Σύγχρονο λογισμικό για το αυτοκίνητο. Διαγνωστικά ηλεκτρονικών συστημάτων ελέγχου

Γνωρίζετε τους τύπους λογισμικού επισκευής αυτοκινήτων;

Λογισμικό επισκευής αυτοκινήτων

Οι δύο κύριοι τύποι λογισμικού επισκευής αυτοκινήτων χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση ή τη διαχείριση των γραφείων. Διαγνωστικός λογισμικό για αυτόματες επισκευές μπορεί να περιέχει πολλές λειτουργίες, όπως διαδικασίες επισκευής, οδηγίες αντιμετώπισης προβλημάτων, γνωστές "σωστές" τιμές για αισθητήρες και άλλες ανεκτίμητες πληροφορίες. Αυτό το λογισμικό είναι συχνά διαθέσιμο σε επιλεγμένες υπηρεσίες επισκευής αυτοκινήτων στο εξωτερικό και στο εσωτερικό και ενδέχεται να καλύπτει συγκεκριμένες μάρκες αυτοκίνητα. Διατίθεται επίσης ειδικό λογισμικό επισκευής αυτοκινήτων για σύγχρονα διαγνωστικά εργαλεία, μερικά από τα οποία μπορεί να είναι πολύ περίπλοκες υπολογιστικές συσκευές. Το λογισμικό του μπροστινού πίνακα μπορεί να περιλαμβάνει εκτιμήσεις, σχεδιαστές και γεννήτριες εντολών εργασίας. Η διαμόρφωση λογισμικού υψηλής ποιότητας μπορεί να πραγματοποιηθεί στη διεύθυνση http://savtom.com/ όπου επισκευάζονται τα αυτοκίνητα Mercedes, Audi και BMW.

Οι μηχανικοί έχουν ιστορικά αντλήσει τις περισσότερες από τις πληροφορίες τους από εγχειρίδια επισκευής και εμπειρία. Αρκετοί εκδότες έχουν δημιουργήσει ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ και το παρέσχε με τη μορφή βιβλίου. Οι δύο κύριοι τύποι αυτών των βιβλίων ήταν διαγνωστικά εγχειρίδια και βιβλία αναφοράς σταθερής ταχύτητας. Οι διαγνωστικοί οδηγοί περιείχαν προδιαγραφές επισκευής και διαδικασίες, ενώ οι οδηγοί σταθερής ταχύτητας αξιολόγησαν το χρόνο που θα χρειαζόταν κάθε συγκεκριμένη εργασία για να ολοκληρωθεί. Με την ευρεία χρήση προσωπικών υπολογιστών στο χώρο εργασίας, αυτός ο τύπος πληροφοριών έχει μεταφραστεί σε λογισμικό επισκευής αυτοκινήτων.

Οι περισσότερες σύγχρονες εγκαταστάσεις επισκευής αυτοκινήτων έχουν κάποιο είδος μηχανογραφημένου συστήματος πληροφοριών που βοηθά στη διάγνωση και την επισκευή. Η απλούστερη φόρμα Πρόκειται για ένα τερματικό υπολογιστή με ένα σύνολο συμπαγών δίσκων (CD) ή ψηφιακών ευέλικτων δίσκων (DVD) που περιέχουν διαδικασίες επισκευής, προδιαγραφές και άλλες πληροφορίες. Ο τεχνικός μπορεί να εισέλθει στο έτος, να φτιάξει και να κάνει μοντέλο όχημα σε αυτόν τον τύπο συστήματος για να βρείτε συγκεκριμένες πληροφορίες. Ορισμένα από αυτά τα προγράμματα περιλαμβάνουν επίσης πολλά σχηματικά, ενσύρματα και εκρηκτικά διαγράμματα.

Υπάρχουν πολλές παραλλαγές αυτού του βασικού τύπου λογισμικού επισκευής αυτοκινήτων. Ορισμένοι πάροχοι υπηρεσιών παρέχουν όλες αυτές τις πληροφορίες μέσω σύνδεσης στο Διαδίκτυο. Έτσι, ένας τεχνικός ή ένα κατάστημα πληρώνει ένα μηνιαίο τέλος για την πρόσβαση σε πληροφορίες που είναι πάντα ενημερωμένες. Υπηρεσίες όπως αυτή προσφέρουν κρίσιμα δελτία και διαδικασίες επισκευής που έχουν καταρτιστεί από πραγματικούς εμπειρογνώμονες στον τομέα. Το λογισμικό είναι επίσης συνήθως διαθέσιμο για εξειδικευμένους σαρωτές και διαγνωστικό εξοπλισμό και ορισμένα προγράμματα μπορούν ακόμη και να μετατρέψουν έναν φορητό υπολογιστή σε εργαλείο σάρωσης.

Ένας άλλος κύριος τύπος λογισμικού επισκευής αυτοκινήτων χρησιμοποιείται συνήθως στο μπροστινό μέρος του γραφείου. Μια εκτίμηση εύλογου επιτοκίου είναι μία βασικές λειτουργίες αυτού του λογισμικού. Αυτό το είδος λογισμικού επιτρέπει στον προγραμματιστή της τεχνολογίας ή της υπηρεσίας να εισέλθει στο έτος, τη μάρκα και το μοντέλο του οχήματος, προκειμένου να γνωρίζει πόσο καιρό πρέπει να διαρκέσει οποιαδήποτε επισκευή. Αυτοί οι αριθμοί σταθερού επιτοκίου μπορούν στη συνέχεια να συνδυαστούν με την τιμή των ανταλλακτικών για να δημιουργήσουν μια εκτίμηση. Αυτός ο τύπος λογισμικού μπορεί επίσης να προσφέρει λειτουργικότητα σχεδιασμού, να δημιουργεί παραγγελίες εργασίας και να παρακολουθεί τις πωλήσεις.

Δεν είναι μυστικό ότι στην εποχή της υψηλής τεχνολογίας μας, κάθε καινοτόμο εργαλείο βασισμένο στο ηλεκτρονικό στοιχείο, ξεκινώντας από κινητό τηλέφωνο και τελειώνει με δορυφόρους, περιέχει πολλά εσωτερικά "γέμιση" που ελέγχουν τις διαδικασίες λειτουργίας της μονάδας.

Από πολλές απόψεις, αυτό ισχύει και για οχήματα ή, πιο απλά, για αυτοκίνητα. Τα μοντέρνα αυτοκίνητα είναι γεμάτα με ηλεκτρονικά είδη που μερικές φορές αναρωτιέστε γιατί υπάρχει, στην πραγματικότητα, ένας οδηγός εδώ.

