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爭目標(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)

降低開發(fā)成本

加快上市時間

基于模型的設(shè)計(jì)是替代傳統(tǒng)汽車軟件開發(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)在整個設(shè)計(jì)過程中使用，同時自動生成代碼。以下是此過程的各個階段：

開發(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動態(tài)系統(tǒng)）。

數(shù)學(xué)模型用于所有開發(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，在每個開發(fā)階段評估其與更大系統(tǒng)的集成。

基于模型的設(shè)計(jì)在汽車中的優(yōu)勢

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

提高生產(chǎn)率：所有階段都基于相同的數(shù)學(xué)模型?？梢允褂枚鄠€模型進(jìn)行仿真，而不會增加開發(fā)時間或成本。

減少開發(fā)時間和成本：基于模型的設(shè)計(jì)加快了整個開發(fā)過程。通過在每個階段進(jìn)行測試，開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以避免在后期階段進(jìn)行代價高昂的更改。

能夠在開發(fā)過程后期引入重大更改：面向模塊的工作流程和自動代碼生成使汽車工程師能夠糾正錯誤的規(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、早期測試和自動代碼生成消除了代碼錯誤的可能性，并減少了對系統(tǒng)內(nèi)調(diào)試的需求。

技術(shù)重用：仿真模塊和車輛測試可以保存在庫中，并在開發(fā)其他模型的過程中重復(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)勢并在行業(yè)中變得越來越普遍。

審核編輯：郭婷