用系统方法进行汽车电子设计

今天，电子设备在汽车中的应用急剧增加。在消费者中使用的普通电子设备正在转移到汽车中来。这些设备通常都是小型且网络化的，同时还具有一个友好的用户接口。
为了确保各个设备良好工作并满足汽车应用中的各种使用要求，汽车电子的设计需要采用系统设计的方法。为了实现电子设备间以及和外部系统间的互联，在车辆系统中，采用了如CAN或者COM协议来实现内部通讯，采用蜂窝系统和802.11以及蓝牙协议来实现外部数据的通讯。
远程信息设备的占用空间必须尽可能地小。汽车厂家应用在高端远程信息处理中的芯片，大多是FPGA设计的快速SoPC(可编程系统芯片)，有时也可考虑采用ASIC。ASIC或者FPGA的使用驱动着IP重用。既然可以从IP提供商处购买，为何还要在FPGA中构建802.11或网络硬件呢？这个问题可以从远程信息处理设计者处找到答案。
目前系统中的软件量逐步增加，嵌入式软件对于系统设计的成功变得非常关键。而要设计一个高质量而且耐用的远程信息处理系统，更多的是依赖于软件而不是硬件。软件小组需要在系统的核心中采用一个小型的嵌入式操作系统RTOS。
汽车动力系统中应用的标准称为OSEK。目前还没有远程信息处理标准的需求，但是在不远的将来一定会出现这样的标准。另外还需要网络堆栈、文件系统以及一些图形接口。对于汽车电子业来说，软件IP的商业模型需具有广泛的灵活性，且随着用户的不断增加，软件版权免费模式会得到大量的采用。
考虑到大量的嵌入式软件、硬件设计需求，以及市场竞争的压力，系统应该尽可能早的获得验证、确认及测试。但这会对仿真系统提出更高的要求，在确认硬件行为时，硬件仿真器作用很大。同时，系统也需要进行确认。软件确认可通过自然仿真环境或指令集仿真器来进行，只需要在工作站上快速地运行系统软件即可，外围设备以及GUI可以在高级仿真器中进行系统软件的全面测试。
一个ISS可以仿真实际处理器的指令，因此可以对一个嵌入式软件进行更加精确的仿真，同时可以降低运行速度。通过把软件仿真器与硬件仿真器连接，协同验证工具就可以提供一个更加精确的仿真环境，尽管会降低运行的速度，但对于大型的系统来说，硬件仿真器会加快执行的速度。
当然，远程信息处理系统必须通过一种可靠而且成本有效的方式集成到车辆的电气系统中。为了实现这个目标，汽车设计者可能会采用专门的软件来设计远程信息处理子系统的载波信号、电源和地之间的连线。这些工具可以保证互连布线的成本因素，同时不会产生干扰及电气兼容问题。 (红林译)