汽車嵌入式系統的案例
嵌入式系統 | 細數Ansys SCADE的前世今生
區別于傳統基于SysML的架構設計工具，SCADE Architect支持在SysML的基礎進行封裝定制，擴展出了符合ARP 4754A流程的航空嵌入式系統設計解決方案 (支持導出符合ARINC 429,ARINC 664，ARINC 653等協議的ICD；支持基于AADL 2.2版本對航電非功能屬性進行建模、實現虛擬系統的集成；支持FACE: Future Airborne Capability Environment架構(最高3.0版本))、擴展出了符合ISO 26262流程的汽車嵌入式系統設計解決方案(支持AUTOSAR標準)。
同年，為了專注于安全關鍵系統領域的業務，愛斯特爾技術公司將研制多年的旨在簡化電子系統級(ESL)設計和系統級芯片(SoC)設計的EDA工具Esterel Studio 出售給了Synfora公司。而2010年，Synopsys公司又收購了Synfora公司。盡管如此，SCADE依然可以通過定制與部分硬件設計語言進行橋接或轉換。
2011年愛斯特爾技術公司推出SCADE Lifecycle產品，用于幫助系統和軟件開發人員進行產品的全生命周期管理。
2012年愛斯特爾技術公司推出SCADE ARINC 661解決方案，可用于符合ARINC 661標準的交互式座艙顯示系統的設計。SCADE ARINC 661是業內唯一的、以基于模型的方式完全實現ARINC 661標準版本4和版本5中定義的所有控件 (Widget)的解決方案。當前兼容支持的最高版本為ARINC 661版本6(含93個Widget，15個Extension) 。
同年，Ansys收購愛斯特爾技術公司，并將其歸于Ansys的系統事業部(System Business Unit)。
展開 嵌入式系統 | Ansys SCADE在軌交列車控制系統中的應用
該項目的目標是為歐洲列車控制系統提供“開放的證明”(Open Proof)，證明可以：
將開源許可原則應用于鐵路安全(ETCS)和鐵路自動化應用中的關鍵軟件組件，特別是在車輛方面，實現合作伙伴之間的共享發展，避免運營商與供應商之間的鎖定情況，形成版本開放自由軟件服務生態系統
提供了一個平臺，會員可以在該平臺上交流經驗，并基于開源和開放創新，共同發起和實施列車控制、列車自動化和鐵路應用通用數字化領域的項目
在所有層面上采用“開放標準”，包括硬件和軟件規范、接口定義、設計工具、驗證和確認程序，以及重要的嵌入式控制軟件。通過應用這些技術和相關的業務概念，力求將最終車載產品的成本大幅降低，甚至低于傳統的高性能信號系統
形成一個涵蓋建模、設計、驗證和測試的集成框架，以利用ETCS的成本效益和可靠性實現
該框架將在ETCS軟件的整個開發過程中提供一個完整的工具鏈。
- 工具鏈將支持ETCS系統需求的
形式化規范和驗證
- 符合ETCS的
代碼自動生成和驗證
-
基于模型的測試用例生成和執行
采用形式化方法，以克服現有互操作性問題，將繁瑣沉重的驗證和確認活動從軌道現場轉移到實驗室，加速ERTM的遷移和ERTM部署計劃，節省寶貴的資源。
展開 嵌入式系統 | Ansys SCADE在空客電傳飛控系統中的應用
近期推出的嵌入式系統專題內容中，我們詳細梳理了Ansys SCADE的誕生、發展及應用，也針對“形式化方法”做了進一步闡述，詳實地介紹了在當今軟件行業已有眾多測試手段下為什么形式化方法尤為重要？本期我們將分享Ansys SCADE在航空電傳飛控系統中的應用。全文將從民用飛機的飛行控制系統、空客的電傳飛控系統、SCADE在空客電傳飛控中的應用、空客在研發選用的工具鏈中對形式化方法的重視以及案例展現等多個方面來闡述基于SCADE的形式化方法在空客電傳飛控中的具體應用。在后續專題內容中我們還將推出包括軌道交通、核能重工及航天防衛等行業應用案例。
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飛行控制系統簡介
飛機的飛行控制系統(FCS: Flight Control System)就是利用控制原理使得飛機的操縱面(又稱舵面,surface or rudder)偏轉，以實現對飛機的姿態和航跡運動進行穩定控制的系統。飛控系統通常包括
