第30卷第5期2009年10月
内 燃 机 工 程
Chinese I nter nal Combustio n Eng ine Eng ineer ing
V ol.30N o.5
O cto ber.2009
收稿日期:2008 08 11
基金项目:国家 八六三 高技术研究发展计划项目(2007AA06Z315)
作者简介:杨闻睿(1983-),男,硕士生,主要研究方向为汽车电子控制技术,E mail:yangwenrui@s jtu https://www.doczj.com/doc/69239044.html, 。
文章编号:1000-0925(2009)05-0041-05
300085
高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统软件设计
杨闻睿,敖国强,刘 志,杨 林
(上海交通大学汽车电子技术研究所,上海200240)
Software Design of Hardware in Loop Simulation System for High Pressure
Common Rail Diesel Engine ECU Based on CAN Bus
YANG Wen rui,AO Guo qiang,LIU Zhi,YANG Lin
(Institute of Automotive Electro nic T echno logy,Shanghai Jiaotong Univer sity,Shang hai 200240,China)
Abstract:T he softw ar e desig n of a hardw are in loop sim ulation system (H ILSS)for hig h pressure
comm on rail diesel eng ine electronic control unit (ECU)based on CAN bus w as intro duced.A diesel eng ine m odel and a user interface of H ILSS w ere built up,and the CAN bus comm unication and system running data
sav ing w ere accom plished in the softw are w hich w as co mpiled by using Visual C++and Labview.The soft w are meets the demand o f r eal tim e and pro vides a goo d platfor m for testing the contro l str ategy,contro l function and reliability of diesel eng ine ECU.
摘要:介绍了基于CAN 总线的高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统的软件设计。软件采用Visual C++和LabVIEW 混合编程的方式,构建了发动机仿真模型和硬件在环仿真系统用户界面,实现了CAN 总线通信和系统运行数据的处理与记录。在满足实时性要求的同时,本软件为发动机ECU 控制策略、控制功能以及工作可靠性的测试和评估提供了一个良好的平台。
关键词:内燃机;高压共轨;柴油机;ECU;硬件在环仿真;CAN 总线
Key words:IC engine;high pressure common rail;diesel engine;
elect ronic cont rol unit(ECU);hardw are in loop simulation;
CAN bus
中图分类号:T K422
文献标识码:A
0 概述
为了缩短开发周期、降低研发费用,硬件在环仿真在发动机的开发过程中已有较多的应用,如柴油机高压共轨ECU 的开发[1]
,柴油机高压共轨供油系统
的开发
[2]
,电控单体泵的开发[3]
等。目前的相关文献
较偏重于硬件在环仿真系统的硬件设计,而对于系统软件设计的描述较为简略。本文主要介绍了高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统的软件开发设计。
作为高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统
的一部分,系统软件运行于PC 机中,实现了以下几项功能:(1)构建灵活友好的人机交互界面(用户界面);(2)构建高压共轨柴油机仿真模型;(3)实现PC 机、柴油机ECU 和H IL ECU(仿真ECU)三者之间的CAN 总线通信;(4)操作数据采集卡测量喷油脉宽信号;(5)对系统运行时的相关数据进行保存。1 硬件在环仿真系统架构
高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统主要由高压共轨柴油机ECU 、控制箱、H IL ECU 、PC 机
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以及其他一些外围通信、测试设备组成,连接成为一个闭环的开发测试系统。系统架构如图1所示。
图1 高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统架构