Πόσο ασφαλές είναι ένα αυτόματο σύστημα;

Ωστόσο, είναι όλα τόσο απλά και ασφαλή, μπορείτε να εμπιστευτείτε πλήρως, του οποίου το κύριο καθήκον είναι να διευκολύνει τη διαδικασία οδήγησης ενός αυτοκινήτου από έναν οδηγό; Η απάντηση είναι απολύτως διφορούμενη.

Μπορεί να εκπλήξει κάποιον ότι το λογισμικό μοντέρνο αυτοκίνητο συνθέστε γραμμές κώδικα, οι οποίες είναι περίπου 2,5 φορές περισσότερο από ό, τι σε ένα από τα πιο δημοφιλή λειτουργικά συστήματα υπολογιστών της εποχής μας - τα Windows 7.

Τι συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί από αυτό; Πολύ απλό - είναι προφανές ότι με τόσο μεγάλο αριθμό δεδομένων, μπορεί να προκύψουν σφάλματα, τα οποία, στη συνέχεια, θα επηρεάσουν τη δυσλειτουργία ολόκληρου του αυτοκινήτου.

Για παράδειγμα, ας δώσουμε μια υπόθεση που συνέβη Toyota Prius... Δεν θα ερευνήσουμε όλες τις λεπτές αποχρώσεις του συστήματος. αυτόματος έλεγχος κινητήρα, θα σημειώσει μόνο ότι σε περίπτωση σφάλματος του συστήματος, οι ημιαγωγοί είναι ενσωματωμένοι στην υπερθέρμανση της εγκατάστασης και αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι το αυτοκίνητο μπορεί ξαφνικά να σταματήσει. Για να ενημερώσετε ολόκληρο το σύστημα, θα πρέπει να επισκεφθείτε ένα κέντρο σέρβις.

Κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Ο πιο δημοφιλής κατασκευαστής ηλεκτρικών αυτοκινήτων στον κόσμο σήμερα, στην πράξη, χρησιμοποιεί μια πιο προηγμένη μέθοδο: μπορείτε να ενημερώσετε το σύστημα από απόσταση, χρησιμοποιώντας μια ασύρματη σύνδεση. Αλλά εδώ θα πρέπει να ακούσετε προσεκτικά τη γνώμη εμπειρογνωμόνων, οι οποίοι ουσιαστικά υποστηρίζουν ομόφωνα ότι αυτή η μέθοδος δεν είναι τόσο ασφαλής όσο φαίνεται αρχικά. Γιατί;

Το γεγονός είναι ότι σε αυτήν την περίπτωση, ένας καλός χάκερ μπορεί να αποκτήσει πρόσβαση στον αυτοματισμό του οχήματος χρησιμοποιώντας έναν κανονικό φορητό υπολογιστή. Το πείραμα των ειδικών υπολογιστών Τσάρλι Μίλερ και Κρις Βαλάσεκ, το οποίο έδειξαν στο συνέδριο Black Hat, ήταν μια ζωντανή επιβεβαίωση αυτού. Οι χάκερ προσομοίωσαν την παραβίαση στα ηλεκτρονικά του αυτοκινήτου και έδειξαν σε τι θα μπορούσε να οδηγήσει.

Είναι καλό που αυτό ήταν απλώς ένα επιστημονικό παράδειγμα και κανείς δεν τραυματίστηκε. Αφού πήρε ταχύτητα και έφτασε τα 80 km / h, το αυτοκίνητο σταμάτησε ξαφνικά να ανταποκρίνεται στις εντολές, τα φρένα απέτυχαν εντελώς και όταν πατήθηκε το πεντάλ γκαζιού, το αυτοκίνητο στράφηκε απότομα προς τα δεξιά.

Το πιο εκπληκτικό πράγμα συνέβη μετά από αυτό: το λογισμικό που έκανε το κακό αυτόματο σύστημα έλεγχος του αυτοκινήτου, με ταχύτητα αστραπής αριστερά, έτσι εξωτερικά όλα έμοιαζαν με ατύχημα. μι

ότι το πείραμα χάκερ έδειξε ότι δεν είναι όλα τέλεια στον κόσμο των σύγχρονων ηλεκτρονικών αυτοκινήτων και οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν ακόμη πολλή δουλειά για να προσφέρουν τον βέλτιστο συνδυασμό άνεσης και ασφάλειας κατά τη χρήση ηλεκτρονικών ενσωματωμένα συστήματα αυτοκίνητο.

Ένα άρθρο σχετικά με το τι είναι το λογισμικό ενός σύγχρονου αυτοκινήτου. Χαρακτηριστικά λογισμικού, διαδικασιών και τεχνολογιών. Στο τέλος του άρθρου - ένα ενδιαφέρον βίντεο για 5 απαραίτητες παραβιάσεις ζωής για το αυτοκίνητό σας!


Αξιολογήστε το περιεχόμενο:

Κανένα σύγχρονο αυτοκίνητο δεν μπορεί να φανταστεί κανείς χωρίς ηλεκτρονική πλήρωση, το οποίο απαιτεί πολύπλοκο λογισμικό. Κατά την οδήγηση ενός αυτοκινήτου, σχεδόν δεν σκεφτόμαστε ποιες διαδικασίες πραγματοποιούνται μέσα σε αυτό - δεν υπάρχει οθόνη όπως ένας υπολογιστής, πράγμα που σημαίνει ότι η δράση των προγραμμάτων δεν είναι ορατή, σαν να μην υπήρχαν. Αλλά είναι.

Χαρακτηριστικά του λογισμικού αυτοκινήτου


Το σύγχρονο λογισμικό για το όχημά σας είναι εξαιρετικά αξιόπιστο, με ποσοστό βλάβης εξοπλισμού μόνο μία στις εκατομμύριο λειτουργίες κατά τη διάρκεια ενός έτους, και στη συνέχεια ως εξαίρεση.

Τώρα σε κάθε αυτοκίνητο υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου (ECU) - ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, ECU, οι οποίες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω του ηλεκτρονικού δικτύου του αυτοκινήτου.


Η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των μπλοκ πραγματοποιείται χάρη στις αρχιτεκτονικές διαύλου, οι οποίες είναι ένα σύνολο ελεγκτών - CAN, δίκτυο περιοχής ελεγκτή, καθώς και ένα ειδικό δίκτυο σχεδιασμένο για τη μεταφορά πληροφοριών από ειδικό ψηφιακό εξοπλισμό - MOST, συστήματα προσανατολισμού πολυμέσων trans, FIexRay, καθώς και το τοπικό σύστημα διασύνδεσης, (LIN).

