Symtavision—分布式嵌入式系統(tǒng)時間建模分析和驗(yàn)證工具

Symtavision工具為Luxoft公司提供的一款分布式嵌入式系統(tǒng)時間特性建模、分析和驗(yàn)證工具，主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。經(jīng)緯恒潤聯(lián)合Symtavision工具廠商能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾南到y(tǒng)級時間特性建模、分析和驗(yàn)證工具鏈以及項(xiàng)目咨詢服務(wù)。

產(chǎn)品介紹

近年來，隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提升，由于某任務(wù)的執(zhí)行或報文的傳輸沒有在特定的時間內(nèi)完成而造成的系統(tǒng)功能性故障的問題愈發(fā)普遍，由此，對系統(tǒng)實(shí)時性需求的滿足正得到越來越多的關(guān)注。此外，諸多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO26262、IEC61508、EN50128等均對分布式系統(tǒng)的時間特性分析和驗(yàn)證有明確的要求。Symtavision工具中的SymTA/S和TraceAnalyzer模塊能夠很好的對嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行時間特性建模仿真、分析和驗(yàn)證，進(jìn)而滿足相關(guān)功能安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

SymTA/S–時間建模、分析和驗(yàn)證工具

在ECU、總線和系統(tǒng)級不同層面完成實(shí)時系統(tǒng)的時間特性建模、分析和驗(yàn)證，相應(yīng)的有SymTA/S ECU、SymTA/S Network、SymTA/S System三種配置可選

時間特性需求捕獲和建模

軟件功能和報文傳輸響應(yīng)時間分析，包括最差響應(yīng)時間分析（WCRT Analysis），時間特性仿真分析（Distribution Analysis）和特定情境分析（Scenario Analysis）

支持系統(tǒng)級的端到端（End-to-End）的時間分析

系統(tǒng)資源和（軟件/網(wǎng)絡(luò)）架構(gòu)設(shè)計(jì)分析及優(yōu)化

數(shù)據(jù)一致性分析（單核或多核CPU）

支持AUTOSAR OS、RTA OSEK、Generic OSEK、ERC OSEK等實(shí)時操作系統(tǒng)，支持CAN、FlexRay、LIN、Ethernet(Standard/AVB/Time-Triggered）總線

可以導(dǎo)入dbc、fibex、oil、xml、AUTOSAR等配置文件，自動生成模型

TraceAnalyzer–時間特性分析和驗(yàn)證工具

導(dǎo)入ECU任務(wù)響應(yīng)時間或總線報文傳輸時間記錄文件，進(jìn)行圖像化顯示，定位問題，對已實(shí)現(xiàn)的真實(shí)系統(tǒng)的時間特性進(jìn)行分析

將系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的時間特性與需求進(jìn)行對比，進(jìn)而對系統(tǒng)時間特性進(jìn)行驗(yàn)證

將trace文件生成的時間特性模型導(dǎo)入SymTA/S進(jìn)行分析

可以導(dǎo)入CSV、XML、ASC、OT1等格式的trace文件

支持Gliwa T1、Green Hills、iSystem、Lauterbach Trace32、Vector等生成的trace文件的直接導(dǎo)入

產(chǎn)品特性

網(wǎng)絡(luò)的時間特性分析

--SymTA/S Network+TraceAnalyzer

捕獲網(wǎng)絡(luò)傳輸時間特性需求并建立參考模型

對因網(wǎng)絡(luò)變化或更新而產(chǎn)生的報文傳輸響應(yīng)時間的影響進(jìn)行預(yù)估

對網(wǎng)絡(luò)時間特性參數(shù)（如CAN offset等）進(jìn)行優(yōu)化，降低信號延時

為Gateway信號選擇較佳路由策略

在網(wǎng)絡(luò)database發(fā)布前，對傳輸時間及信號延時進(jìn)行評估

將實(shí)際傳輸時間與需求進(jìn)行對比，從而對時間特性進(jìn)行驗(yàn)證，并自動生成報告

確保從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到CAN-FD和以太網(wǎng)過渡的時間特性需求的滿足

ECU的時間特性分析--SymTA/S ECU+TraceAnalyzer

捕獲ECU時間特性需求并建立參考模

將實(shí)際運(yùn)行時間與需求進(jìn)行對比，從而對時間特性進(jìn)行驗(yàn)證，并自動生成報告

對代碼及執(zhí)行時間進(jìn)行優(yōu)化，從而降低CPU負(fù)載率

對軟件架構(gòu)、函數(shù)映射及任務(wù)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，提供軟件可靠性

通過最差情況調(diào)度分析確保軟件分區(qū)和定時保護(hù)

確保單核ECU到多核ECU過渡的時間特性需求的滿足

系統(tǒng)級的時間特性分析

--SymTA/S System+TraceAnalyzer

SymTA/S System包括SymTA/S Network和SymTA/S ECU模塊，可以把控制器和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，在系統(tǒng)級對信號延時進(jìn)行建模、分析和驗(yàn)證

進(jìn)行“傳感器->信號采集任務(wù)->總線通信->網(wǎng)關(guān)->總線通信->控制器任務(wù)->執(zhí)行器”整條鏈路的信號延時分析

應(yīng)用&案例

FIAT通過時間分析將CAN總線負(fù)載率提高到70%

菲亞特研發(fā)部門一直就采用SymTA/S來開發(fā)和驗(yàn)證CAN總線系統(tǒng)。工程師在開發(fā)下一代車型的時候，在系統(tǒng)ECU數(shù)量增多但不計(jì)劃采用FlexRay總線的前提下，將CAN總線的通信能力發(fā)揮到較大（負(fù)載率提高到70%以上），但同時通過工具能夠確保設(shè)計(jì)的CAN總線滿足最大響應(yīng)時間（Deadline）的要求。

寶馬公司通過時間分析確保AFS系統(tǒng)的時間可靠性

寶馬公司開發(fā)的AFS（Active Front Steering）控制器，是電子控制轉(zhuǎn)向干預(yù)技術(shù)（electronically controlled steering intervention）首次在大的實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用。BMW公司使用SymTA/S工具來找到軟件運(yùn)行的極端情況，同時生成分析結(jié)果和各種圖表，而開發(fā)人員甚至不需要了解調(diào)度分析相關(guān)的數(shù)學(xué)計(jì)算公式。SymTA/S具有豐富的軟件接口，可以將采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)以XML格式輸入到SymTA/S中。SymTA/S對所有的情況進(jìn)行分析，并以圖形的方式解釋問題發(fā)生的原因。