飛行器運動，包括其重心的線運動、繞機體軸的角運動(升降舵Elevator完成俯仰Pitch，副翼Aileron完成滾轉Roll，方向舵Rudder完成偏航Yaw)，以及飛行器結構模態的變化;
完成對飛機姿態和航跡運動的穩定和控制所需的所有硬件及軟件
圖表1：飛行控制示意圖
通常認為，迄今為止飛控系統共演進了四代，分別是簡單機械控制系統、液壓助力控制系統、增穩控制系統和電傳控制系統。
展開 干貨：嵌入式系統設計開發大全！
第3層次設計方法對一般具體應用人員來說，只能用來設計簡單的單片系統。而復雜的單片系統則是某些大的半導體廠商才能設計和實現的，并且用這種方法實現的單片系統，只可能是那些廣泛使用、具有一定規模的應用系統才值得投入研制。還有些應用系統，因為技術問題或商業價值問題并不適宜用單片實現。當它們以商品形式推出相應單片系統后，應用人員只要會選用即可。
所以，3個層次的設計方法會并存，并不會簡單地用后者取代前者。初級應用設計人員會以第1種方法為主；富有經驗的設計人員會以第2種方法為主；很專業的設計人員會用第3種方法進行簡單單片系統的設計和應用。但所有的設計人員都可以應用半導體大廠商推出的用第3種方法設計的專用單片系統。
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嵌入式硬件系統設計
嵌入式設計是個龐大的工程，在軟件方面嵌入式ARM已經有了多次介紹，具體可以觀看《
深度：嵌入式系統的軟件架構設計！》一文。在硬件電路設計方面，21ic家了解到有幾個注意事項，首先，咱們了解下嵌入式的硬件構架。
我們知道，CPU是這個系統的靈魂，所有的外圍配置都與其相關聯，這也突出了嵌入式設計的一個特點硬件可剪裁。在做嵌入式硬件設計中，以下幾點需要關注。
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嵌入式系統 | 基于SCADE Display模型的驗證
圖表8 SCADE Display代碼生成器進行模型規則檢查
1.2 模型非交互式仿真
如果用戶使用SCADE Display設計的是非交互式的人機界面，則可以使用提供的Animation功能進行模型仿真，觀察圖像隨著輸入參數的變化而變化。
視頻1: 基于SCADE Display模型的非交互式仿真
1.3 模型交互式仿真
如果用戶使用SCADE Display設計的是交互式的人機界面，則可以使用提供的Simulation功能進行模型仿真，觀察圖像隨著輸入、輸出參數的變化而變化。值得一提的是，該仿真器還可以自動捕捉鼠標、鍵盤兩個外設的信息，進行交互式仿真。
視頻2: 基于SCADE Display模型的交互式仿真
1.4 生成獨立可執行程序
如果用戶在SCADE Display模型中已經嵌入了控制邏輯代碼(可以是手寫編碼，也可以是SCADE Suite設計，或是兩者的混合)，則可以使用SCADE Display提供的Standalone功能一鍵編譯生成獨立可執行程序，獨立可執行程序包括基于Windows操作系統和基于Android操作系統兩個方式。
展開 嵌入式系統的軟件架構設計！
前言
嵌入式是軟件設計領域的一個分支，它自身的諸多特點決定了系統架構師的選擇，同時它的一些問題又具有相當的通用性，可以推廣到其他的領域。
提起嵌入式軟件設計，傳統的印象是單片機，匯編，高度依賴硬件。傳統的嵌入式軟件開發者往往只關注實現功能本身，而忽視諸如代碼復用，數據和界面分離，可測試性等因素。從而導致嵌入式軟件的質量高度依賴開發者的水平，成敗系之一身。
隨著嵌入式軟硬件的飛速發展，今天的嵌入式系統在功能，規模和復雜度各方面都有了極大的提升。比如，Marvell公司的PXA3xx系列的最高主頻已經達到800Mhz，內建USB,WIFI,2D圖形加速,32位DDR內存。
在硬件上，今天的嵌入式系統已經達到甚至超過了數年前的PC平臺。在軟件方面，完善的操作系統已經成熟，比如Symbian, Linux, WinCE。
基于完善的操作系統，諸如字處理，圖像，視頻，音頻，游戲，網頁瀏覽等各種應用程序層出不窮，其功能性和復雜度比諸PC軟件不遑多讓。原來多選用專用硬件和專用系統的一些商業設備公司也開始轉換思路，以出色而廉價的硬件和完善的操作系統為基礎，用軟件的方式代替以前使用專有硬件實現的功能，從而實現更低的成本和更高的可變更，可維護性。