Εάν συγκρίνουμε τα αναφερόμενα λεωφορεία με το Ethernet, το οποίο προορίζεται για υπολογιστή, λειτουργούν με μειωμένη ταχύτητα, καθώς η ποσότητα των δεδομένων που υποβάλλονται σε επεξεργασία στα αυτοκίνητα είναι μικρή. Αλλά αυτή η ελάχιστη ποσότητα πληροφοριών πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία κυριολεκτικά σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ECU, οι προγραμματιστές πρέπει να δημιουργήσουν εξελιγμένες δομές δικτύων εντός του αυτοκινήτου που απαιτούν πιο περίπλοκες δομές. Ας δούμε τη βασική διαφορά μεταξύ λογισμικού αυτοκινήτου και ψηφιακών τεχνολογιών για άλλους σκοπούς.

  • Αξιοπιστία - τα προγράμματα συστήματος ενός αυτοκινήτου σε ένα μάλλον περίπλοκο δίκτυο ECU πρέπει να λειτουργούν όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστα καθ 'όλη τη διάρκεια της χρήσης.
  • Ασφάλεια των λειτουργιών που εκτελούνται - το ESC και το σύστημα πέδησης πρέπει να λειτουργούν άψογα και αυτό συνεπάγεται ήδη πολύ σοβαρές απαιτήσεις για λογισμικό και για την ίδια τη διαδικασία ανάπτυξής τους.
  • Ταχύτητα αλληλεπίδρασης - η στιγμιαία αντίδραση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ενός αυτοκινήτου (έως χιλιοστά του δευτερολέπτου) είναι αδύνατη χωρίς ειδική αρχιτεκτονική λογισμικού και βελτιωμένα λειτουργικά συστήματα.
  • Ισχυρή αρχιτεκτονική - το λογισμικό οχημάτων πρέπει να μεγιστοποιεί την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα και να αντιστέκεται στα αποτελέσματα παραμορφωμένων σημάτων.
  • Επικοινωνία κόμβων του ηλεκτρονικού-μηχανικού κύκλου.
Προσοχή: Μην επανεκκινήσετε ποτέ το ECU κατά τη λειτουργία!

Τα κύρια συστατικά του ECU


Το ECU είναι ένας μάλλον περίπλοκος πίνακας με εκατοντάδες άλλα στοιχεία εκτός από τον μικροελεγκτή. Ας ρίξουμε μια ματιά στις κύριες λεπτομέρειες.
  1. Αναλογικός σε ψηφιακό μετατροπέα (ADC) - αυτός ο εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για να λαμβάνει αναγνώσεις από ορισμένους αισθητήρες αυτοκινήτων, και από τον αισθητήρα οξυγόνου επίσης. Το γεγονός είναι ότι ο επεξεργαστής μπορεί να αντιληφθεί μόνο ψηφιακές τιμές και, για παράδειγμα, η ένδειξη οξυγόνου παράγει μόνο ηλεκτρικά σήματα με τάση από 0 έως 1,1V. Ο ADC μετατρέπει αυτά τα δεδομένα σε δυαδικό δυαδικό αριθμό, έτσι ώστε ο επεξεργαστής να μπορεί να τα κατανοήσει.
  2. Το Driver είναι ένα πρόγραμμα που έχει σχεδιαστεί για τον έλεγχο του ψηφιακού εξοπλισμού με τη μετατροπή σημάτων.
  3. Digital to Analogue Converter (DAC) - Παρέχει αναλογικά σήματα για την εκκίνηση συγκεκριμένων εξαρτημάτων ενός κινητήρα οχήματος.
  4. Communication Chip - Αυτά τα τσιπ επιτρέπουν μια μεγάλη ποικιλία προτύπων επικοινωνίας που βρίσκονται σε ένα όχημα. Υπάρχουν πολλά τέτοια πρότυπα στην παραγωγή, αλλά το πιο κοινό από αυτά είναι CAN - Controller-Area Networking. Παρέχει ταχύτητα 500 k / bit ανά δευτερόλεπτο, κάτι που είναι εξαιρετικά απαραίτητο για μονάδες που εκτελούν έως και εκατοντάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Διαδικασίες και τεχνολογία


Πολλά έχουν αλλάξει από την εισαγωγή του πρώτου λογισμικού αυτοκινήτου. Εάν αρχικά μόνο ένας κατασκευαστής μπορούσε να ελέγξει το λογισμικό, τώρα είναι σχεδόν αδύνατο.

Αρχικά, η γλώσσα συναρμολόγησης χρησιμοποιήθηκε ως λογισμικό τον περασμένο αιώνα. Η γλώσσα Xi άρχισε να εξαπλώνεται στη δεκαετία του '90. Ο Robert Bosch και πολλοί άλλοι προμηθευτές έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν λογισμικό χρησιμοποιώντας Mathlab / Simulink και ASCET (τεχνολογίες ελέγχου και προσομοίωσης).

Συστήματα ΜΠΟΡΕΙΤΕ λεωφορείο Κάντε το λογισμικό αυτοκινήτου αρκετά περίπλοκο. Ο λόγος είναι ότι δεν αποκλείουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ προγραμμάτων διαφορετικών ECU. Σύγχρονα αυτοκίνητα Η κατηγορία πολυτελείας μπορεί να περιέχει ένα πολύπλοκο δίκτυο 80 ECU με συνολικά έως 100 εκατομμύρια γραμμές κώδικα.

Λόγω του γεγονότος ότι το λογισμικό γίνεται συνεχώς πιο περίπλοκο, καθίσταται απαραίτητη η βελτίωση των τεχνολογιών μηχανικής. Επομένως, παράλληλα τεχνικές και οργανωτικές διαδικασίες εμφανίζονται συνεχώς στη βιομηχανία για τη συνειδητοποίηση του νέου λογισμικού.


Οι μηχανικές λύσεις σε επίπεδο διαδικασίας και αρχιτεκτονικής γίνονται επίσης μία από τις βασικές προϋποθέσεις για την εξωτερική ανάθεση. Από αυτή την άποψη, η εταιρεία Bosch άρχισε να δίνει κάποιες εξελίξεις στο πλάι από τις αρχές της δεκαετίας του '90 του περασμένου αιώνα.

Επί του παρόντος, η εργασία σε λογισμικό για οχήματα πραγματοποιείται από διάφορες ενώσεις που διανέμονται σε όλο τον κόσμο. Και αυτό το είδος δραστηριότητας έχει γίνει αρκετά βέλτιστο για την επιχείρηση.

