2020年至今半年時間,特斯拉的股價翻了三倍多,市值突破傳統百年車企豐田,一躍成為全球最有價值的車企。特斯拉引領的新能源和自動駕駛等趨勢都是汽車工業未來的最大增長點,而這種巨大變革的背后,我們可以看到市場對于電子元器件的需求量越來越高,汽車系統變得更為復雜,汽車的電子模組也愈來越多。
常規的設計方法面臨巨大挑戰
“汽車行業面臨著根本性變革:汽車電動化,汽車采用自動駕駛和輔助駕駛系統等,是大勢所趨。“意法半導體汽車和分立器件產品部大眾市場業務拓展負責人、公司戰略辦公室成員Giovanni Luca SARICA分享到,“因為這些趨勢和市場對電子元器件的需求量提高,汽車系統變得越來越復雜,汽車電子模組同樣更加復雜。隨著當今汽車ECU安裝量急劇增加,每個模組中的電子元件占比要比幾年前生產的傳統汽車高出很多。同時,我們注意到,汽車電子化是另一個重要發展趨勢。為了順應汽車電子化這個趨勢,汽車制造商被迫重組車輛架構。現在,汽車收集的數據越來越多,如何正確處理和管理海量數據,對處理器的計算能力提出了更高的要求。”
在汽車行業中,開發新電子模組的常規流程是:明確應用需求-器件選型-硬件設計(設計PCB板、布線組裝、實驗室測試)-軟件開發-調試驗證等等,而這其中的每一個步驟都需要花費數天乃至數周的時間。舉個例子,僅僅器件選型這一個環節,就需要進行大量的器件參數比對,性能評估,設計人員需要下載學習各種不同器件手冊,最終選定有可能的幾種器件。
上述的常規的流程只是針對簡單的單功能模組,而在一些獨特的方案中還將涉及到多個功能模組之間的通信等工作。軟件開發方面需要針對各種不同的器件每次都進行軟件重開發和調試,也是非常耗神的工作。
如何克服以上設計難題,幫助設計人員快速完成原型設計和開發?ST推出的AutoDevKit想幫你都做好這些工作,然后將所有的模塊交給你,讓你像玩樂高一樣快速組合搞定汽車電子模組開發。
AutoDevKit:像玩積木一樣完成設計
官方稱——“AutoDevKit可以解決客戶和設計人員當前面臨的新挑戰,協助設計人員為汽車和運輸工具開發的新電子模組,加快應用原型的開發速度,是縮短總體研發周期的一個重要工具。”
AutoDevKit中包含多種不同的硬件模組、軟件開發工具和插件。理論上來講,針對自己的應用需求選擇合適功能的硬件模組,然后通過簡單的軟件進行設置即可快速完成原型開發。
據Luca先生介紹,AutoDevKit提供了大量的模組,其中包括功能板和MCU板;在AutoDevKit可視化開發環境中,用戶可以用鼠標拖選要使用的模組。AutoDevKit的每個模組都附帶使用模組功能所需的首要軟件棧。此外,AutoDevKit軟件環境會一步一步地引導設計人員開發應用項目。
硬件方面的優勢在于,憑借著ST寬廣的產品線,在AutoDevKit中可以提供大量不同功能的硬件模組,而且與市場上其他解決方案相比,它沒有強制要求使用任何連接器,在開發應用項目時,現有的硬件都可以重復使用,開發靈活性達到了非常高的水平。意法半導體汽車和分立器件產品部 (ADG) 大眾市場業務拓展應用經理Max Vizzini還強調到:“AutoDevKit不僅集成了ST自己某些為工業環境開發的產品,還集成了第三方產品,這種開放方法可以幫助其擴大產品組合,并使設計人員受益于完整的系統設計。另外,很明顯的在實際設計中會有一些來自不同制造商的元器件,AutoDevKit可以連接板上沒有ST芯片的第三方模組,因為這個工具可以重新配置分配引腳,為任何類型的模組創建適合的連接器,從這個意義上講,AutoDevKit是‘開放’的。”
在軟件環境方面,AutoDevKit的主要優點是提供了一個可視化的軟件環境,能夠簡化開發過程,讓客戶輕松使用ST技術處理新應用問題和開發新應用,而無需深入了解ST的產品技術、微控制器或軟件環境,即客戶不一定要成為ST的軟硬件專家才能進行開發。其中主要功能包括:AutoDevKit中的軟件環境會自動配置MCU外設,這意味著設計人員不需要花費時間精力給應用分配微控制器資源;硬件連接查看器可引導設計人員互連多個功能板;可以簡化客戶開發工作的API應用編程接口,這些API用起來就像使用黑匣子一樣,設計人員使用的是頂層功能,例如,無需深入了解特定功能板即可激活負載。
大幅提速、極易上手和靈活性
據Max先生分享,一個隨動轉向大燈的設計,需要LED驅動板、步進電機高邊驅動板和冷卻風扇高邊驅動板三個功能板。傳統方式需要針對三個功能板依次進行硬件電路板開發和軟件適配,整個過程可能要花費4~6個月的時間。而如果直接使用AutoDevKit來設計,就可以大幅減少起碼6個月的時間,(用6個月乘以原型所需的組件數量,就是總計節省的時間)。
AutoDevKit的學習門檻有多低?將其提供給電子、工程或軟件開發的大學生,在ST的工程人員的指導下,只需要6個小時的時間,這些大學生就可以開發出一個應用項目。Max認為很重要的一點在于:“如果你開始用AutoDevKit開發原型,特別是開始用ST的元器件,那么你沒必要知道你在用哪個微控制器,甚至不需要知道SPC5是什么,因為這個工具涵蓋了微控制器的所有信息,所以,你無需研究用戶手冊或參考資料即可開發原型,我認為這很重要。”
除了以上兩點外,使用AutoDevKit的另一個好處在于靈活性。汽車應用需要經常進行迭代,而使用AutoDevKit平臺的好處在于當你需要將其中的MCU進行升級的時候,你無需進行特定的代碼重開發和適配工作。所有微控制器共用相同的底層接口,而底層接口保持不變。因此,當設計人員為特定功能板開發驅動程序代碼時,訪問硬件不需要使用特定MCU平臺綁定的特定命令,而是使用底層驅動程序提供的接口。因此,驅動程序一旦開發出來,代碼就可以在工具內部集成的所有MCU平臺之間移植。
意法半導體亞太區汽車產品市場及應用高級總監鄭明發分享到當前的一個趨勢:“越來越多的汽車制造商,特別是新能源汽車制造商,已決定參與ECU開發,而不是完全依賴于合作伙伴提供ECU。” Max也認為AutoDevKit的易用性甚至可能會覆蓋到某些中間設計公司的業務。尤其是針對亞太區,鄭明發還分享到ST有一個汽車技術創新中心,可以根據客戶的實際應用需求進行實際的應用負載測試,提供集成PCB板,并為他們提供完整的驗證和認證測試結果。
? ? ? ?責任編輯:tzh
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