系统运行时,控制箱将模拟出发动机ECU 工作所需的多种信号提供给ECU ,包括温度传感器模拟信号、压力传感器模拟信号以及开关量模拟信号等;ECU 也会产生一些开关量控制信号,来驱动控制箱上相应的继电器、指示灯及仪表。同时,ECU 对喷油器电磁阀的驱动信号通过数据采集卡发送给PC 机,H IL ECU 也将采集控制箱产生的传感器模拟信号发送给PC 机,PC 机使用从两个方面接收来的信号进行发动机模型计算,计算出发动机的模拟转速并通过H IL ECU 控制驱动电机,带动曲轴盘和凸轮盘转动。进一步地,发动机ECU 将采集曲轴盘和凸轮盘的转速信号,根据自身控制策略再产生对喷油器电磁阀的驱动信号,从而实现硬件在环仿真系统的闭环控制。2 软件用户界面设计
高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统的主程序使用LabVIEW 8.5来开发。用户界面如图2所示。其中包括软件操作菜单、分页标签、系统名称、仿真显示页面和软件运行控制栏5个部分。
图2 软件用户界面
软件操作菜单用来选择文本文件以保存系统运
行时的相关数据,或是选择退出系统关闭软件;分页标签用来选择仿真页面1、仿真页面2或是数据列表页面其中之一作为仿真的主显示页面;仿真页面1
包括发动机转速仪表、波形图表、温度信号、指示灯、继电器以及开关信号。仿真页面2包括压力信号、霍尔(转速)信号、喷油电磁阀驱动信号。数据列表页面使用多列列表框来显示系统运行过程中的重要数据参数;软件运行控制栏包括水平摇杆开关、数据文件保存路径、数据保存按钮、载入初始参数按钮、启动/停止程序运行按钮、系统退出按钮,用以实现对软件运行的控制。
3 软件程序设计
3.1 软件程序架构
高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统软件程序采用VC 和Labview 混合编程的方式来开发。软件架构如图3
所示。
图3 系统软件架构示意图
柴油机仿真模型在Visual C++ 6.0环境下采用C 语言编写。编写好后的C 程序将被封装为DLLs(dy
namic link libraries,动态链接库),供Labview 调用。
系统软件的主程序在Labview 8.5环境下采用G 语言编写。具体分为4个模块:发动机仿真模型模块;用户界面模块;数据采集卡模块;CAN 通信模块。3.2 软件程序流程
发动机硬件在环仿真系统的一个仿真循环不能太长,否则无法真实反映出发动机的动态响应速度,从而影响系统的实时性,失去硬件在环仿真的意义。为此,高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统软件将采用Labview 环境下的多线程技术,其主程序中的发动机仿真模型模块、用户界面模块、数据采集卡模块和CAN 通信模块将设计成为4个独立的while 循环并列执行。通过在循环中使用等待函数来设置各
模块运行的优先级[4]
,从而保证整个系统的实时性。
软件运行流程可分为软件启动、软件初始化、启动程序运行、停止程序运行以及软件退出等部分,如
!
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图4所示。图4 系统软件流程图
3.3 各模块程序代码设计3.3.1 发动机模型模块
本软件采用均值发动机模型(mean value eng ine
m odel),主要包括涡轮增压器、发动机以及供油系统3个子模块,用以模拟真实发动机的运转状态,如图5所示。
图5 发动机仿真模型结构图
(1)压气机计算
由压气机增压比 c 、质量流量m c (kg /s)、绝热
效率 c 和压气机入口温度T 1(K ),根据热力学定律和牛顿定律,可分别求出压气机的出口温度T 2(K)和压气机所消耗的扭矩M c (N !m )。
T 2=T 1
1+1 c
k-1k c -1(1) M c =1 c
k k -130 n m c RT 1[ k-1
k c -1](2)
式中,R 为空气的气体常数,J/(kg !K);k 为绝热指数。
(2)涡轮计算
由涡轮的质量流量m t (kg/s)、绝热效率 t 、发动机转速n (r/min)、膨胀比 t 和排气温度T 4(K),根据力学定律和牛顿定律,可分别求出涡轮出口温度T 5和涡轮所发出的扭矩M t (N !m )。
T 5=T 41+ t 1-1
t k-1
k
(3)
M t = t k k -130 n
m t RT
4
1-
1 t
k -1k
(4)
(3)增压器动力学计算
若不计摩擦损失和散热损失,废气对涡轮所做的功全部用于压气机压缩空气,由牛顿第二定律可
得增压器转子转动的平衡方程为
d n tc d t =30 !M t -M c
J t c
(5)
式中,J tc 为增压器转动惯量,kg !m 2;n tc 为增压器转
速,n tc =n c =n t 。
(4)中冷器计算
引入中冷器冷却系数 c ,用以简化中冷器出口空气温度T 3的计算:
T 3=T 2- c (T 2-T wi )
(6)
式中, c =0.7~0.9,视冷却程度而定,计算中可视为
常数;T w i 为中冷器进口冷却水温度,K 。
增压空气流过中冷器时的压力损失!p s 为:
!p s =!p so
m s m so
2
(7)
式中,!p so 为中冷器在设计工况时的压力损失,一般情况下可取!p so =0.3~0.5kPa;m so 为设计工况下的空气流量,kg/s;m s 为当前工况下的流量,kg /s 。
增压空气流过中冷器后的出口压力p 3(kPa)为:
p 3=p 2-!p s
(8)
(5)进气流量计算
假设进气管内气体温度T 2和压力p 2是均匀分布的,稳态进气管压力取决于发动机转速和增压器转速。进入气缸的气体质量m 2(kg /s)受充气效率 v 的影响,则:
m 2=
1120 v !p 3
RT 3
!N V h n (9)
式中,N 为气缸数;V h 为气缸工作容积。
(6)指示扭矩计算
M i =
30m f H u i
n
(10)
式中,M i 为发动机指示扭矩,N !m;m f 为单位时间喷入气缸内的燃油量;H u 为燃油低热值; i 为指示热效率。
!
