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Mitsugu Inoue
Mitsugu Inoue
资深高级软件工程师

本文旨在介绍 RH850 基于模型的开发环境 [Embedded Target for RH850 Virtual Platform] 及其功能。有关演示视频,请参考产品页面(RH850 基于模型的开发环境 [Embedded Target for RH850 Virtual Platform])。

关于 Embedded Target

作为下一代汽车开发环境的一部分,瑞萨正在推进统一开发环境概念(公司战略,第 17 页),并推出了 Embedded Target 以支持不同抽象级别的设计。Embedded Target 工具可用于转换不同抽象级别的模型。Embedded Target for RH850 将 MILS 转换为 PILS;Embedded Target for RH850 Virtual Platform 则将 MILS 转换为 vHILS(稍后介绍)。在这篇博客中,主要介绍了 Embedded Target for RH850 Virtual Platform。

MILS:模型在环仿真。MILS 是指在基于模型的开发环境中使用模型进行验证
PILS:处理器在环仿真。PILS 是指在基于模型的开发环境中使用模型和处理器进行验证

关于 Embedded Target for RH850 Virtual Platform

Embedded Target for RH850 Virtual Platform(以下简称 ET-VPF)是瑞萨提供的基于模型的开发环境工具。传统意义上的 HILS(对整个系统进行验证)一般在开发后期进行。然而,有了虚拟平台(以下简称 VPF),即可在早期进行 HILS 等效验证。瑞萨将这种使用 VPF 的 HILS 称为 vHILS(图 1)。

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Model based v model

图 1

HILS:硬件在环仿真。HILS 是指在基于模型的开发环境中使用真实设备进行验证
vHILS:虚拟硬件在环仿真。vHILS 是指在基于模型的开发环境中使用设备模型(而不是真实设备)进行验证

使用 VPF 的 vHILS

ET-VPF 使用 RH850 VPF(通过 RH850 虚拟平台(VPF)提升汽车软件质量)来执行仿真。RH850 VPF 平台可模拟包括端口、ADC 等外设功能在内的 RH850 设备(图 2)。

图像
RH850 VPF Example

图 2

如图所示,输入端口接收来自受控对象块的外部信号(1)、ADC 将模拟数据转换为数字数据(2)、CPU 通过应用程序代码执行数据处理(3)、输出端口将计算结果输出为控制信号(4)、控制信号对受控对象块进行控制(5),从而模拟了与 HILS 等效的 vHILS 过程。

ET-VPF 的 vHILS 执行流程

首先,用户对整个系统进行建模,即准备 MILS 模型(图 3 左上角),并将外设 IP 块添加到控制器块中,以便通过设备对受控对象块进行控制。

图像
Embedded Target RH850 Virtual Platform

图 3

ET-VPF 则用于准备 Simulink 块,例如端口、ADC 等外设 IP(图 4)。

图像
ET-VPF prepares peripheral IP such as port, ADC, and so on as a Simulink block

图 4

对于已添加外设 IP 块,可进行基本设置(图 3 左下角);也可通过与 ET-VPF 配合使用的智能配置器,进行详细设置。

设置完成后,ET-VPF 将继续运行该过程,直到自动执行 vHILS。

随后,将生成设备驱动程序(用于控制外设 IP)、应用程序代码(来自控制器块中的用户算法块),这些程序和代码将包含在构建环境中,并通过构建工具自动生成加载模块(图 5)。

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ET-VPF Code Generation Build

图 5

将生成的加载模块下载到 VPF 中,并用连接 Simulink 和 VPF 的桥接块替代控制器块,然后使用 Simulink 和 VPF 执行 vHILS 仿真(图 3 右下角)。这样,就能通过 vHILS 在早期对整个系统进行验证。

仿真完成后,ET-VPF 可显示每个周期(控制周期)的执行时间图表(图 3 右上角)。用户可通过参考图表轻松验证整个系统的性能。

未来计划

通过使用 ET-VPF,可对由 MILS 设计的整个系统进行 HILS 等效验证。截至 2022 年 11 月 1 日,ET-VPF 可支持 RH850/F1KM-S1 和 S4。

今后,我们将增加更多目标设备,继续开发支持不同抽象级别的统一开发环境。

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