mentorgraphics(MentorGraphics PADS)

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上海，2014年12月25日，领导，领导，领导。

关于作者

安德鲁帕特森是导师，图形嵌入式系统总监，市场营销和业务开发总监。业务部门特别重视汽车电子产品。Andrew最近负责了该地区的几个产品项目，在几个硬件平台上开发Linux和RTOS解决方案。在加入导师之前，Andrew从事自动化市场设计超过20年，精通技术，包括电子线束设计、汽车仿真模型开发、虚拟样机和机电一体化。他拥有安德鲁大学的硕士学位和剑桥大学的理学硕士学位。

文本：

创新成功，降低零部件成本，快速推广市场的难度更大。司机和乘客希望智能手机和平板电脑的功能成为车辆电子系统的一部分。

近年来，一些功能被引入作为高端，尾端，更低和更低，越来越多的车辆配备了这些功能。有竞争力的汽车品牌制造商使用相同技术的新趋势——例如Genivi Linux平台的信息系统。但为了吸引和留住创新和OEM客户(原始设备制造商品牌)，需求依然旺盛。独占、嵌入式软件和开源包相结的内部开发方法越来越受追捧。

由Mentor graphics开发的“概念验证”参考平台可以通过安全的汽车代码包进行灵活的设计和定制。可以根据当前市场趋势设计专用平台，包括：行车信息模块(DIM)；汽车信息娱乐；智能手机和平板电脑的整；高级驾驶辅助系统(ADAS)功能；使用现有车辆自动启动标准通信功能。这种技术的集成是通过将Type 1嵌入式管理程序引入汽车硬件参考平台来实现的。这个例子使用了最近收购的汽车XS嵌入式有限公司(XSE？)获取导师图。等级AXSB？

这种设计面临一些挑战，包括：保持每个运行的应用程序的可接受的性能，共享可用的硬件资源和管理安全的域通信。

满足概念要求

Linux逐渐被汽车厂商接受。它可以运行高端图形汽车应用程序，并支持多种外围设备，如摄像头、USB设备、音频和多媒体功能。驾驶员信息模块(DIM)、车辆报警系统和控制对计算资源的要求不高，但仍然需要保证重要安全状态信息的性能和稳定显示。为了实现这些功能，它非常适安全实时操作系统(RTOS)。可以向实时操作系统提供从CAN、FlexRay或其他网络获得的信息。

设计要求是将这两个独立的操作系统(Linux和RTOS)集成到硬件参考平台中，可以使用AutoSAR 4.0.3标准接口(图1)实现通信(车辆控制局域网)。车辆设计者必须集成消费电子产品已经成为事实，超过95%的市场提供满足苹果IOS和谷歌Android需求的设备。该领域还出现了其他标准，讲师的概念验证平台包括MirrorLink支持、苹果Carplay和谷歌Android Auto。

选择多核参考平台，实现硬件集成，降低要素成本。这减少了车辆部件的数量和电子线束设计的相关成本。XSE AXSB平台配备了德州仪器J6多核CPU(*处理器和瑞萨)V850 MCU(微服务器)。AXSB还包括许多以太网、串行端口/各种支持外围组件，如USB、无线电调谐器、反相相机输入电路和收发器。基于Genivi的Linux发行套件已经针对该平台进行了高度优化。它可以实现快速启动。一些重要的Linux组件，比如音频管理和图形管理，都得到了“增强”。改进后的内存组件和boot loader可以让Linux操作系统在两秒钟内正常运行，满足了汽车厂商和导航系统的要求。

导师的图形学核心？ROTOS(实时操作系统)占用资源少，启动快，所以选择它作为驾驶员信息模块(DIM)的操作系统。该操作系统具有高度可配置性，并且具有用于流行的驾驶员信息模块(DIM)图形支持应用软件的标准接口，以打开GLES2。使用远程协议信息(RPMSG ),驾驶员信息模块(DIM)软件堆栈被传输到信息娱乐系统和AutoSAR软件堆栈，以发送实时数据。

