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車用ECU海量成長 ST AutoDevKit加速/簡化設計

文‧廖專崇 發布日期:2020/07/23 關鍵字:ECU AutoDevKit 微控制器 AEK SPC5 Studio

汽車電氣化近年發展迅速,包括電動化與自動駕駛、輔助駕駛系統,都將導入更多半導體電子零組件,汽車電子模組與汽車系統變得越來越複雜,汽車ECU安裝量急劇增加,數量可能超過100個對於汽車製造商、客戶、設計人員來說,開發新電子模組和新ECU的複雜程度大幅提升。ECU身為管理這些系統的「微電腦」,意法半導體積極整合開發工具、環境,希望協助汽車廠商以更快的速度、更經濟的方式,將更安全、更環保、更智慧的汽車導入市場 。

AutoDevKit具有完整的軟硬體支援

在每個ECU和模組內部都有多種技術,意味著在單個模組中整合多個功能,以及多個感測器和致動器;然後,設計人員還要開發軟體,以便收集資料資訊,啟動模組功能,從軟體角度來看,設計人員的另一負擔是軟體複雜程度不斷提升甚至高於飛機,因此,預計新應用開發70%的研發時間/成本都被軟體研發所占用。為此,ST汽車和離散元件產品部大眾市場業務拓展負責人暨公司策略辦公室成員Giovanni Luca Sarica指出,該公司決定推出AutoDevKit汽車專用開發環境平台,協助簡化相關開發工作。

Luca強調,意法半導體的AutoDevKit生態系統導入一個新的高效功能開發工具組提供原型開發,取代傳統的製作方式,並支援標準化和重複設計。概念上,採用類似於搭積木的方法,將預設模組組裝到應用專案中,AutoDevKit為客戶和設計人員開發、組裝新汽車電子模組提供簡化的軟體發展環境,逐步引導設計人員完成新模組的軟體研發,相較於傳統的開發方式,高達數個月的開發工作,在使用AutoDevKit之後,可能在數小時之內就能夠在實際環境開始測試特定應用。

AutoDevKit多樣化的硬體參考設計

在傳統的設計方法中,設計人員先取得新模組的技術規格,然後根據規格選擇所需的元件。在完成這兩個程序後,設計人員下載技術文件,研究如何使用所選的元件,這個過程可能需要幾天甚至幾周的時間。只有這些基本步驟都完成後,才能開始硬體設計。Luca說,AutoDevKit軟體開發環境將逐步引導設計人員將所收到的硬體組裝起來,客戶收到的每種硬體和模組在AutoDevKit軟體開發環境中都有對應的應用程式設計介面API,這意味著客製化的軟體開發變得非常簡單,可以像用黑盒子一樣用每個模組。編寫程式碼時可以使用特定的高階功能,以確保實際測試順利進行,這種新方法大幅減少了創建新應用所需的時間。

意法半導體汽車和離散元件產品部大眾市場業務拓展應用經理Max Vizzini補充,以主動頭燈轉向照明系統為例,透過AutoDevKit,這個應用實際上只需要2~3周的時間就可以開發出來,如果使用傳統方法開發,必須為每種功能都需要開發硬體電路板和專用驅動軟體,這個過程要花費4到6個月的時間。這種開發方法還有一個好處,一旦原型和程式碼都完成了,就可以從原型中匯出一個已在所有元件上進行驗證的軟體。

AutoDevKit的快速原型開發特性有助於簡化車用軟硬體開發

AutoDevKit資料庫為免費軟體環境,讓使用者可以從意法半導體的汽車產品組合中,選擇微控制器和功能板,以設計汽車解決方案原型。Luca說明,從硬體的角度來看,AutoDevKit提供了大量的模組,其中包括功能板和MCU板,這些板子是客戶可以在網上直接訂購,同時會收到在實驗室評估這些產品所需的全部材料,以節省常規研發中產品測試所需之元件研究、電路板開發時間。在選擇完AutoDevKit元件後,軟體將引導使用者連接電路板、產生程式碼,編譯並下載韌體,最後還有原型測試和除錯功能。提供簡單使用的應用程式介面(Application-Program Interface, API),以便連接並控制所支援的每個功能板。

AutoDevKit資料庫外掛程式和硬體開發工具,其中硬體開發套件包括針對汽車應用需求優化的AEK MCU探索板和功能板,以及AEKD系統解決方案展示板。Luca解釋,汽車電子設計師承受著縮短研發週期的壓力,迅速提出切實可行的概念驗證至關重要,AutoDevKit生態系統讓使用者可以集中心力在系統功能,無需開發裝置驅動程式等底層軟體,相較傳統原型開發減少了幾數個月的時間。

AEK探索板用於評估某一特定車用微控制器,功能板則有助於快速實現各種功能,例如,馬達控制、LED照明、電源管理、音訊和通訊連網。評估板和探索板均提供專用的API,其用於控制和連接電路板,這些工具都不需要深入瞭解所用的半導體元件或規格書。AEKD系統解決方案展示器讓使用者可以直接查看預裝系統展示板,以及板子套件和非電子硬體元件。

AutoDevKit整合在SPC5 Studio軟體開發環境內,為這款IDE平台增加了微控制器腳位自動分配,以及將多個功能板連到微控制器的視圖編輯器功能。同樣,AutoDevKit API與SPC5 Studio底層驅動程式整合,提供可在不同微控制器平台之間輕鬆移植的代碼。

AutoDevKit是一款汽車及交通工具專用開發環境,使用該套件可以輕鬆地評估ST的產品,加速客戶開發系統原型,快速打造新的車用解決方案;AutoDevKit可以大幅縮短開發時間,減少原型設計工作量和成本,加速產品上市時間;而其一系列隨插即用的原型設計,也進一步簡化了客戶評估流程;AutoDevKit的彈性化架構,可根據客戶需求客製現有套件。

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