Restbus 模擬基本原理

此篇文件針對 Restbus 模擬常見用途與策略，提供多款 NI 軟硬體工具。 這些工具可協助您達到 Restbus 模擬所需的功能，並大幅縮短特定用途的設定時間：

• NI-XNET CAN、LIN 與 FlexRay 介面：高效能 CAN、LIN 與 FlexRay 介面，適用於傳輸與接收匯流排流量。
• NI VeriStand：功能強大的即用軟體工具，可更有效率地執行即時測試應用。
• NI VeriStand Stimulus Profile Editor：此工具可建立即時測試指令碼與精密的即時序列，包含決策、多工與複雜的數學函式。
• NI Vehicle Communication Software Suite： 與 AUTOSAR 相容、支援多種汽車協定，並以最少的程式設計簡化 ECU 變量測試。並可順暢進行 Restbus 模擬、診斷、校準與網路架構設定。

可使用 Restbus 模擬來完成多種不同用途與工作，但是多數模擬作業都來自於 8 種不同的技術和基本建立區塊，這些區塊也有多種使用方式。此文件提醒事項將進一步說明此 8 項作業，並描述使用上述工具的實作方式。

1.在實際 ECU 與模擬 ECU 之間切換

如前所述，您可使用 Restbus 模擬功能來模擬所有或部分的車用網路。正因為如此，為了針對完整網路的不同部分進行模擬，這類應用的理想功能之一就是，能輕鬆地以實際 ECU 替換模擬 ECU 的能力（反之亦然）。由於大量的 ECU 可透過相同網路進行通訊，因此從實際到模擬，或從模擬到實際的轉換過程，必須儘可能輕鬆順暢。

^{圖 1：使用 NI VeriStand 搭配 NI-XNET 介面，即可在模擬實際 ECU 與匯流排上的實際 ECU 之間快速切換。}

NI-XNET 車輛匯流排介面卡與 NI VeriStand 可輕鬆完成此項作業。只要針對匯流排上的特定流量設定停用與啟用觸發器，即可在傳輸或不傳輸網路通訊之間輕鬆切換，以便模擬 ECU 或網路上的實際 ECU。這項技術可套用至整個 CAN、LIN 或 FlexRay 埠，也可一次套用至單一架構，這取決於所要模擬的通訊數量。

2.匯入網路模擬模型

透過 NI VeriStand，即可從多種建模環境與程式設計語言來操作模型。可於任何支援的建模環境中執行已編譯模型，也可使用 The MathWorks, Inc. 所建立的未編譯模型 (.mdl 檔案)。Simulink®¹ 軟體。接著可將這些模型的匯入與匯出埠，與 NI-XNET 裝置的傳入或傳出訊息對應。 

^{圖 2：正弦波模型範例已匯入 NI VeriStand，以便進行網路通訊。}

[1] Simulink® 是 The MathWorks, Inc. 的註冊商標。

3.客製化網路通訊指令碼執行

除使用模型進行網路通訊之外，您可能也需要針對網路通訊，來編寫客製化指令碼，以執行特定作業。執行指令碼 (Scripting) 不同於以所需速率來傳輸循環訊息，通常必須將特定碼型或設定檔傳輸至匯流排。透過 NI VeriStand Stimulus Profile Editor，即可開發特定的設定檔與序列，將所需的網路通訊設定檔傳輸至匯流排，以測試 ECU 對已知激發的反應。

^{圖 3：使用 NI VeriStand Stimulus Profile Editor 建立網路通訊的激發設定檔。}

4.訊息傳輸佇列

相較於建立特定訊息或一系列訊息的設定檔，訊息傳輸佇列通常需要使用者設定不同網路訊息的特定傳輸順序，以及每個訊息的觸發器。亦可使用 NI VeriStand Stimulus Profile Editor 來達成相同目的。透過客製化指令碼的相同工具與環境，即可依特定順序來排列網路訊息，並為每個架構設定傳輸觸發器。若僅需以所需速率來傳輸循環訊息的佇列，則可於 NI VeriStand System Explorer 中進行設定，並自動從網路資料庫 (如 FIBEX 與 .DBC 檔案) 匯入訊息。

^{圖 4：NI VeriStand 環境可自動解析網路資料庫，以設定循環架構的傳輸作業。}

5.手動訊息傳輸

您可能還需要傳送事件導向訊息，而這些訊息可隨需或在符合觸發條件時傳送。使用者可將循環傳輸的相同工具套用至事件訊息手動傳輸。

^{圖 5：亦可使用 NI VeriStand 環境來解析網路資料庫，以協助設定事件導向訊息的傳輸作業。}

6.記錄檔案資料重播

透過相同的步驟，即可傳輸先前所記錄的匯流排流量，因此可有效測試 ECU 軟體變更，並監控對已知激發的回應。透過 NI VeriStand System Explorer，即可設定已記錄的車用網路記錄檔案，以原封不動的方式進行傳輸。也可透過使用者專屬設定來設定檔案重播，例如設定觸發條件，以便開始重播包括要傳輸的架構，或從傳輸中排除架構。

^{圖 6：透過 NI VeriStand 與 NI-XNET 介面，來設定要傳輸的記錄檔案。}

7.通訊觸發條件

整合 NI VeriStand 工具與 NI-XNET 介面之後，即可達到多種強大的通訊觸發選項。本文件針對其他眾多 Restbus 模擬基本原理進行設定觸發條件的討論，提供許多選項。此外，亦可選擇多種觸發來源，包含數值變更、特定訊息、使用者專屬通道與其他 I/O。 

8.建立測試與報表

僅執行模擬並非完整的程序流程。還需總結結果，並執行測試，以查看裝置是否如預期執行。NI VeriStand Stimulus Profile Editor 可開發客製化的通過/失敗測試，並以 ATML 等標準格式來產生報表，以顯示並分享測試結果。

^{圖 7：使用 NI VeriStand Stimulus Profile Editor 建立客製化測試與報表，以便分享結果。}

從長遠來看，ECU 軟體驗證的 Restbus 模擬等測試技術是一種節省時間與成本的有效方法，但其中也涉及到數種特定元件與技術。了解 Restbus 模擬的基本原理與高效率測試工具，可縮短應用開發時間，並儘早發現錯誤。NI VeriStand、NI VeriStand Stimulus Profile Editor 與 NI-XNET 車輛匯流排介面等 NI 軟硬體工具，均為快速為 Restbus 模擬應用進行完整客製化的必要工具。

Simulink® 是 The MathWorks, Inc. 的註冊商標。所列的其他產品與公司名稱，均為其所屬公司商標與商品名稱。

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