车载网络：应用自动化设计与合成工具

汽车通信矩阵合成

汽车网络时序安排的总体定义通常存储在作为中央网关ECU一部分的"通信矩阵"中。明导所开发的设计工具解决方案可用于自动合成这个数据库并按正确顺序将所有不同的信息打包成帧。

AUTOSAR信号信息组合成协议数据单元（PDU），然后这些数据单元再组合成传输帧。对于CAN和LIN帧而言，每个帧都有一个PDU，但一个FlexRay帧可能含有多个信号PDU.

在FlexRay架构中，时序是确定的，而设计人员主要面临的不确定性就是帧打包和传输顺序。汽车OEM厂商和设计人员要投入大量时间来测试汽车所有可能出现的情况，以确定最坏情况下的行为，并确保信息传输有较大的安全范围。这意味着，为了确保较高的时序安全范围，不能占用数据总线的全部容量。合成工具查找具有相似路径以及对于在相似的帧时间空隙中进行打包和安排有时序要求的信号，以此来优化帧利用率。在使用明导的时序合成工具时，设计输入将包括信号和PDU定义、帧的优先级和有关可行的信号路径的具体OEM设计决策。在生成完整的时序体系时要将这些都考虑进去。

在安装一个完全定义的通信体系时会面临一个难题，即后续很难有架构上的变化，并可能需要对网络进行全面的重新设计，但传输的高速和确定性等优势让这种方法对FlexRay应用形成了极大的吸引力，能够确保汽车的对安全要求非常高的功能。用该合成工具重新建立更先进的通信体系可以缩短修复周期。

总结

AUTOSAR提供了用于车载网络和ECU设计的预定义标准方法。但设计人员在如何提高设计的效率和性能上仍面临难题。通过使用设计自动化辅助工具来计算时序并生成车载通信体系，可以极大提升宝贵的网络带宽的利用率，同时保持汽车性能的安全范围。随着CAN、FlexRay和以太网融合复杂性的增加，使用自动化设计规则检查和时序性能合成工具将有助于缩短设计时间，避免繁琐的人工验证过程。