Διαχείριση κινητήρα


Οι διεθνείς κανονισμοί για περιβαλλοντικά ζητήματα απαιτούν μείωση της κατανάλωσης καυσίμων οχημάτων και αντίστοιχη μείωση της ρύπανσης περιβάλλον... Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει κίνητρο για τη βελτίωση του κιβωτίου ταχυτήτων προκειμένου να διασφαλιστεί ο βέλτιστος χρόνος ψεκασμού καυσίμου και ανάφλεξης.

Για παράδειγμα, μοντέρνο κινητήρες ντίζελ είναι σε θέση να εγχέουν καύσιμο σε ελάχιστη ποσότητα επτά φορές ανά εγκεφαλικό επεισόδιο. Και αυτό ισχύει για έναν τετρακύλινδρο κινητήρα, ο οποίος αναπτύσσει ταχύτητα περιστροφής έως 1800 σ.α.λ., είναι 420 φορές το δευτερόλεπτο. Όλα αυτά απαιτούν νέες λειτουργίες λογισμικού και πιο εξελιγμένους αλγόριθμους ελέγχου προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν τυχόν αποκλίσεις.

Η ανάγκη μείωσης επιβλαβείς εκπομπές απαιτούσαν ενημερωμένες τεχνολογίες και μεθόδους υποστήριξης της κυκλοφορίας. Ως εκ τούτου, η συμπλήρωση συμβατικοί κινητήρες εσωτερική καύση, στο μέλλον, οι ηλεκτρικοί κινητήρες και τα μεικτά σχέδια θα κατέχουν το μεγαλύτερο μέρος της αγοράς αυτοκινήτων. Επιπλέον, η ανάγκη για εναλλακτικά καύσιμα θα αυξηθεί και το λογισμικό θα είναι ο κύριος μοχλός για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων.

Το κέντρο ελέγχου μετάδοσης του οχήματος είναι η μονάδα ελέγχου κινητήρα. Οι σύγχρονες μονάδες έχουν περισσότερα από 2 megabyte ψηφιακής μνήμης και λειτουργούν με ρυθμούς ρολογιού έως 160 MHz. Αυτό περιλαμβάνει προγράμματα έως 300 χιλιάδες γραμμές κώδικα.

Τυποποίηση


Κατά την ανάπτυξη σύγχρονων ψηφιακών προγραμμάτων για αυτοκίνητα, λαμβάνεται σαφώς υπόψη η ιδιαιτερότητα του απαιτούμενου ECU: το λογισμικό αλληλεπιδρά άμεσα με συγκεκριμένο εξοπλισμό. Με τον ολοένα αυξανόμενο αριθμό ECU αυτοκινήτων, η ανακύκλωση λογισμικού γίνεται προτεραιότητα. Επομένως, σε μια τέτοια κατάσταση, είναι σκόπιμο να μιλάμε για τυποποίηση.

Το 2003, το Automotive Open System Architecture (Autosar) δημιουργήθηκε από προμηθευτές και κατασκευαστές. Ο σκοπός του οργανισμού είναι να εκπληρώσει ένα κοινό πρότυπο και ομοιόμορφες τεχνολογίες. Σήμερα αυτή η ένωση περιλαμβάνει πάνω από 150 οργανισμούς, οι οποίοι μαζί αναπτύσσουν τη νέα δομή ECU, βασικό λογισμικό και όλα όσα χρειάζονται για τη δημιουργία λογισμικού εργασίας.

Αυτό το είδος αλληλεπίδρασης περιλαμβάνει τη δημιουργία κόμβων που είναι ανεξάρτητοι από το υλικό. Αυτό επιτρέπει στους προμηθευτές και τους κατασκευαστές να ανταλλάσσουν σχέδια και να τα επαναχρησιμοποιούν σε μια μεγάλη ποικιλία ECU.

Η δομή του Autosar αποτελείται από πολλά αφηρημένα επίπεδα στα οποία το λογισμικό διαχωρίζεται από το υλικό. Στην κορυφή είναι το λογισμικό εφαρμογών που εφαρμόζει όλες τις εφαρμοσμένες δραστηριότητες. Παρακάτω είναι το βασικό, ονομαστικό λογισμικό. Εγγυάται την επιθυμητή αφαίρεση από το υλικό, όπως συμβαίνει, για παράδειγμα, σε έναν προσωπικό υπολογιστή. Το Autosar Runtime Environment χειρίζεται επικοινωνίες εντός του ECU.

Η τεχνολογία Autosar περιέχει όλες τις απαραίτητες μορφές ανταλλαγής και πρότυπα που χρησιμοποιούνται τόσο για τη δημιουργία όσο και για τη διαμόρφωση της υποδομής και για την περιγραφή της.

Το πιο κοινό σε σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία είναι (υψηλής ταχύτητας) λεωφορεία Ethernet. Υποστηρίζουν αξιόπιστα την επικοινωνία μεταξύ ECU καθώς και νέες επιλογές, συμπεριλαμβανομένης της ασφάλειας.


Οι πιο ποικίλες πληροφορίες αναλύονται ποιοτικά προκειμένου να δημιουργηθεί ένα αντικειμενικό μοντέλο του περιβάλλοντος, το οποίο καθιστά δυνατή τη διαμόρφωση νέων επιλογών που υποστηρίζουν τον οδηγό σε ακραίες περιπτώσεις.

Για παράδειγμα, ένας οδηγός αποσπάστηκε από έναν επιβάτη κατά την οδήγηση. Σε αυτήν την περίπτωση, η εφαρμογή ανιχνεύει το φρενάρισμα του οχήματος μπροστά, στη συνέχεια προειδοποιεί τον οδηγό ή ενεργοποιεί από μόνο του το φρενάρισμα. Παρεμπιπτόντως, ο οδηγός μπορεί να μην γνωρίζει καν αμέσως την παρουσία τέτοιου λογισμικού έως ότου βρεθεί σε επικίνδυνη θέση.

συμπέρασμα

Στη σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία, οι προϋποθέσεις για την επόμενη επιστημονική και τεχνολογική επανάσταση στον τομέα της ανάπτυξης λογισμικού εμφανίζονται σήμερα, επειδή οι ψηφιακές τεχνολογίες και οι δυνατότητες των καταναλωτικών ηλεκτρονικών αρχίζουν να χρησιμοποιούνται ευρύτερα. Ο χρόνος δεν είναι μακριά όταν τα αυτοκίνητα θα αρχίσουν να συνδέονται στο Διαδίκτυο μέσω όλων των σταθερών γραμμών και κινητές συσκευές... Ταυτόχρονα, ο ρόλος του ελεύθερου λογισμικού για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων θα αυξηθεί.

