試的需求。

技術(shù)重用：仿真模塊和車輛測(cè)試可以保存在庫(kù)中，并在開(kāi)發(fā)其他模型的過(guò)程中重復(fù)使用。

基于模型的設(shè)計(jì)允許在汽車嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更快的發(fā)布、增強(qiáng)的設(shè)計(jì)并提高可靠性。軟件建模和仿真工具可以改進(jìn)汽車系統(tǒng)，只要它們繼續(xù)顯示出優(yōu)勢(shì)并在行業(yè)中變得越來(lái)越普遍。

審核編輯：郭婷