ControlBase — 基于全自动代码生成的ECU快速开发解决方案
上位机软件开发培训“使用ControlBase可以缩短50%开发周期,降低80%开发成本。”
“ControlBase不仅是快速原型工具,还是全自动代码生成工具。”
“全自动代码生成技术可以削减80%的控制器软件开发工作量。”
控制器快速原型可以在没有控制器硬件的情况下,提前进行控制算法的开发与验证,尤其适合于新产品、新型号的开发研究,快速原型可以在一定程度上缩短开发周期,降低开发成本。由于快速原型仅仅是对控制算法进行了验证,在控制器开发的整个过程中,除了开发控制算法以外,还需要开发硬件与各类基础软件(包括底层驱动、标定协议、引导加载程序、实时操作系统、通信协议栈等等),之后还需要将基础软件与应用软件(包括控制算法与诊断算法)进行手工集成,工作量巨大,过程漫长。从整个开发过程的角度来看,快速原型所起的作用比较有限。
全自动代码生成在应用软件代码自动生成的基础上进一步发展,自动生成基础软件代码,从而实现整个控
制器软件的自动代码生成,大幅削减控制器软件开发的工作量。
ControlBase提供了基于全自动代码生成的ECU快速开发解决方案。当作为快速原型工具使用时,ControlBase为常用电控系统控制算法提供一个快速验证的平台,既可用于实验室测试也可用于装车试验。当作为全自动代码生成工具使用时,ControlBase支持基础软件与应用软件的自动代码生成,削减了控制器软件开发的工作量。作为产品级原型硬件,ControlBase为控制器硬件设计提供参考,降低硬件返工几率。在控制器开发的整个过程中,使用ControlBase可以缩短开发周期,降低开发成本,提高控制器设计质量。
在控制器快速原型阶段,ControlBase适合于发动机ECU、自动变速器TCU、混合动力HCU、电动汽车VCU、防抱死制动系统ABS等常用汽车电控系统控制器的快速原型,为常用电控系统控制算法提供一个快速验证的平台,可以支持硬件在环测试、台架试验和实车试验。
在自动代码生成阶段,因为ControlBase所提供的全自动代码生成工具不仅支持快速原型控制器硬件,而且支持用户自主开发的控制器硬件,所以快速原型阶段的软件模型还可以继续使用,只需在快速原型模型的基础上增加必要的模块即成为完整的产品控制器软件模型。使用ControlBase 实现了整个控制器软件的自动代码生成,大幅削减控制器软件开发的工作量。
使用ControlBase的开发流程基于全自动代码生成技术,ControlBase将基础软件封装于Simulink模块库
下,由此用户可以在MATLAB/Simulink这个统一的开发环境下进行基础软件与应用软件的开发。整个控制器软件开发过程都以图形化建模的方式实现,用户无需手工编程,无需手工代码集成,也无需代码移植。建模完成以后,模型在后台自动调用编译器,从而一键生成源代码文件,工程文件,测量标定文件,可执行文件等等。
基于ControlBase的控制器软件V型开发模式
ControlBase用于快速原型控制器软件开发工作量对比
ControlBase的基本组成
y产品级原型控制器硬件ControlBase_D
y全自动代码生成工具ControlBase_ET
y上位机监控标定软件ControlBase_MC
硬件技术特性
ControlBase_D选用汽车电控行业成熟的硬件方案,在保留必要硬件资源的条件下为多场合应用留有一定的冗余备份。由于ControlBase_D内部已经集成了信号调理与功率驱动电路,专门针对汽车级应用设计,符合严格的汽车级应用环境试验标准,使其可以直接装车试验,尤其适合于控制器试验阶段或整车小批量生产阶段。
硬件资源
ControlBase_D板载硬件资源如下:
y MCU:MPC5554,主频80MHz,Flash 2MB,SRAM 64KB
y CAN:3路,符合CAN2.0A,CAN2.0B,ISO11898
y模拟量输入:26路
y开关量输入:13路
y频率量输入:8路
y磁电式信号输入:2路
y曲轴信号支持霍尔式和磁电式,凸轮轴信号支持霍尔式
y继电器低端开关:16路
y低端开关:6路
y高端开关:6路
y传感器电源:4路
** 以上配置为基本配置,具体配置可根据需求进行
调整
硬件规格
参数单位
尺寸187×175×40 mm
重量 500 g 工作温度-40~+85 ℃