5 απαραίτητες παραβιάσεις ζωής για ένα αυτοκίνητο - στο βίντεο:

09.04.2010 Τζούργκεν Μέσινγκερ

Πότε θα αγοράσετε το δικό σας επόμενο αυτοκίνητο, θα υπάρχουν ήδη 100 εκατομμύρια γραμμές κώδικα σε αυτό, και μάλλον θα πρέπει να σκεφτείτε τις δυσκολίες που σχετίζονται με τη δημιουργία τέτοιων συστημάτων λογισμικού επί του σκάφους και τις νέες ευκαιρίες που ανοίγουν στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Τα πρώτα ηλεκτρονικά συστήματα εμφανίστηκαν στα αυτοκίνητα τη δεκαετία του '60, και χάρη σε αυτό, η βιομηχανία έχει αλλάξει δραματικά - σήμερα τα ηλεκτρονικά είδη, και ειδικά το λογισμικό, είναι οι κύριες πηγές καινοτομίας. Το λογισμικό ενισχύει την αξιοπιστία με ενεργό και παθητική ασφάλειαόπως το anti-lock σύστημα πέδησης και ηλεκτρονικός έλεγχος σταθερότητας (ESC). Επιπλέον, υπάρχει σταδιακή ενσωμάτωση των καταναλωτικών ηλεκτρονικών στα αυτοκίνητα σήμερα.

Το λογισμικό αυτοκινήτου είναι εξαιρετικά αξιόπιστο με ποσοστό αστοχίας όχι περισσότερο από μία αποτυχία ανά εκατομμύριο λειτουργίες ετησίως. Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν συνειδητοποιούν καν πόσες λειτουργίες αυτοκινήτων ελέγχονται σήμερα από λογισμικό, ωστόσο, δεν έχετε ακούσει ποτέ για μια μπλε οθόνη σε ένα αυτοκίνητο, αν και αυτό είναι συνηθισμένο σε έναν υπολογιστή.

Σήμερα, κάθε αυτοκίνητο διαθέτει πολλές ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου (ECU), που διασυνδέονται από ένα δίκτυο εντός μηχανήματος. Αυτά τα μπλοκ επικοινωνούν μέσω τυπικών αρχιτεκτονικών διαύλου, όπως δίκτυο περιοχής ελεγκτή (CAN), δίκτυο δεδομένων συστήματα πολυμέσων (μεταφορά συστημάτων προσανατολισμένων στα μέσα, MOST), FlexRay και τοπική διασύνδεση (τοπικό δίκτυο διασύνδεσης, LIN). Σε σύγκριση με το Ethernet, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως για επικοινωνία με υπολογιστή, αυτά τα λεωφορεία είναι πιο αργά - σε αυτοκίνητα ο αριθμός των πληροφοριών που αποστέλλονται είναι μικρός, αλλά πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Η αύξηση του αριθμού των συνδεδεμένων ECU οδηγεί στην ανάγκη δημιουργίας πιο περίπλοκων δομών ενδομηχανικών δικτύων, που απαιτούν ειδική ηλεκτρική και ηλεκτρονική αρχιτεκτονική. Οι κύριες διαφορές μεταξύ του αυτοκινήτου και άλλων τύπων λογισμικού είναι:

  • αξιοπιστία: τα συστήματα λογισμικού αυτοκινήτων πρέπει να λειτουργούν εξαιρετικά αξιόπιστα σε ένα σύνθετο δίκτυο ECU καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του οχήματος.
  • λειτουργική ασφάλεια:Λειτουργίες όπως το σύστημα πέδησης κατά της κλειδαριάς και το ESC απαιτούν απρόσκοπτη λειτουργία, η οποία θέτει υψηλές απαιτήσεις στις διαδικασίες ανάπτυξης λογισμικού και στα ίδια τα προγράμματα.
  • δουλεύω σε πραγματικό χρόνο: Η γρήγορη απόκριση (από μικροδευτερόλεπτα έως χιλιοστά του δευτερολέπτου) σε εξωτερικά συμβάντα απαιτεί βελτιστοποιημένα λειτουργικά συστήματα και ειδική αρχιτεκτονική λογισμικού.
  • ελάχιστη κατανάλωση πόρων: οποιαδήποτε προσθήκη υπολογιστικών πόρων ή μνήμης αυξάνει το κόστος των προϊόντων, το οποίο, με εκατομμύρια αντίγραφα, μεταφράζεται σε πολλά χρήματα.
  • στιβαρή αρχιτεκτονική: το λογισμικό της αυτοκινητοβιομηχανίας πρέπει να μπορεί να αντέχει σε παραμόρφωση σήματος και να διατηρεί ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα.
  • ηλεκτρονικός μηχανικός έλεγχος κλειστού βρόχου.

Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι η επανεκκίνηση κατά τη λειτουργία είναι απαράδεκτη για τα περισσότερα ECU.

Διαδικασίες και τεχνολογία

Εάν στα πρώτα χρόνια της εμφάνισης του λογισμικού αυτοκινήτων θα μπορούσε να ελεγχθεί από έναν προγραμματιστή, τώρα αυτό δεν είναι πλέον δυνατό.

Στη δεκαετία του '70, οι προγραμματιστές λογισμικού αυτοκινήτων άρχισαν να χρησιμοποιούν assembler και ο Γ έγινε η κύρια γλώσσα στη δεκαετία του '90. Κατά την τελευταία δεκαετία, ο Robert Bosch και άλλοι προμηθευτές αυτοκινήτων έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν λογισμικό βασισμένο σε μοντέλα χρησιμοποιώντας ASCET (Advanced Modeling and Control Engineering Toolkit) και Mathlab / Simulink.

Τα συστήματα λεωφορείων όπως το CAN μπορούν να προσθέσουν σοβαρή πολυπλοκότητα λογισμικού καθώς επιτρέπουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ προγραμμάτων σε διαφορετικά ECU. Στα πολυτελή αυτοκίνητα, ένα σύνθετο δίκτυο συνδέει έως και 80 ECU, με ένα συνολικό σύνολο έως και 100 εκατομμυρίων γραμμών κώδικα. Καθώς το λογισμικό γίνεται πιο περίπλοκο, υπάρχει ανάγκη βελτίωσης των μεθόδων μηχανικής και, κατά συνέπεια, η βιομηχανία προσφέρει σήμερα παράλληλες οργανωτικές και τεχνικές διαδικασίες για την ανάπτυξη λογισμικού. Η Bosch έχει μακρά ιστορία ανάπτυξης μηχανικών και διαχείρισης διαδικασιών CMMI επιπέδου 3 και το τμήμα μηχανικής της στην Ινδία έχει ήδη επιτύχει το επίπεδο 5.

