摘要
作为车辆实时能力和功能安全的关键推动要素，微控制器在汽车行业中继续发挥着至关重要的作用。然而，优化微控制器软件的开发过程通常不是首要任务，市场更关注差异化和创新的应用，而不是在后台工作的嵌入式功能。在通往软件定义车辆的道路上，基本的开发任务往往会被搁置一边。但是，正是这一过程的优化保证了汽车制造商和供应商未来的成功。
为了促进最先进的汽车软件开发过程，ETAS整理了客户面临的五大挑战：高集成工作，标定复杂，测试耗时，可扩展性和灵活性限制，以及整体网络安全要求。根据V模型的具体过程步骤，本白皮书描述了这些挑战并提供了适当的解决方案，这将帮助您提高开发过程的效率、减少工作量、实施更高的安全标准，并最终跟上快速发展的市场步伐。安全性、实时性、资源优化——这些特性在很大程度上取决于电子控制单元(ECU),特别是微控制器，它们是现代车辆中各种重要功能的基础。但是，原始设备制造商(OEM)和供应商面临的创新压力往往导致他们忽视ECU软件的开发过程，而倾向于更令人兴奋的技术。尽管如此，ECU仍有很大的改进潜力：更多的自动化、更高的效率、克服安全限制，等等。随着需求的增加和创新速度成为决定性因素，不更新这些基本流程最终会产生不良影响。
在一辆典型的现代汽车开发过程中，有很多这样的基础工作要做。车辆代码的大部分分布在微控制器上，在不被用户注意到的情况下完成其日常工作。然而，这种深度嵌入式软件在车辆中具有非常特殊的责任：汽车部件的故障可能对乘客的健康产生严重影响。因此，汽车行业的要求也很高，尤其是在满足不断变化的安全法规方面。嵌入式微控制器系统的软件开发虽然是一项日常任务，但它极其重要——而且在未来几年里仍将如此。
本白皮书旨在帮助制造商和供应商重新组织其流程，以实现最先进的微控制器软件开发。首先介绍了车辆微控制器的重要性以及为ECU代际更换开发新软件所需的步骤。然后深入探讨了主要主题：开发过程中面临的五大主要挑战及可能的解决方案。并非每家汽车公司都会同样受到所有挑战的影响。一些制造商和供应商并不在内部完成所有步骤。其他因素同样具有决定性作用，例如数字化的成熟度、现有工具的组成、遗留软件的数量以及硬件设置。尽管如此，了解全局、常见的困难和潜在的解决方案对汽车行业的每个参与者都是有益的。
2.世界车辆微控制器概览
车辆中的大多数控制和通信任务都是由各种微控制器作为ECU的核心来完成的：从用于传感器接口和控制的经济实惠的8位微控制器，到用于现代信息娱乐显示器和车辆动态系统的32位微控制器。标准的现代车辆包含超过40个这样的电子组件，高端车型甚至多达150个。这些组件确保了例如安全气囊、ABS(防抱死制动系统)、ESC(电子稳定控制系统)、发动机控制、轮胎压力和电池状态等功能的可靠性。所有这些都在后台进行，驾驶员察觉不到。
目前，OEM和供应商正面临着越来越短的E/E架构创新周期，以及越来越多的车辆型号和功能。因此，基于微控制器的软件开发也必须变得越来越高效与软件定义汽车相关的趋势，如软硬件解耦、集中式车载计算机或车载云计算，只是在表面上取代了传统的ECU方法。实际上，嵌入式系统将继续发挥决定性作用，因为它们是确保实时能力和功能安全达到ASIL-D的唯一途径。市场报告预测微控制器领域将有相当大的增长(见图1)。因此，原始设备制造商和供应商必须调整ECU软件的开发过程，以适应新的市场对速度、灵活性和安全性的要求。
嵌入式微控制器系统的软件开发既不是新的，也不是汽车行业所独有的。这些组件安装在电子设备和日常用品中，从牙刷到吸尘器。那为什么在汽车领域开发过程显得特别呢?最重要的方面是从车辆上路的第一分钟起就需要高安全性和可靠性要求，其次是
几十年的可维护性。此外，可靠的实时能力对于动力系统控制或车辆动力学等许多系统至关重要：电子控制系统必须始终与车辆或环境中展开的物理过程保持同步。
虽然微控制器编程对于OEM和供应商来说是一项周期性的常规任务，但随着每一代的变化，使其适应高监管要求，同时使其在全球OEM和供应商网络中尽可能高效是具有挑战性的。对于那些使用长期建立的流程链且工具和方法仅部分兼容当前要求的公司来说，这尤其如此。
本文来自知之小站
PDF完整报告已分享至知识星球，微信扫码加入立享4万+最新精选报告
（星球内含更多专属精选报告.其它事宜可联系zzxz_88@163.com）