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(7)排气温度计算
排气温度可认为是空燃比的线性函数:
T 3=T 2+K T /1+
m a m f
(11)
式中,K T 为排气温度因子,是空燃比m a m f 的函数,当m a
m f
>18时,K T 为常数;当
m a
m f
<18时,K T 有所减小。(8)供油子模块计算
高压共轨柴油机的燃料供给与调节系统是一种
压力 时间式的电控系统,它的喷油规律近似于矩形,即喷油量的大小是共轨油压和喷油持续时间的函数。当油压一定时,喷油量与喷油脉宽近似于线性关系
[5]
。本模型使用4个M AP 来建立供油系统,
分别为油量M AP 、共轨油压MAP 、喷油定时M AP 和喷油脉宽M AP 。其中,油量M AP 由发动机转速和油门开度确定;共轨油压M AP 由转速和油量确定;喷油定时M AP 由喷油量和转速确定;喷油脉宽M AP 由共轨油压和油量确定。
(9)发动机动力学计算
柴油机动力装置可简化成由2个回转质量(柴油机和负载)以及1个无惯性的联轴节组成的当量系统。根据达兰倍尔原理可得发动机转动的平衡方程为:
d n d t =30 !M i -M f -M L J
e -J L
(12)
式中,M L 为负载扭矩,N !m ;J e 为发动机转动惯量,
kg !m 2
;J L 为负载转动惯量,kg !m 2
。
3.3.2 用户界面模块
软件的用户界面模块程序可进行子模块划分,包括数据分析处理子模块、波形图表显示子模块、数据列表显示子模块、数据文件保存子模块、
程序停止判定子模块。用户界面模块的w hile 循环流程如图6所示。
图6 用户界面模块w hile 循环流程图
数据分析处理子模块负责PC 机上数据以及相关信息的分析和处理。波形图表显示子模块将系统
运行过程中的6个重要数据参数描绘曲线。数据列表显示子模块使用多列列表框来显示系统运行过程中的14个重要数据参数。数据文件保存子模块负责将系统运行过程中的相关数据信息保存在格式为.tx t 的文本文件中。程序停止判定子模块在每个循环中都将查询 停止程序运行 按钮是否被按下,以决定是否要停止程序运行。3.3.3 数据采集卡模块
系统使用ADVANTECH PCI 1712数据采集卡对喷油器的喷油脉宽信号进行采集。安装好数据采集卡对LabVIEW 的驱动程序后,打开LabVIEW,在程序框图中的函数选板?用户库中,将出现数据采集卡的操作函数[6]
。通过使用DeviceOpen.v i 、PM WStartRead.v i 、CounterReset.vi 、DeviceClose.vi 等函数,即可完成对喷油脉冲宽度的测量。3.3.4 CAN 通信模块
高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统软件通过U SBCAN 接口卡来实现PC 机的CAN 总线通信,U SBCAN 接口卡专门提供了应用程序接口Vir tual CA N Interface (VCI)函数库,库里的函数从Co ntrolCAN.dll 中导出[7]
。
首先在LabVIEW 环境下通过使用Call Library Function Node 依次调用打开设备函数VCI_OpenDe vice 、初始化CAN 函数VCI_InitCAN 和启动CAN 函数VCI_StartCAN,完成对USBCAN 设备的初始化。之后根据高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统的CAN 总线通信协议,循环调用ControlCAN.dll 中的发送数据函数VCI_Transmit 和接收数据函数VCI_Receive,即可实现CAN 总线通信。4 仿真验证
对于GD 1
高压共轨柴油机ECU,图7和图8分别为轨压和转速对油门动态响应的硬件在环仿真结果和试验结果。
图7 轨压和转速对油门动态响应的仿真结果
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图8 轨压和转速对油门动态响应的试验结果
在负荷不变的情况下,增加柴油机油门开度,高
压共轨油压和柴油机转速也将上升;维持油门开度不变,轨压和转速均将保持稳定。对比图7和图8可见:轨压和转速对油门动态响应的硬件在环仿真结果与试验结果是一致的,验证了本硬件在环仿真系统软硬件的有效性。
图9为本硬件在环仿真系统在空载情况下,油门从0%至50%时的运行效果。系统在稳态和过渡工况下运行良好,达到了硬件在环仿真系统的开发目的。
图9 空载、油门0%~50%硬件在环仿真系统运行效果
5 结论
(1)基于CAN 总线的高压共轨柴油机ECU 硬件在环仿真系统软件中的均值发动机仿真模型具有
较快的运算速度,可以反映真实发动机的动态响应速度,且各硬件设备之间的通信基于CAN 总线,具有较高的传输速率,可达1M bit/s,保证了系统仿真的实时性。
(2)软件通过数据采集卡对ECU 喷油控制信号进行了实测,增加了硬件在环仿真系统的真实性。参考文献:
[1] 唐航波,龚元明,谭文春,等.柴油机高压共轨EC U 硬件在环仿
真系统硬件设计[J].车用发动机,2005(1):24 28.