工作海拔 0~4000 m
供电电压9~32 V
峰值电压 40 Vmax 符合下列标准
温度、盐雾ISO16750-4
化学防护 ISO16750-5
防水试验ISO20653/IEC60529 IPx7
振动、冲击、跌落ISO16750-3
耐久试验85/85
软件技术特性
ControlBase 的软件包括全自动代码生成工具ControlBase_ET ,上位机测量标定软件ControlBase_MC 。 ControlBase_ET 技术特性
ControlBase_ET 是基于Simulink 的自动代码生成工具,用于配置汽车ECU 控制算法模型以及基础软件模型,并生成产品代码。支持飞思卡尔HCS12 (MC9S12)、HCS12X 、MPC55xx 、MPC56xx 等汽车电控系统主流芯片。
ControlBase_ET 是功能强大的基础软件Simulink 模块库,可以通过友好的用户界面便捷、直观地配置基础软件参数并由Simulink 模型自动生成基础软件代码。由于软件可以灵活、深层次地访问并配置基础软件参数,模型生成
的基础软件代码可以支持控制器快速原型及产品开发两个阶段。
ControlBase_ET 的主要特点: y 基础软件与应用软件在单个模型中实现 y 模型自动优化配置,无需手动设置Simulink 配置参数
y 直接从Simulink 模型访问底层驱动、标定协议、操作系统、通信协议等基础软件 y 功能强大的GUI 界面,可方便地配置整个基础软件
y
自动代码同时生成基础软件与应用软件,无需手动集成
y 后台自动调用编译器,无需手动设置 y 代码可靠,代码可读性与执行效率良好折中 y
同时提供芯片级模块库与控制器级模块库,支持用户自主开发的控制器硬件 ControlBase_MC 技术特性
ControlBase_MC 是通用的ECU 测量、标定工具,可以实时采集和显示ECU 内部数据,同时对ECU 内部参数进行在线调整。ControlBase_MC 通过CAN 总线实现上下位机之间的通信,支持基于CAN 的标定协议CCP 。
ControlBase_MC 的主要特点: y 数据测量与参数标定并行进行 y 种类丰富的图形控件,方便观察与修改 y 导出通用格式的测量文件 y 自动测量与标定并生成结果文档 y
ECU 程序刷写与升级
ControlBase的应用
控制器快速原型
ControlBase提供了一套控制器快速原型工具,适合于发动机ECU、自动变速器TCU、混合动力HCU、电动汽车VCU、防抱死制动系统ABS等常用汽车电控系统的快速原型。使用ControlBase 可以在没有控制器硬件的情况下,提前进行控制算法的开发与验证,尤其适合于新产品、新型号的开发研究,可以在一定程度上缩短开发周期,降低开发成本。
产品控制器代码生成
ControlBase提供了全自动代码生成工具,不仅支持快速原型控制器硬件,而且支持用户自主开发的控制器硬件,所以快速原型阶段的软件模型可以继续使用,只需在快速原型模型的基础上增加必要的模块即成为完整的产品控制器软件模型。使用ControlBase实现了整个控制器软件的自动代码生成,大幅削减控制器软件开发的工作量。
小批量装车
由于有些车型的产量并不是很高,例如仅仅装配数十辆到几百辆车用作示范运行,这种情况下如果全新开发一个控制器硬件收益将不大,直接选用ControlBase 将能够在成本和收益上取得很好的平衡。
车载/台架数据采集装置
由于ControlBase硬件集成的信号处理电路可以对很多常用传感器的输出信号进行处理并将数据上传到上位机,并且硬件能够满足装车或者台架试验的要求,所以可以将ControlBase用作车载数据采集装置或者台架数据采集装置。
旁通控制器
通用快速原型产品具有运算能力强的优点,但是不集成信号调理与功率驱动电路,在验证十分复杂的控制算法的时候,可以将ControlBase用作旁通控制器,配合通用快速原型使用,共同组成一个功能更完善的快速原型系统。
电控开发平台
ControlBase提供了一整套控制器快速开发解决方案,并且方案所采用的技术都是开放的、通用的,使
用ControlBase作为电控开发平台,可以在加快开发进度的同时,更好地理解与掌握这些先进技术,提高开发能力。
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