Los fundamentos de la simulación de Restbus

Este documento a menudo se refiere a varias herramientas de hardware y software de NI que usted puede usar para aplicaciones y estrategias típicas de simulación de restbus. Estas herramientas pueden ayudarlo a lograr la funcionalidad requerida para la simulación de restbus y pueden reducir en gran medida el tiempo que necesita para la configuración específica de la aplicación:

• Interfaces NI-XNET CAN, LIN y FlexRay: Interfaces CAN, LIN y FlexRay de alto rendimiento para transmitir y recibir tráfico de bus.
• NI VeriStand: Una poderosa herramienta de software lista para usar para realizar aplicaciones de pruebas en tiempo real de manera más eficiente.
• NI VeriStand Stimulus Profile Editor: Una herramienta para crear scripts de pruebas en tiempo real y secuencias sofisticadas en tiempo real que incluyen toma de decisiones, multitarea y funciones matemáticas complejas.
• NI Vehicle Communication Software Suite: Compatible con AUTOSAR, soporta múltiples protocolos automotrices y simplifica las pruebas de variantes de ECU con una programación mínima. Ofrece simulación, diagnóstico, calibración y configuración basada en web sin interrupciones.

Usted puede realizar muchas aplicaciones y tareas utilizando la simulación de restbus, pero la mayoría de estas se derivan de ocho técnicas diferentes y bloques de construcción fundamentales que puede usar de varias maneras. El resto de este documento explora estas ocho tareas con más detalle y describe las formas en que puede implementarlas utilizando las herramientas mencionadas anteriormente.

1. Cambiar entre ECUs reales y simuladas

Como se mencionó anteriormente, puede usar la simulación de restbus para simular toda o parte de una red en vehículo. Debido a esto, una funcionalidad deseada en este tipo de aplicaciones es la capacidad de reemplazar fácilmente una ECU simulada con una ECU real, o viceversa, para simular diferentes partes de la red completa. Dado que una gran cantidad de ECUs pueden comunicarse en la misma red, esta transición de real a simulado o de simulado a real debe ser lo más fácil posible y sin problemas.

^{Figura 1: Utilice NI VeriStand con interfaces NI-XNET para cambiar rápidamente entre simular una ECU real y permitir que una ECU real esté en el bus.}

Las interfaces de bus de vehículo NI-XNET y NI VeriStand lo ayudan a realizar esta tarea fácilmente. Al configurar los disparos de activación y desactivación para tráfico específico en el bus, usted puede alternar fácilmente entre transmisión y no transmisión de la comunicación de la red para simular una ECU o tener la ECU real en la red. Esta técnica se puede aplicar a todo el puerto CAN, LIN o FlexRay o solo a un solo marco a la vez, dependiendo de cuánta comunicación desee simular.

2. Importación de modelos de simulación de red

Puede interactuar con modelos de una variedad de entornos de modelado y lenguajes de programación usando NI VeriStand. Puede ejecutar modelos compilados creados en cualquier entorno de modelado compatible, así como modelos no compilados (archivos .mdl) creados con The MathWorks, Inc. Software Simulink®¹. Luego puede asignar las entradas y salidas de estos modelos a los mensajes entrantes o salientes para los dispositivos NI-XNET .  

^{Figura 2: Un ejemplo de modelo de onda sinusoidal ha sido importado a NI VeriStand para comunicación en red.}

[1] Simulink® es una marca registrada de The MathWorks, Inc.

3. Scripting personalizado de comunicación en red

Además de usar modelos para la comunicación en red, es posible que deba escribir scripts personalizados para que la comunicación en red realice tareas específicas. A diferencia de transmitir un mensaje cíclico a una velocidad deseada, para escribir scripts, a menudo debe transmitir un patrón o perfil específico al bus. Al usar el NI VeriStand Stimulus Profile Editor, usted puede desarrollar perfiles y secuencias específicos para permitir que un perfil deseado de comunicación de red se transmita al bus para probar la respuesta de una ECU a estímulos conocidos.