Η ανάπτυξη που βασίζεται στη διαδικασία και στην αρχιτεκτονική είναι επίσης απαραίτητη προϋπόθεση για την αποτελεσματική εξωτερική ανάθεση - η Bosch ξεκίνησε την εξωτερική ανάθεση μέρους της ανάπτυξης στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Σήμερα, η εργασία σε λογισμικό πραγματοποιείται από διάφορα γεωγραφικά κατανεμημένα τμήματα, τα οποία αποδείχθηκαν πολύ χρήσιμα για τις επιχειρήσεις, για παράδειγμα, τώρα περισσότεροι από 6 χιλιάδες μηχανικοί εργάζονται σε ένα υποκατάστημα που βρίσκεται στην Ινδία.

Διαχείριση κινητήρα

Ο στόχος της μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών επιβλαβών ουσιών ενθαρρύνει δραστηριότητες για τη βελτίωση της μετάδοσης, για παράδειγμα, η τήρηση των απαιτήσεων της διεθνούς νομοθεσίας για τις εκπομπές επιβλαβών ουσιών απαιτεί συμμόρφωση με τον εγγυημένο χρόνο έγχυσης καυσίμου και ανάφλεξης. Επιπλέον, η συχνότητα ένεσης έχει αυξηθεί σημαντικά - σύγχρονη συστήματα ντίζελ μπορεί να εγχύσει σταγονίδια καυσίμου μικρότερο από ένα pinhead έως επτά φορές ανά διαδρομή, που είναι 420 φορές το δευτερόλεπτο για έναν τετρακύλινδρο κινητήρα που περιστρέφεται στις 1800 σ.α.λ. Αυτό απαιτεί πολύ εξελιγμένους αλγόριθμους ελέγχου και λειτουργίες λογισμικού για την ελαχιστοποίηση των αποκλίσεων.

Η ανάγκη μείωσης των εκπομπών CO2 οδήγησε σε μια ποικιλία τεχνολογιών πρόωσης - εκτός από τους παραδοσιακούς κινητήρες καύσης, με την πάροδο του χρόνου, ένα σημαντικό μερίδιο αγοράς θα ανήκει σε υβριδικά συστήματα και ηλεκτρικούς κινητήρες. Η κατανάλωση εναλλακτικών καυσίμων θα αυξηθεί επίσης και το λογισμικό θα είναι το κλειδί για την υλοποίηση αυτών των τεχνολογιών.

Η μονάδα ελέγχου κινητήρα είναι η βάση για τον έλεγχο μετάδοσης επιβατικών αυτοκινήτων. Οι σύγχρονες μονάδες περιέχουν ενσωματωμένη μνήμη flash άνω των 2 MB, λειτουργούν με συχνότητα ρολογιού έως 160 MHz, εκτελώντας προγράμματα έως 300 χιλιάδες γραμμές κώδικα.

Προμηθευτές συστήματα αυτοκινήτων πωλούν συχνά περισσότερα προϊόντα από οποιαδήποτε μεμονωμένη αυτοκινητοβιομηχανία. Το 2008, ένας από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές αυτοκινήτων πούλησε περίπου 9 εκατομμύρια οχήματα με παγκόσμιο όγκο παραγωγής 65 εκατομμύρια, ενώ οι πωλήσεις προμηθευτών συστημάτων λογισμικού είναι πολύ υψηλότερες. Αυτό δίνει στους παρόχους συστημάτων περισσότερο χώρο για να εξοικονομήσουν χρήματα μαζική παραγωγήαπαιτείται για την ανάπτυξη λογισμικού μεγάλης κλίμακας.

Τυποποίηση

Κατά κανόνα, αναπτύσσονται συστήματα λογισμικού για αυτοκίνητα λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες ενός συγκεκριμένου ECU - το λογισμικό σχετίζεται στενά με τον αντίστοιχο εξοπλισμό. Με τον αυξανόμενο αριθμό ECU αυτοκινήτων, η επαναχρησιμοποίηση λογισμικού γίνεται ολοένα και πιο σημαντική και αυτό απαιτεί τυποποίηση.

Το 2003, κορυφαίοι αυτοκινητοβιομηχανίες και προμηθευτές δημιούργησαν την κοινότητα Αρχιτεκτονικής Ανοικτού Αυτοκινήτου (Autosar, www.autosar.org) για να αναπτύξουν ένα ενιαίο παγκόσμιο πρότυπο και σχετικές τεχνολογίες. Σήμερα, η Autosar διαθέτει περισσότερες από 150 εταιρείες και αναπτύσσει την αρχιτεκτονική ECU, το βασικό λογισμικό, τη μεθοδολογία και τις τυποποιημένες διεπαφές για λογισμικό εφαρμογών μέσω αυτής της συνεργασίας. Η συνεργασία προωθεί την ανάπτυξη ανεξάρτητων εξαρτημάτων υλικού, επιτρέποντας σε αυτοκινητοβιομηχανίες και προμηθευτές να μοιράζονται και να επαναχρησιμοποιούν λογισμικό σε διαφορετικά ECU.

Η αρχιτεκτονική Autosar ECU έχει διάφορα επίπεδα αφαίρεσης που διαχωρίζουν το λογισμικό από το υλικό (βλ. Εικόνα). Στο ανώτερο επίπεδο υπάρχει λογισμικό εφαρμογής που εφαρμόζει όλες τις λειτουργίες της εφαρμογής. Στη συνέχεια έρχεται το βασικό λογισμικό, το οποίο παρέχει την απαραίτητη αφαίρεση από υλικό, σαν ένα λειτουργικό σύστημα υπολογιστή. Το Autosar Runtime Environment (RTE) παρέχει όλες τις αλληλεπιδράσεις τόσο εντός του ECU όσο και μεταξύ τους. Η μεθοδολογία Autosar περιλαμβάνει πρότυπα και μορφές ανταλλαγής που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή, τη διαμόρφωση και τη δημιουργία υποδομής.