T an g H B,Gong Y M ,Tan W C,et al.Th e hardw are design of hardware in loop simulation system of dies el en gine high pr ess ure comm on rail ECU bas ed on CAN bus[J].Veh icle En gine,2005(1):24 28.
[2] 谭文春,唐航波,梁峰,等.柴油机高压共轨供油系统硬件在环
的设计[J].上海交通大学学报,2004,38(10):1647 1650.T an W C,T ang H B,Lian g F,et al.H ardw are in loop simu lation (H ILS)des ign for comm on rail oil system of diesel en gine [J ].Journal of S han ghai Jiaoton g University,2004,38(10):1647 1650.
[3] 于世涛,龚元明,唐航波,等.电控单体泵硬件在环仿真系统
[J ].农业机械学报,2006,37(12):41 45.
Yu S T,Gon g Y M ,Tang H B,et al.Research on the hard w are in loop simulation s ystem for electronic control system of un it pum p[J].Journal of Agricu ltural M achine,2006,37(12):41 45.
[4] 江建军,刘继光.LabVIEW 程序设计教程[M ].北京:电子工
业出版社,2008.
[5] 周龙保,刘巽俊,高宗英.内燃机学[M ].北京:机械工业出版
社,2003.
[6] PCI 1712/1712L User #s M anual[Z].北京:研华自动化事业
群,2005.
[7] 在LabVIEW 下使用ZLGCAN 接口函数库[Z].广州:广州周
立功单片机发展有限公司,2005.
(编 辑:姜文玲)
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锁相环的原理 2007-01-23 00:24 1．锁相环的基本组成 许多电子设备要正常工作，通常需要外部的 输入信号与部的振荡信号同步，利用锁相环 路就可以实现这个目的。 锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL）。锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路部振荡信号的频率和相位。 因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来。 锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成，锁相环组成的原理框图如图8-4-1所示。 锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成u D（t）电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压u C（t），对振荡器输出信号的频率实施控制。 2．锁相环的工作原理 锁相环中的鉴相器通常由模拟乘法器组成，利用模拟乘法器组成的鉴相器电路如图8-4-2所示。鉴相器的工作原理是：设外界输入的信号电压和压控振荡器输出的信号电压分别为： （8-4-1） （8-4-2） 式中的ω0为压控振荡器在输入控制电压为零或为直流电压时的振荡角频率，称为电路的固有振荡角频率。则模拟乘法器的输出电压u D为： 用低通滤波器LF将上式中的和频分量滤掉，剩下的差频分量作为压控振荡器的输入控制电压u C （t）。即u C（t）为： （8-4-3） 式中的ωi为输入信号的瞬时振荡角频率，θi（t）和θO（t）分别为输入信号和输出信号的瞬时位相，根据相量的关系可得瞬时频率和瞬时位相的关系为：
New Project 1: 详细设计说明书
1. 前言 2. 摘要 3. 系统详细需求分析 3.1. 详细需求分析 3.1.1. 详细功能需求分析 3.1.2. 详细性能需求分析 3.1.3. 详细信息需求分析 3.1. 4. 详细资源需求分析 3.1.5. 详细组织需求分析 3.1.6. 详细系统运行环境及限制条件需求分析3.1.7. 信息要求 3.1.8. 性能要求 3.2. 接口需求分析 3.2.1. 系统接口需求分析 3.2.2. 现有软、硬件资源接口需求分析