^{Figura 3: Cree un perfil de estímulo para la comunicación de red usando el NI VeriStand Stimulus Profile Editor.}

4. Cola de transmisión de mensajes

A diferencia de crear un perfil de un mensaje o serie de mensajes específicos, la cola de transmisión de mensajes a menudo requiere que usted configure un cierto orden de diferentes mensajes de red para ser transmitidos junto con disparos para cada uno. También puede usar el NI VeriStand Stimulus Profile Editor para este propósito. Con la misma herramienta y entorno que utiliza para scripts personalizados, puede poner en cola los mensajes de red en un orden específico y configurar disparos de transmisión para cada marco. Si la única cola que necesita es transmitir un mensaje cíclico a una velocidad deseada, puede configurar esto en NI VeriStand System Explorer e importar automáticamente el mensaje desde bases de datos de red como archivos FIBEX y .DBC.

^{Figura 4: Utilice el entorno NI VeriStand para analizar automáticamente las bases de datos de la red para configurar la transmisión de marcos cíclicos.}

5. Transmisión manual de mensajes

También es posible que deba enviar mensajes controlados por eventos que se pueden enviar bajo demanda o cuando se cumple una condición de disparo. Puede aplicar las mismas herramientas que utiliza para la transmisión cíclica a la transmisión manual de mensajes de eventos.

^{Figura 5: También use el entorno NI VeriStand para analizar una base de datos de red para ayudar a configurar la transmisión de mensajes controlados por eventos.}

6. Reproducción de datos del archivo de registro

Con los mismos pasos que utilizó para transmitir el tráfico del bus registrado previamente exactamente como se comunicó originalmente, usted puede probar de manera efectiva los cambios del software de la ECU y monitorear una respuesta a un estímulo conocido. Al usar NI VeriStand System Explorer, puede configurar los archivos de registro de la red de vehículos grabados para que se transmitan exactamente como fueron grabados. También puede configurar la reproducción del archivo con configuración específica del usuario, como una condición de disparo para iniciar la reproducción, incluyendo marcos para transmitir o excluyendo marcos de la transmisión.

^{Figura 6: Configure un archivo de registro grabado para ser transmitido usando las interfaces NI VeriStand y NI-XNET .}

7. Condiciones de disparo para la comunicación

Al combinar las herramientas NI VeriStand con las interfaces NI-XNET, usted puede lograr varias opciones poderosas para disparo de comunicación. Este artículo hace referencia a muchas de estas opciones cuando se habla de las condiciones de disparo que se pueden configurar para muchos otros principios básicos de la simulación de restbus. Además, puede elegir entre varias fuentes de disparo, incluyendo cambios de valor, mensajes específicos, canales específicos del usuario y otras E/S. 

8. Creación de pruebas y generación de reportes

Realizar la simulación no es todo el proceso. También debe resumir los resultados y realizar pruebas para ver si el dispositivo está funcionando como se esperaba. Puede usar el NI VeriStand Stimulus Profile Editor para desarrollar pruebas personalizadas de aprobación/falla y generar reportes en un formato estándar como ATML para mostrar y compartir los resultados de las pruebas.

^{Figura 7: Utilice el NI VeriStand Stimulus Profile Editor para crear pruebas y reportes personalizables para compartir los resultados.}

Una técnica de pruebas como la simulación de restbus para la validación del software de la ECU puede ser un método valioso para ahorrar tiempo y dinero a largo plazo, pero también involucra varios componentes y técnicas específicas. Comprender los fundamentos de la simulación de restbus y las herramientas para pruebas eficientes puede disminuir el tiempo de desarrollo de su aplicación y ayudarlo a encontrar errores con anticipación. Las herramientas de hardware y software de NI como NI VeriStand, el NI VeriStand Stimulus Profile Editor y las interfaces de bus de vehículo NI-XNET lo equipan con las herramientas que necesita para personalizar completamente sus aplicaciones de simulación de restbus rápidamente.

Simulink® es una marca registrada de The MathWorks, Inc. Otros productos y compañías nombradas son marca registrada y nombres comerciales de sus respectivas compañías.

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