Η ηλεκτρονική σήμερα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% της λειτουργικής καινοτομίας στην αυτοκινητοβιομηχανία και το λογισμικό είναι το κλειδί για το μεγαλύτερο μέρος της. Καθώς το λογισμικό γίνεται όλο και πιο σημαντικό μέρος του κόστους του υλικού, τα επιχειρηματικά μοντέλα αρχίζουν να λαμβάνουν υπόψη την ανάγκη επαναχρησιμοποίησης και ανταλλαγής λογισμικού.

Τα λεωφορεία υψηλής ταχύτητας, όπως το Ethernet, χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο στην αυτοκινητοβιομηχανία για να υποστηρίξουν την επικοινωνία μεταξύ ECU και την ανάπτυξη νέων λειτουργιών, ειδικά στον τομέα της ασφάλειας. Οι πληροφορίες από διάφορες πηγές αναλύονται και ενοποιούνται για να σχηματίσουν ένα ολοκληρωμένο μοντέλο του περιβάλλοντος, επιτρέποντας την ανάπτυξη νέων λειτουργιών που υποστηρίζουν τον οδηγό στο κρίσιμες καταστάσεις... Για παράδειγμα, εάν η προσοχή του οδηγού αποσπάται από έναν επιβάτη, τότε η εφαρμογή μπορεί να καθορίσει ότι το μπροστινό αυτοκίνητο φρενάρει και προειδοποιεί τον οδηγό σχετικά με αυτό, ή ενεργοποιεί αυτόνομα το φρενάρισμα. Ο οδηγός δεν θα γνωρίζει ποτέ για την ύπαρξη τέτοιου λογισμικού έως ότου προκύψει επικίνδυνη κατάσταση.

Στην αυτοκινητοβιομηχανία, η επόμενη επανάσταση λογισμικού είναι ώριμη σήμερα - τα πολυμέσα και τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Τα αυτοκίνητα θα συνδεθούν στο Διαδίκτυο και σε όλα τα είδη κινητών και οικιακών συσκευών, με το μερίδιο των δωρεάν λύσεων λογισμικού να αυξάνεται σταθερά.



Όταν αντιμετωπίζουν την πραγματικότητα της βιομηχανίας μηχανολόγων μηχανικών, οι περισσότεροι προγραμματιστές λογισμικού αποτυγχάνουν - υπάρχουν πολύ εξειδικευμένα προϊόντα με τα οποία πρέπει να συνεργαστούν. Αυτό δεν είναι για εσάς για τη δημιουργία προγραμμάτων για χρήστες Διαδικτύου, υπολογιστές ή ακόμη και εφαρμογές για κινητά, έτσι οι νεοεισερχόμενοι νιώθουν σαν τον Thomas από την ταινία Maze Runner. Παρακολουθήστε περίπου 50 δευτερόλεπτα του τρέιλερ και θα καταλάβετε το σοκ που βιώνουν όσοι ασχολούνται με την ανάπτυξη λογισμικού για αυτοκίνητα για πρώτη φορά.

Το μόνο που έχετε είναι μια ποικιλία όρων και εργαλείων για τους οποίους δεν έχετε ιδέα. Όταν κατά τη διάρκεια μιας συνέντευξης σε ένα εταιρεία αυτοκινήτων Ρώτησα τι IDE χρησιμοποιούσαν, ο ερευνητής δεν του άρεσε η ερώτησή μου, για να το θέσω ήπια. Είμαι συνηθισμένος στο Visual Studio, και αφελώς ήλπιζα ότι κάτι παρόμοιο θα χρειαζόταν για την ανάπτυξη ενσωματωμένου λογισμικού εδώ. Δεν είχα ιδέα τι με περίμενε! Ακριβώς μια θάλασσα από μικρά και σοβαρά (όσον αφορά την πολυπλοκότητα) εργαλεία που χρειάζονταν ένα άλλο θύμα.

Και όταν πρόκειται για ανάπτυξη λογισμικού για αυτοκίνητα, τα εργαλεία δεν είναι καθόλου το μόνο πρόβλημα. Είναι σχεδόν αδύνατο να βρεθεί βιβλιογραφία για αρχάριους ή απλά διδακτικό υλικό σχετικά με βιβλιοθήκες ή την αρχιτεκτονική των αντίστοιχων προγραμμάτων. Ο όρος " φροντιστήριοΑκούγεται εντελώς ακατάλληλο, επειδή η αυτοκινητοβιομηχανία είναι μια πολύ κλειστή κοινότητα. Και δύσκολα μπορείτε να το ονομάσετε κοινότητα, γιατί με τέτοιο διαγωνισμό, κανείς δεν πρέπει να μαντέψει πώς δημιουργείτε αυτό ή αυτό το πρόγραμμα. Για να μάθετε τουλάχιστον κάτι σχετικά με τα μεμονωμένα εργαλεία και τους μηχανισμούς αυτού του τμήματος προγραμματισμού, μπορείτε να εγγραφείτε σε απαγορευτικά ακριβά μαθήματα, αλλά η εταιρεία σας πρέπει να είναι έτοιμη να διαθέσει ένα σημαντικό ποσό και θα χρειαστούν τουλάχιστον αρκετές εβδομάδες για να αποκτήσετε την εμπειρία που χρειάζεστε τώρα. Είναι κρίμα που είναι τόσο δύσκολο να κατανοήσουμε τις ιδιαιτερότητες του προγραμματισμού για την αυτοκινητοβιομηχανία και γι 'αυτό αποφάσισα να αφιερώσω το άρθρο μου σε αυτό το συγκεκριμένο θέμα.

Εφόσον έπρεπε επανειλημμένα να αλλάξω από τη δημιουργία εφαρμογών για χρήστες Διαδικτύου / υπολογιστές στην ανάπτυξη ενσωματωμένου λογισμικού και το αντίστροφο, γνωρίζω από πρώτο χέρι για τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι αρχάριοι που ασχολούνται κυρίως με το πρώτο μπλοκ προϊόντων. Παρόμοιες δυσκολίες προκύπτουν για προγραμματιστές που δεν έχουν συναντήσει ποτέ τις ιδιαιτερότητες της αυτοκινητοβιομηχανίας.

Σε αυτό και στο επόμενο άρθρο, θα ήθελα να μιλήσω για το πώς λειτουργεί το ενσωματωμένο λογισμικό για αυτοκίνητα, καθώς και για να εξετάσω τα βάθη της εξωτικής αρχιτεκτονικής των ενσωματωμένων εφαρμογών.