2.決定架構的因素和架構的影響
架構不是一個孤立的技術的產物，它受多方面因素的影響。同時，一個架構又對軟件開發的諸多方面造成影響。
下面舉一個具體的例子。
摩托車的發動機在出廠前必須通過一系列的測試。在流水線上，發動機被送到每個工位上，由工人進行諸如轉速，噪音，振動等方面的測試。要求實現一個嵌入式設備，具備以下基本功能:
安裝在工位上，工人上班前開啟并登錄。
通過傳感器自動采集測試數據，并顯示在屏幕上。
展開 嵌入式系統 | 基于SCADE Suite模型的驗證
本文作為#嵌入式系統Ansys SCADE系列專題內容，此次將主要介紹『基于SCADE Suite模型的驗證』，第一部分是關于驗證手段的介紹，其中包含Ansys SCADE Suite支持的驗證工具介紹；第二部分是介紹如何使用SCADE認證級測試環境；第三至第七部分是其他驗證手段的介紹。
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基于SCADE Suite模型的驗證
1.1 不含模型的傳統驗證手段
《安全關鍵軟件開發與審定—DO-178C標準實踐指南》書中指出：驗證，是應用于整個軟件生命周期的一個整體性過程。在DO-178C中的驗證，是包括評審、分析和測試的一個組合。評審是提供一個定性的評估；分析是提供正確性的可重復的證據；測試是運行一個系統或系統部件，以驗證它滿足指定的需求并檢測其錯誤。
1.2 新增模型后的驗證手段：模型仿真
《基于模型的開發和驗證標準—DO-331》中指出使用基于模型的開發和驗證(MBDV)后，就在傳統驗證手段基礎上增加了模型仿真。
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視頻2: 基于SCADE Display模型的交互式仿真
1.4 生成獨立可執行程序
如果用戶在SCADE Display模型中已經嵌入了控制邏輯代碼(可以是手寫編碼，也可以是SCADE Suite設計，或是兩者的混合)，則可以使用SCADE Display提供的Standalone功能一鍵編譯生成獨立可執行程序，獨立可執行程序包括基于Windows操作系統和基于Android操作系統兩個方式。不過，生成基于Android操作系統的獨立可執行程序，需要預先安裝Android Studio IDE, Android Software Development Kit (SDK)和Android Native Development Kit (NDK)三款軟件包。
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本文作為#嵌入式系統Ansys SCADE系列專題內容，此次將主要介紹『基于SCADE Suite模型的驗證』，第一部分是關于驗證手段的介紹，其中包含Ansys SCADE Suite支持的驗證工具介紹；第二部分是介紹如何使用SCADE認證級測試環境；第三至第七部分是其他驗證手段的介紹。
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基于SCADE Suite模型的驗證
1.1 不含模型的傳統驗證手段
《安全關鍵軟件開發與審定—DO-178C標準實踐指南》書中指出：驗證，是應用于整個軟件生命周期的一個整體性過程。在DO-178C中的驗證，是包括評審、分析和測試的一個組合。評審是提供一個定性的評估；分析是提供正確性的可重復的證據；測試是運行一個系統或系統部件，以驗證它滿足指定的需求并檢測其錯誤。
展開 Ansys電磁和嵌入式系統
ANSYS仿真軟件可為解決天線和雷達開發、EMI-EMC預測、信號完整性、芯片封裝系統設計和電子產品冷卻等復雜任務提供高保真工具，使汽車行業能夠應對這些挑戰。ANSYS的工具正在掀起一場控制器軟件開發革命，利用高速運行的、基于模型的高保真系統工程解決方案，為控制器軟件驗證創建模型。其嵌入式代碼自動生成工具已通過認證，無需再進行控制器軟件驗證。
一個嵌入式Linux系統開發平臺的構建（轉）
一個嵌入式Linux系統開發平臺的構建.pdf
嵌入式系統詞匯表