消费电子集成

汽车厂商也逃不掉——设备需要支持苹果IOS系统和谷歌Android系统。一般智能手机和平板电脑厂商的创新周期在一年以内，因此需要一个通用的支持方法，可以连接到这些设备和内部电子系统，并且可以在整个车辆寿期间使用。早期系统使用蓝牙，但是蓝牙技术没有多媒体的集成带宽，也不支持视频流的后座娱乐。USB是一种公认的连接方式，Wi-Fi(无线网络)car link对视听信息传输越来越有用，同时为汽车提供热点，支持多设备客户。建立汽车连接联盟(CCC)是推广和MirrorLink工业集成智能设备的标准方法。基于移动电话的应用程序可以通过MirrorLink远程访问、显示和控制。执行器可以控制哪些应用程序可用以及如何访问它们——通过触摸屏用户界面安装在方向盘上的按钮。多设备制造商和车辆OEM(原始设备制造商)是CCC的成员，使用该技术的几个产品已经在生产中。苹果已经推出了一个具有类似功能的专有漫画解决方案。

现在，任何新车都应该具备智能设备集成的功能。它允许驾驶员访问联系人、音乐、视频和喜爱的应用程序，并使用智能设备连接到4G/LTE网络。这将提供对云服务的实时访问，如导航、协议、个人电子邮件等。tutor的参考设计包括MirrorLink标准的实现，可用于执行所有带有10英寸触摸屏界面的智能手机。

图1:参考设计总结。

多操作系统架构

运行虚拟机的虚拟层是一种简单的方法，可以允许Linux和nucleus rtos同时在硬件平台上运行。每个操作系统在专用虚拟机上运行，??并在AXSB平台上共享可用的硬件资源。可以使用RPMSG协议使用可控方法执行不同操作域之间的通信，从而可以在应用程序之间共享一些数据。您还可以通过设置权限来管理资源，拒绝访问某些系统功能。这允许在信息娱乐系统中安装或下载不受信任或未经身份的应用程序时，这允许某种程度的隔离。

引导序列也被仔细考虑。通常，汽车上的CAN总线通信应在50毫秒内激活，但还需要快速初始化信息娱乐和驱动信息模块。在此参考设计中，基于AutoSAR的CAN通信堆栈在Renesas V850 MCU上初始化，使用J6多核CPU运行。 RPMSG通信引擎快速启动，以便在域中提供早期交通状态。图片2。

图2：单个系统芯片（SOC）上的多域启动架构。

构建信息系统

概念验证参考设计包括一些功能样本，包括软件无线电台，后视头输入，多媒体视频和音频播放器以及车载系统功能，如HVAC（HVAC）控制和轮胎压力监测系统。轮胎压力监视器涉及的功能是代表性的，其数据源来自车辆的某部分，当低电压或轮胎是完全非气体时，必须通过CAN总线向驾驶员信息屏幕发送相关信息。 。由于显示优先级设置，警报屏幕涵盖了默认信息娱乐主屏幕。该系统已经通过使用CAN信息生成器（ETAS Buaster Simulator）进行了测试。图片3.。

图3：使用ETAS Buaster生成CAN流量测试参考设计。

调整引导序列还使用了几种其他工具，包括MentorGraphics?XSEXSTRACE?和导师图形SourceryTM分析仪。通过监视初始化和启动顺序，驱动程序和进程可以重新排序并节省宝贵的时间。底部优化是一个迭代过程，不重要的系统任务和过程将及时删除，道路更早。

为确保DIM的帧刷新率达到60帧或使用图形性能微调工具。为了确保车载信息娱乐（IVI）和DIMI模块在关键时刻接收图形带宽，GPU（图形处理器）共享架构包括负载平衡和资源优化。该过程涉及Genivi Hayland组件，开放Gles2和专有显示工具层的多层调整，用于显示屏幕图像。分析屏幕分辨率和性能之间的权衡，以确保高可见性和更好的性能。

最终获得的是我们相信符现有市场趋势的概念设计，并且可能有可能在当今高竞争力的汽车市场中节省时间和发展周期。

综上所述

在当今快速发展的汽车电子市场中，不可建议划痕 - 在研究中多年来，在研究中找到正确的解决方案。使用预先建立的参考设计概念，设计师可以选择一些难度的性能和集成问题来解决作为设计起点，在此基础上，增加了自己的IP（知识产权）和最终定制要求，从而缩短了时间和时间携带用户直接可用于满足当前市场的需求。

导师图形和汽车划分XS嵌入式启动了基于行业标准软件和硬件组件的近似样本（近A级实验）平台。该设计将在Las Vegas举行的2015年消费电子展（2015年消费电子展）中展出。