Ποια θέματα θα καλύψουμε;

  • Πώς το ενσωματωμένο λογισμικό βελτιώνει την απόδοση του οχήματος;
  • Πώς σας επιτρέπουν οι ενσωματωμένες εφαρμογές να οδηγείτε αυτοκίνητο;
  • Ποιοι είναι οι τυπικοί περιορισμοί της CPU;
  • Πώς επεξεργάζεται συνεχώς το ενσωματωμένο λογισμικό τα δεδομένα αισθητήρα;
  • Πώς είναι δομημένο αυτό το λογισμικό και πώς αλληλεπιδρούν οι μεμονωμένες εφαρμογές για την οδήγηση του οχήματος;
Θα απαντήσω σε αυτές τις ερωτήσεις κοιτάζοντας ένα συγκεκριμένο παράδειγμα και ταυτόχρονα θα δώσω μια επισκόπηση σχετικά με την ανάπτυξη μιας ενσωματωμένης αρχιτεκτονικής λογισμικού. Για παράδειγμα, θα πάρουμε ένα πλήρως ηλεκτρονικό σύστημα διεύθυνσης. Αυτό δεν είναι πραγματικό μοντέλο, αλλά η δομή του είναι, κατ 'αρχήν, παρόμοιο με αυτό που πιθανότατα είδατε στο αυτοκίνητό σας. Θα μιλήσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες για την αρχιτεκτονική και μετά θα προχωρήσουμε σε ένα απλοποιημένο διάγραμμα που αποκαλύπτει την ουσία της λειτουργικότητας του συστήματος.

Μπορείτε να παρακολουθήσετε ένα βίντεο σχετικά με την ανάπτυξη ενός ηλεκτρονικού συστήματος διεύθυνσης. Παρεμπιπτόντως, δούλευα επίσης σε αυτήν την ομάδα.

Αυτό το μοντέλο βασίζεται εν μέρει σε λογισμικό. Εν μέρει σημαίνει ότι το εξειδικευμένο λογισμικό βοηθά μόνο τον οδηγό, αλλά έχει τον πλήρη έλεγχο του συστήματος.

Ας πούμε ότι θέλουμε να δημιουργήσουμε ένα πλήρως ηλεκτρονικό σύστημα διεύθυνσης στο οποίο το τιμόνι δεν είναι άμεσα συνδεδεμένο με τους τροχούς. Αντ 'αυτού, ο αισθητήρας μετρά τη γωνία διεύθυνσης και στέλνει αυτά τα δεδομένα στο πρόγραμμά μας. Στην ορολογία της αυτοκινητοβιομηχανίας, αυτό είναι σερβο. Είτε το πιστεύετε είτε όχι, η Nissan έχει ήδη βγει στην αγορά με ένα σερβο μοντέλο.

Το λογισμικό τροφοδοτείται από έναν μικρό επεξεργαστή ή, πιο συγκεκριμένα, έναν μικροελεγκτή συνδεδεμένο σε έναν αισθητήρα μέσω ενός δικτύου.

Όταν ο οδηγός γυρίζει το τιμόνι, χάρη σε έναν αισθητήρα που μεταδίδει συνεχώς πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα γωνία διεύθυνσης, το λογισμικό λαμβάνει ένα αντίστοιχο σήμα. Για παράδειγμα, εάν ο οδηγός γυρίσει το τιμόνι 90 ° προς τα δεξιά, μέσα σε ένα δευτερόλεπτο το σήμα του αισθητήρα υποβάλλεται σε επεξεργασία σύμφωνα με την ακόλουθη αρχή:

Επιπλέον, το λογισμικό διαχειρίζεται επίσης την εργασία ηλεκτρικός κινητήρας, το οποίο μετακινεί το κιβώτιο ταχυτήτων από αριστερά προς τα δεξιά και προς την αντίθετη κατεύθυνση, πράγμα που σημαίνει ότι αλλάζει η γωνία περιστροφής των μπροστινών τροχών του αυτοκινήτου. Κατά συνέπεια, το λογισμικό μπορεί να οδηγήσει το αυτοκίνητο προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά. Η επικοινωνία μεταξύ του μικροελεγκτή που εκτελεί το λογισμικό και του ηλεκτρικού κινητήρα παρέχεται από ηλεκτρονική μονάδα μονάδα ελέγχου (ECU), η οποία περιλαμβάνει τον ίδιο τον μικροελεγκτή και τον ενισχυτή ισχύος που ρυθμίζει το σύστημα τροφοδοσίας κινητήρα. Έτσι, το πρόγραμμά μας μεταβάλλει την τρέχουσα ροή στον κινητήρα και η θέση του ραφιού αλλάζει στην επιθυμητή κατεύθυνση.


Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (ECU)

Εφόσον το υλικολογισμικό λειτουργεί σωστά, η θέση του ραφιού αλλάζει σχεδόν αμέσως όταν το τιμόνι περιστρέφεται.


Το τιμόνι είναι μπλε τιμόνι - ροζ (περίπου)

Γίνεται σαφές ότι ακόμη και η επεξεργασία πληροφοριών εδώ δεν υπακούει ούτε στη λογική του προγραμματισμού βάσει συμβάντων, όπως συμβαίνει με τις συνήθεις εφαρμογές γραφικών διεπαφών χρήστη ή τους νόμους των αρχείων δέσμης. Αντ 'αυτού, απαιτεί συνεχή, έγκαιρη επεξεργασία εισερχόμενων δεδομένων. Εάν το πρόγραμμα χρειάζεται πολύ χρόνο για να αναλύσει τις μετρήσεις των αισθητήρων, το τιμόνι και οι μπροστινοί τροχοί του αυτοκινήτου θα κινηθούν με καθυστέρηση και ο οδηγός θα το παρατηρήσει. Πιθανότατα σε ακραία κατάσταση Αυτό θα οδηγήσει σε απώλεια ελέγχου του οχήματοςΓια παράδειγμα, όταν γυρίζετε το τιμόνι για να αποφύγετε ένα εμπόδιο, το μηχάνημα δεν θα αντιδρά αμέσως στον ελιγμό. Αυτή η εξειδίκευση αυξάνει τις απαιτήσεις για δείκτες χρονισμού για οχήματα, ειδικά δεδομένης της περιορισμένης απόδοσης του επεξεργαστή των τυπικών ηλεκτρονικών μονάδων ελέγχου.

Σε συνέχεια της σειράς, θα εξετάσουμε την αρχιτεκτονική του λογισμικού που σας επιτρέπει να επιλύσετε αυτά τα προβλήματα και, ελπίζω, με τη βοήθεια αυτών των υλικών, οι αρχάριοι προγραμματιστές ενσωματωμένων εφαρμογών για αυτοκίνητα θα μάθουν τις βασικές αρχές αυτής της περιοχής πολύ πιο γρήγορα.