3.2.3. 引进软、硬件资源接口需求分析 4. 总体方案设计 4.1. 系统总体结构 4.1.1. 系统组成、逻辑结构 4.1.2. 应用系统结构 4.1.3. 支撑系统结构 4.1.4. 系统集成 4.1. 5. 系统工作流程 4.2. 分系统详细界面划分 4.2.1. 应用分系统与支撑分系统的详细界面划分 4.2.2. 应用分系统之间的界面划分 5. 应用分系统详细设计 5.1. XX分系统详细需求分析 5.1.1. 功能详细需求分析 5.1.2. 性能详细需求分析
5.1.3. 信息详细需求分析 5.1.4. 限制条件详细分析 5.2. XX分系统结构设计及子系统划分5.3. XX分系统功能详细设计 5.4. 分系统界面设计 5.4.1. 外部界面设计 5.4.2. 内部界面设计 5.4.3. 用户界面设计 6. 数据库系统设计 6.1. 设计要求 6.2. 信息模型设计 6.3. 数据库设计 6.3.1. 数据访问频度和流量 6.3.2. 数据库选型 6.3.3. 异构数据库的连接与数据传递方式
1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 1.3定义 (2) 1.4参考资料 (2) 2总体设计 (2) 2.1需求规定 (2) 2.2运行环境 (2) 2.3基本设计概念和处理流程 (3) 2.4结构 (3) 2.5功能器求与程序的关系 (3) 2.6人工处理过程 (3) 2.7尚未问决的问题 (3) 3接口设计 (3) 3.1用户接口 (3) 3.2外部接口 (3) 3.3内部接口 (4) 4运行设计 (4) 4.1运行模块组合 (4) 4.2运行控制 (4) 4.3运行时间 (4) 5系统数据结构设计 (4) 5.1逻辑结构设计要点 (4) 5.2物理结构设计要点 (4) 5.3数据结构与程序的关系 (4) 6系统出错处理设计 (5) 6.1出错信息 (5) 6.2补救措施 (5) 6.3系统维护设计 (5)
概要设计说明书 1引言 1.1编写目的 说明编写这份概要设计说明书的目的，指出预期的读者。 1.2背景 说明： a.待开发软件系统的名称； b.列出此项目的任务提出者、开发者、用户以及将运行该软件的计算站（中心）。 1.3定义 列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。 1.4参考资料 列出有关的参考文件，如： a.本项目的经核准的计划任务书或合同，上级机关的批文； b.属于本项目的其他已发表文件； c.本文件中各处引用的文件、资料，包括所要用到的软件开发标准。列出这些文件的 标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源。 2总体设计 2.1需求规定 说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求，详细的说明可参见附录C。 2.2运行环境 简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定，详细说明参见附录C。
高频电子线路实训报告锁相环路仿真设计 专业 学生姓名 学号 2015 年 6 月24日
锁相环应用电路仿真 锁相环是一种自动相位控制系统，广泛应用于通信、雷达、导航以及各种测量仪器中。锁相环及其应用电路是“通信电子电路”课程教学中的重点容，但比较抽象，还涉及到新的概念和复杂的数学分析。因此无论是教师授课还是学生理解都比较困难。为此，我们将基于Multisim的锁相环应用仿真电路引入课堂教学和课后实验。实践证明，这些仿真电路可以帮助学生对相关容的理解，并为进行系统设计工作打下良好的基础。锁相环的应用电路很多，这里介绍锁相环调频、鉴频及锁相接收机的Multisim仿真电路。 1.锁相环的仿真模型 首先在Multisim软件中构造锁相环的仿真模型(图1)。基本的锁相环由鉴相器(PD)、环路滤波器(I P)和压控振荡器(VCO)三个部分组成。图中，鉴相器由模拟乘法器A 实现，压控振荡器为V3，环路滤波器由R1、C1构成。环路滤波器的输出通过R2、R3串联分压后加到 压控振荡器的输入端，直流电源V2用来调整压控振荡器的中心频率。仿真模型中，增加R2、R3及的目的就是为了便于调整压控振荡器的中心频率。 图1 锁相环的仿真模型 2.锁相接收机的仿真电路 直接调频电路的振荡器中心频率稳定度较低，而采用晶体振荡器的调频电路，其调频围又太窄。采用锁相环的调频器可以解决这个矛盾。其结构原理如图2所示。
