基于V流程的ECU开发工具链梳理

基于V流程的ECU开发模式是最为主流的汽车控制器开发方式，而采用V流程开发就离不开选择各种工具进行组合以实现各环节的要求。目前开发工具类型很多，互相重叠或互补，本文将V流程开发大致定义为五个阶段，以便于理解各个环节的工具起到的作用，并举例一些常用的工具。

1. 全生命周期管理Product Life-cycle Management

第一个阶段可以理解为开发团队需要具备最为基础的项目和产品管理工具。主要实现协作管理，知识经验管理，版本管理，配置管理等等。

Rational Team Concert、SVN、Stages、Citrix这类软件就可以用于实现团队协作开发、版本管理、发布，以及建立技术知识库的功能。

例如Citrix可以完全实现云端开发和管控，在设计环节开发人员在云端就能完成建模、编译、测试（相当于本地电脑无需具备开发环境），发布人员也可以在云端对ECU进行Bootloader（程序文件无需下载到本地，云端自动匹配ECU软件版本并Bootloader，避免了现场人员下错程序的可能性），因此所有过程都能被云端记录，实现了开发到应用全过程的闭环管理。

2. 产品设计阶段Product Level Design

第二个阶段主要包括了需求设计和架构设计。常见的需求管理工具有Rational doors、Stimulus、Rhapsody、Reqtify等，用以实现需求定义、需求跟踪、需求变更、测试计划、测试用例设计、测试执行跟踪、测试缺陷跟踪、测试报告追溯等，满足产品从开发到测试全过程的需求对应和需求变更影响分析。

一款产品可能由多个ECU组成（如分布式BMS、OBC+DCDC等）或者由多个团队协同开发，那么在早期进行全面的架构设计就十分有必要。例如PREEvision可以实现在系统层级上的功能划分、通信网络定义、接口定义、线束设计等。

功能安全设计会贯穿整个V流程，如Medini analyze这款功能安全开发工具可以实现系统功能架构定义、危害分析及ASIL确认、安全目标分析和管理、系统架构功能建模、FMEA、FTA以及相应的跟踪管理。

3. 子系统设计阶段Subsystem Level Design

第三阶段主要包括软件开发和硬件开发工具。软件设计可以采用MATLAB/stateflow/simulink做应用层的Modeling/MIL，Embedded coder或Targetlink实现code-generation，Davinci Developer实现Autosar 架构设计，Davinci configurator实现Autosar BSW的配置，CANdelaStudio可以实现诊断设计。当然还需选择匹配的IDE编译工具。软件测试可以采用QAC实现代码静态测试、Tessy实现代码动态测试。

硬件设计可以采用Altium Designer、Pspice等实现Schematic diagram、layout设计，以及Bill of Materiel管理。而Flotherm可以作为热管理仿真工具。

4. 控制器验证阶段 ECU Verification

第四阶段主要以硬件在环测试平台HIL为主。例如会用到NI veristand仿真设计工具、NI Teststand测试管理工具、Labview图形界面工具，以及相应的信号模拟器和电源负载等。

5. 系统级验证阶段 System Verification

第五阶段主要包括标定、诊断、Bootloader的工具链。如CANape、INCA用以实现标定功能，CANoe，Vehicle Spy实现总线仿真测试及诊断功能。vFlash实现Bootloader功能。

原创 叶磊