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这个工具可能改变电子系统设计流程及跨学科协作

EDN China 麦迪?? 2015年12月08日 ?? 收藏0
您在设计一个系统?还是一个系统中的系统?工程师们正陆续意识到,他们所参与设计的系统,往往是一个大系统中的各个子系统,许多不同专业背景的工程师正跨学科地参与其中。

觉着有点绕口,以汽车为例,随着车内电子系统数量的增多,整车设计复杂度已非常之高。有人做过这种统计,以梅赛德斯S级车型为例,内部共用到200个ECU、近4300米的线束、6500万行的软件代码以及144个网络节点。对于如此复杂的系统,一款车型的设计也被自上而下的分层(图1),从最上层的功能需求入手,一层层的往下进行详细设计,如软件架构、网络架构、逻辑连接、线束等,越往下深入越工程化,其中必然牵涉到方方面面、跨学科的工程师们将各子系统进行整合的过程。

图1:系统复杂性是一个跨学科的挑战。
图1:系统复杂性是一个跨学科的挑战。

从子系统到系统,简化设计复杂度

为了降低设计复杂度,避免设计深入后才出现的设计缺陷、成本过高或汽车重量太重等综合性问题,如果有一个设计软件可以在设计前期就能对整车设计方案进行评估,给出优化建议,该是多么理想、却又困难的工作。别忘了,这可牵涉到方方面面工程师的工作,牵一发而动全身。

具体来说,汽车和飞机等运输平台(图2)在很大程度上是由它们的电气/电子系统定义的,特别是嵌入式软件内容。不过要对实施决策(例如为软件组件选择最佳处理资源)进行优化就并非易事,原因是很难评估它们的跨学科影响。例如,移动某个软件组件不仅可能影响处理器特性,还可能影响数据总线通信和布线实施。鉴于电气/电子元器件在现代汽车中的大范围使用,不合理决策可能对成本和重量等关键参数产生极大影响。

图2:对系统中的系统进行优化,牵一发而动全身。
图2:对系统中的系统进行优化,牵一发而动全身。

有工具正试图解决这类问题。EDN China关注到,Mentor Graphics公司日前推出了两款可为运输市场(如汽车、航天航空、轨道交通、船舶等任何复杂电气系统)提供集成电气/电子/软件系统工程功能获取及架构分析的新工具:Capital Systems Capture?和Capital Systems Architect?(图3)。利用这两款工具,不同学科的专家就能进行协作,从而在平台级别上优化电子系统实施。与其他方法不同,每个学科的工程师无需理解其他学科的具体语法。如此一来,就可以轻松部署新工具,从而让员工能够集中精力进行设计创新。

据介绍,Capital Systems?工具是面向电气系统和线束领域的Capital?高级软件平台的一部分,该平台已经取得相当大的成功。Capital得到了全球领先的汽车和航空航天OEM厂商和供应商的广泛采用,可针对从初始车辆定义到电气系统设计、线束制造和车辆维护这一系列整合过程中的复杂需求提供支持。

图3:Mentor Graphics为运输市场提供集成电气/电子/软件系统工程功能的新工具。
图3:Mentor Graphics为运输市场提供集成电气/电子/软件系统工程功能的新工具。

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