图2 锁相环调频电路的原理框图 实现锁相调频的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外，也就是说，锁相环路只对慢变化的频率偏移有响应，使压控振荡器的中心频率锁定在稳定度很高的晶振频率上。而随着输人调制信号的变化，振荡频率可以发生很大偏移。 图3 锁相环调频的仿真电路 根据图2建立的仿真电路如图3所示。图中，设置压控振荡器V1在控制电压为0时，输出频率为0；控制电压为5V时，输出频率为50kHz。这样，实际上就选定了压控振荡器的中心频率为25kHz，为此设定直流电压V3为2.5V。调制电压V4通过电阻Rs接到VCO的输人端，R实际上是作为调制信号源V4的阻，这样可以保证加到VCO输人端的电压是低通滤波器的输出电压和调制电压之和，从而满足了原理图的要求。本电路中，相加功能也可以通过一个加法器来完成，但电路要变得相对复杂一些。 VCO输出波形和输人调制电压的关系如图4所示。由图可见，输出信号频率随着输人信号的变化而变化，从而实现了调频功能。
硬件在环仿真在汽车控制系统开发中的应 用 ].\' 谢十.计算.研究' 硬件在环仿真在汽车控制系统开发中的应用 清华大学朱辉 北京轻型汽车有限公司面 北京理工大学程昌圻 6争 【Abstract]The}1ardware—in—the一1o0psimdationtechnicsmaybeadopindevdopmentofamamo~h~mtrol systemtotthesoftwareandha|doftheamtrolsystem.Thehardware—in—the—lov9simulationisalsoclassified andseveraXt)tpjapplicat[ortexamplesofthehm-dwat-e—in—the—l∞psimulation81"egivninthe..uofdevelopmtmt .ftheautomobilecontrolsystem. 【摘要】在汽车控制系统开发中.采用硬件在环仿真技术可以对控制系统软硬件进行测试.对硬件在环仿真进 行了分类,给出了汽车控制系统开发过程中硬件在环仿真几种典型应用实例. Topicwords:Simulation-Controlsystem .概述主题电等毳控制输入输出 汽车是一个高度复杂的系统,对该系统进行综 台控制已成为技术发展的必然趋势.采用动态仿真 和硬件在环仿真技术可提高重复设计的效率.纯软 件动态仿真是优化系统设计的最佳方案.设计者可 以通过改变控制系统参数来观察系统性能的变化. 模型实时执行实现了硬件在环仿真.通过将系统中
关键硬件与复杂的仿真模型集成,可进行各种测试和性能评估.纯软件的动态仿真和硬件在环仿真技术的结台是传统工程试验方法的重大发展. 硬件在环仿真是指被仿真环节中存在实物硬件 的实时动态仿真技术,与一般动态仿真的区别是: a.硬件在环仿真模型的时间标尺t相等,需 要采用实时仿真算法,而动态仿真则不用. b.硬件在环仿真对硬件系统性能要求高,需 要有信号输入,输出接口.而动态仿真则不用. 硬件在环仿真的主要类型是控制系统硬件在环 仿真,如发动机电子控制单元硬件在环仿真是以发动机为计算模型,电子控制单元为实物;防抱死电子控制单元硬件在环仿真是以防抱死系统中的液力执行机构为计算模型.电子控制单元为实物. 蚰年代初,发动机控制单元(简称ECU)基本上 采用8位微处理器.只能控制发动机空燃比,点火正时等发动机最基本的参数L1J.到9O年代.已开始使用多个32位微处理器进行动力和传动系统控制,控制器不仅要执行更加复杂的控制算法.而且要同时进行多个系统的综合控制.控制软件不仅要进行数据输入,输出测试,还要进行信息输入输出的测试及1998年第l2期 信号的类型和正时关系比较复杂,信号发生器的信号源不能满足要求.而在实际被控对象上进行测试存在费用高,时间长,条件不确定等因素.随着计算 机技术的发展,开始使用硬件在环仿真技术进行控制系统软硬件的开发和测试L4J.由于采用现代化软件工程方法.使ECU硬件在环仿真技术的应用渗透到ECU软件开发的各个阶段.ECU硬件在环仿
基于Matlab的数字锁相环的仿真设计 1115101021 金佳琪 摘要：锁相环是一个能够跟踪输入信号相位变化的闭环自动跟踪系统。它广泛应用于无线电的各个领域，并且，现在已成为通信、雷达、导航、电子仪器等设备中不可缺少的一部分。然而由于锁相环设计的复杂性，用SPICE对锁相环进行仿真，数据量大，仿真时间长，而且需进行多次仿真以提取设计参数，设计周期长。本文借助于Matlab中Simulink仿真软件的灵活性、直观性，在Simulink 中利用仿真模块搭建了全数字锁相环的仿真模型。利用仿真模块搭建了全数字锁相环的仿真模型，通过仿真达到了设计的目的，验证了此全数字锁相环能达到的各项功能要求。 关键词：锁相环，MATLAB，锁定，Simulink，频率合成 全数字锁相环 随着最近几年数字电路技术的发展，锁相环路在数字领域获得了越来越多的使用。与模拟锁相环相比，全数字锁相环不含无源器件、面积小、具有较强的抗噪声能力，锁定时间短，可以很方便地在各个工艺之间转换，重用性高，设计周期短。 