汽车电子系统的虚拟原型有助于简化故障注入，更早地发现故障。
为汽车开发电气和电子内容一直是工程和制造方面的挑战。对于零部件来说，道路是一个异常恶劣的环境:温度和湿度不断变化，同时噪音和振动冲击着车辆的所有部件。高速旅行的本质要求安全性和可靠性，这必须在困难的环境因素存在的情况下实现。此外，车辆内的许多组件必须持续相互作用，因此强大的底盘内部通信至关重要。面对所有这些挑战，开发人员需要尽早发现设计缺陷和限制，以便进行纠正。在这个项目中，等到原型车上路后再进行全面测试已经太晚了。
传统的车辆开发过程主要依赖于台架测试，然后在原型车可用时进行道路测试。对于系统的大部分，可以设计和复制台式测试设置。它们的制造成本很高，但它们可以更早地创建，并且比原型的成本更低。台架测试曾经代表了开发中的一个重要的“左移”，但它已经不够了。如今的汽车电子系统通常包含定制芯片，需要几个月的时间来制造，因此在实验台上发现设计漏洞会导致进度严重延迟。此外，有些类型的bug很难发现，因为它们需要注入可能破坏工作台设置的故障。开发人员需要一种更灵活的方法来提供戏剧性的向左转移。
合乎逻辑的解决方案是车辆电子系统的虚拟原型。在软件中表示系统并在仿真中进行验证是一种强大的方法，可以在任何芯片制造之前进行。可以在不影响原型的情况下注入故障，因此可以验证ISO 26262安全标准要求的纠正响应。虚拟原型可以快速且廉价地复制，使开发团队的更多成员可以使用它们。这对于嵌入式软件开发人员来说尤其有价值，因为他们在历史上一直需要测试平台来测试他们的代码。据摩根士丹利研究公司(Morgan Stanley Research)称，在不久的将来，软件在汽车价值中所占的比例将从目前的10%增长到60%。虚拟原型将关键的编程任务与软件在循环(SiL)测试相结合。
也许没有哪个车辆电子系统部件比发动机控制单元(ecu)更能从这种方法中获益。这些组件从众多底盘传感器收集信息，解释数据，并通过控制一系列执行器调整发动机和车辆性能。传统的传感器包括测量气流、空气温度、冷却液温度、歧管压力、油门位置和车速的传感器，传统的执行器控制发动机的空气-燃料混合物、点火正时、怠速和其他参数。先进的驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车极大地增强了ecu的作用，ecu现在从摄像头、雷达和激光雷达收集传感器数据，并可能控制车辆运行的各个方面，包括加速、制动和转向。
现代电子控制单元基于微处理器，并具有重要的软件内容。因此，虚拟ecu是用于建模和测试车辆电子系统硬件和嵌入式软件的任何虚拟原型的关键部分。作为汽车和其他车辆开发解决方案的提供商，Synopsys通过一系列先进的产品支持从系统到软件的虚拟ecu和虚拟原型。其中包括Synopsys银，这是一个虚拟的ECU平台，可以将ECU软件的开发从工作台转移到个人计算机(PC)，以实现ECU软件的快速高效迭代开发。
使用Silver，工程师可以构建虚拟ecu，作为物理单元的软件执行模型。ECU软件的不同部分，如应用软件(ASW)和基础软件(BSW)层，可以进行虚拟和模拟。Synopsys解决方案提供了与汽车工具生态系统所有部分的广泛连接和测试集成。Silver通过SIL模拟来开发ECU软件，并测试车辆部件之间的相互作用。当这些模拟需要运行生产代码时，Virtualizer执行将在车辆中运行的实际二进制文件。这提供了高度精确的系统行为模拟，并防止软件在物理原型中运行时出现意外。Silver还运行系统级测试，以实现高水平的覆盖率。
传统上，大多数车载电子设备的虚拟原型都是在Windows电脑上运行的。Synopsys解决方案的一个重要方面是它支持Linux和Windows。这使得开发人员可以在Linux工作站上编写代码、构建虚拟ecu、运行测试和调试。不需要在Windows和Linux环境之间来回切换，以短的周转时间实现紧密的交互式模拟循环。Synopsys方法还支持持续集成(CI)和虚拟ECU的测试。每当程序员提交新的或更改的软件时，就会触发将Silver模型从Linux工作站自动更新到云中Linux服务器基础设施(构建和测试过程发生在云中)。既支持验证软件的短时间运行测试，也支持使用长时间运行测试进行彻底的夜间运行。
虚拟ecu将开发过程转移到更早的测试和更快的反馈循环中，它们在项目团队中具有可扩展性和更低的成本，并且它们使调试更容易。他们在SiL虚拟原型环境中运行，通过测试在台架设置或原型中难以引入的故障，使车辆更安全。虚拟电子控制单元是开发复杂车辆电子系统的重要组成部分。一个白皮书有关设计和测试流程如何工作的更多技术细节。还有即将于2021年11月10日星期三举行的“虚拟原型日-白银:用虚拟ecu加速你的创新”。来自Synopsys、戴姆勒和现代Transys的行业领导者将分享使用Synopsys Silver虚拟ecu的最新创新、方法和经验。更多信息和注册详情可在此查阅在这里．
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