embedded system（嵌入式系統） A combination of computer hardware and software, and perhaps additional mechanical or other parts, designed to perform a dedicated function. In some cases, embedded systems are part of a larger system or product, as is the case of an anti-lock braking system in a car. Contrast with general-purpose computer. 計算機硬件和軟件的結合體，或許還加上機械等其他部分，被設計來完成專門的功能。在一些情況下，嵌入式系統是一個大的系統或產品的一部分，就象汽車上的防抱死裝置。與通用計算機相對。
Emulator(仿真器) Short for In-Circuit Emulator (ICE). A debugging tool that takes the placeof-emulates-the processor on your target board. Emulators frequently incorporate a special "bond-out" version of the target processor that allows you to observe and record its internal state as your program is executing . 在線仿真器的簡寫。一個在你的目標板上放置仿真的處理器的調試工具。
展開 嵌入式系統 | Ansys SCADE在核電項目Connexion中的應用
在由Ansys中國系統事業部全新推出的<嵌入式系統>專題內容中，已持續為大家帶來Ansys SCADE在航空電傳飛控系統、軌交列車控制系統以及航天防衛中的應用做了詳細介紹。本期將為大家分享其在核能重工行業的應用案例——核電項目Connexion。本文第一節簡要介紹了Connexion項目的內容，第二節描述了改進的儀控系統的開發流程，第三節是Connexion項目根據改進的流程選用的工具鏈，第四節介紹了項目中基于模型的測試方法，特別是如何使用模型檢查技術生成覆蓋分析相關的測試用例，第五節以SRI案例介紹具體的應用。第六節是Connexion項目后續演進的介紹。
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Connexion項目簡介
2012年法國核電領域的工業方和學術界共同發起了名為CONNEXION(名稱源自藍色字母的縮寫COntr?le Commande Nucléaire Numérique pour l'EXport et la rénovatION)的項目。
展開 嵌入式噪聲分析儀系統設計及算法研究
傳統噪聲測量設備聲級計只能獲得聲壓級等單一數據，無法對噪聲成分進行分析，本文提出的嵌入式噪聲分析系統把對噪聲的分析從時域擴展到頻域中，并具備了數字化程度高、實時性強和功耗低等特點
嵌入式噪聲分析儀系統設計及算法研究.pdf
符合AUTOSAR（AP&CP）的嵌入式系統和軟件設計工具
AUTOSAR Builder功能介紹
AUTOSAR Builder 是達索旗下一種基于 Eclipse 的開放性、可擴展工具套件，用于設計和開發符合 AUTOSAR 標準的系統和軟件。2020x版本支持AUTOSAR Classic 4.4.0及AUTOSAR Adaptive R19-03。
圖 1-AUTOSAR Builder工具主界面
從功能層面講，AUTOSAR Builder為AUTOSAR系統開發提供快速、自動化的建模和仿真的手段。
? AUTOSAR Authoring Tool(AAT)-支撐AUTOSAR系統研發
? 對Classic Platform AUTOSAR，支持application software development/system design/basic software configuration/system integration等研發工作。
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