方案介绍 全数字锁相环包括数字鉴相鉴频器（PDF）、数字滤波器（LPF）、数字振荡器（NCO）三部分，如下图12所示： 图1 全数字锁相环的仿真框图 由图12和图11的比较可以看出，全数字锁相环实际上是通过将模拟锁相环路替换成数字电路得到的。这意味着鉴相鉴频器（PDF）、环路低通滤波器（LPF）需要转换到离散系统。环路低通滤波器（LPF）可以通过一个希望的传输函数的拉普拉斯变换的z变换而得到。压控振荡器需要转换成数控振荡器（Numerically Controlled Oscilaator）。下面详细讨论鉴相鉴频器（PDF）、环路低通滤波器（LPF）以及数控振荡器（Numerically Controlled Oscilaator）模型的建立。 模型的建立 正和上述基于频率合成的模拟锁相环的仿真模型的建立相似，全数字锁相环仿真模型的建立也基于相同的算法： 锁相环闭环系统状态的变化依赖于PFD输出的相位误差。相位误差输出一次，锁相环状态改变一次；PFD不输出相位误差，锁相环里的所有信号均不改变状态。根据上
FTU硬件详细设计说明书 产品线：配电终端 产品类别： 产品型号： 产品版本： 文件状态文档版本 作者 完成日期 编制部门硬件开发部
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1.引言 (4) 1.1.前言 (4) 1.2.文档术语 (4) 1.3.参考文档 (4) 2.开发环境 (4) 3.硬件详细设计 (5) 3.1.系统架构 (5) 3.2.主板 (5) 3.2.1.主板硬件框图 (6) 3.2.2.模块1：CPU核心板 (6) 3.2.3.模块2：时钟模块 (18) 3.2.4.模块3：无线通讯 (19) 3.2.5.模块6 以太网接口 (24) 3.2.6.RS232/RS485电路 (26) 3.2.7.SD卡模块电路 (27) 3.2.8.直流量采集模块 (28) https://www.doczj.com/doc/69239044.html,B HOST接口 (30) 3.3.遥控遥信板 (31) 3.3.1.硬件框图 (31) 3.3.2.遥信电路模块 (31) 3.3.3.遥控电路模块 (33) 3.4.遥测板 (34) 3.4.1.遥测板框图 (34) 3.4.2.遥测电路模块 (34) 3.4.3.电源模块 (38) 3.4.4. (40) 3.4.5.元器件总成本： (40) 3.5.硬件测试方法 (40) 4.FPGA逻辑设计 (41) 4.1.子板逻辑 (41) 4.1.1.架构概述 (41) 4.2.主板逻辑 (44) 5.结构工艺设计 (44) 5.1.外观设计................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.1.外形结构......................................................................... 错误！未定义书签。 5.1.2.铭牌................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.3.终端内部结构................................................................. 错误！未定义书签。 5.2.组屏方案................................................................................. 错误！未定义书签。 5.3.其他......................................................................................... 错误！未定义书签。 5.4 (44)
实验一 模拟锁相环模块 一、实验原理和电路说明 模拟锁相环模块在通信原理综合实验系统中可作为一个独立的模块进行测试。在系统工作中模拟锁相环将接收端的256KHz 时钟锁在发端的256KHz 的时钟上，来获得系统的同步时钟，如HDB3接收的同步时钟及后续电路同步时钟。 f 0=256K H z 64K H z U P 04U P 03B U P 02 U P 01512K H z 分频器÷4 分频器÷8 H D B 3 环路 滤波器 放大器图 2.1.1 模拟锁相环组成框图 T P P 02T E S T 跳线器K P 02V C O T P P 03T P P 06 T P P 04T P P 05 256K b itp s T P P 07带通滤波器 T P P 01 U P 03A 64K H z 该模块主要由模拟锁相环UP01（MC4046）、数字分频器UP02（74LS161）、D 触发器UP04（74LS74）、环路滤波器和由运放UP03（TEL2702）及阻容器件构成的输入带通滤波器（中心频率：256KHz ）组成。在UP01内部有一个振荡器与一个高速鉴相器组成。该模拟锁相环模块的框图见图2.1.1。因来自发端信道的HDB3码为归零码，归零码中含有256KHz 时钟分量，经UP03B 构成中心频率为256KHz 有源带通滤波器后，滤出256KHz 时钟信号，该信号再通过UP03A 放大，然后经UP04A 和UP04B 两个除二分频器（共四分频）变为64KHz 信号，进入UP01鉴相输入A 脚；VCO 输出的512KHz 输出信号经UP02进行八分频变为64KHz 信号，送入UP01的鉴相输入B 脚。经UP01内部鉴相器鉴相之后的误差控制信号经环路滤波器滤波送入UP01的压控振荡器输入端；WP01可以改变模拟锁相环的环路参数。正常时，VCO 锁定在外来的256KHz 频率上。 模拟锁相环模块各跳线开关功能如下：
[天泰投资集团办公自动化] 概要设计说明书 王伟 2013年7月
概要设计说明书 引言 1.1编写目的 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。推进办公系统的信息化建设，对于提高现代化管理水平，提高工作效率，都具有重要意义。为了适应国际形势和公司发展的需要，必须加快办公系统信息化的发展。 对于天泰投资集团，如何充分、快捷、有效地利用企业外的大量信息，为企业的发展服务，提高企业的工作效率，是企业需要充分考虑的问题之一。随着企业规模的扩大以及服务容和办公设施的现代化，这种情况日益突出。同时为了提高单位的日常办公效率，减轻手工劳动强度，使单位的日常运营纳入高效而快捷的轨道，就必须利用现代的信息手段。现代的信息技术优势在于对信息的处理高效而精确，可以充分实现信息的共享和传输，及时地反映企业办公的变动情况，完善办公调度，提高企业服务质量，进而实现企业经营管理的信息化、科学化。 充分利用现代的信息技术，是提高企业竞争力的必要手段。天泰投资集团计划建设的办公自动化系统将以先进的信息技术为依托，通过建立全局八个部门的信息网络，全面提高办公效率，并做到信息传输自动化、公共服务远程化、公文交换无纸化、管理决策网络化，实现全局办公系统全面信息化。 本说明书给出天泰公司办公自动化系统的设计说明，包括最终实现的软件必须满足的功能、性能、接口和用户界面、附属工具程序的功能以及设计约束等。 目的在于： ?为编码人员提供依据；
?为修改、维护提供条件； ?项目负责人将按计划书的要求布置和控制开发工作全过程； ?项目质量保证组将按此计划书做阶段性和总结性的质量验证和确认。 本说明书的预期读者包括： ?项目开发人员，特别是编码人员； ?软件维护人员； ?技术管理人员； ?执行软件质量保证计划的专门人员； ?参与本项目开发进程各阶段验证、确认以及负责为最后项目验收、鉴定提供相应报告的有关人员。 ?合作各方有关部门的负责人；项目组负责人和全体参加人员。 1.2定义 本项目开发的软件，约定： 中文全称：天泰投资集团办公自动化系统 中文别称： OA 英文全称： OA 本报告用到的术语符合国家标准《软件工程术语（GB/T11475-1995）》。 参考资料 与本文直接相关的国家标准包括：（中国标准 1996年） GB8566-1995 软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 GB9385-88 计算机软件需求说明编制指南
基于Matlab的数字锁相环的仿真设计 摘要：锁相环是一个能够跟踪输入信号相位变化的闭环自动跟踪系统。它广泛应用于无线电的各个领域，并且，现在已成为通信、雷达、导航、电子仪器等设备中不可缺少的一部分。然而由于锁相环设计的复杂性，用SPICE对锁相环进行仿真，数据量大，仿真时间长，而且需进行多次仿真以提取设计参数，设计周期长。本文借助于Matlab中Simulink仿真软件的灵活性、直观性，在Simulink 中利用仿真模块搭建了全数字锁相环的仿真模型。先借助模拟锁相环直观形象、易于理解的特点，通过锁相环在频率合成方面的应用，先对模拟锁相环进行了仿真，对锁相环的工作原理进行了形象的说明。在模拟锁相环的基础上，重新利用仿真模块搭建了全数字锁相环的仿真模型，通过仿真达到了设计的目的，验证了此全数字锁相环完全能达到模拟锁相环的各项功能要求。 关键词：锁相环，压控振荡器，锁定，Simulink，频率合成，仿真模块 1引言 1932年法国的H.de Bellescize提出同步捡波的理论，首次公开发表了对锁相环路的描述。到1947年，锁相环路第一次应用于电视接收机的水平和垂直扫描的同步。到70年代，随着集成电路技术的发展，逐渐出现集成的环路部件、通用单片集成锁相环路以及多种专用集成锁相环路，锁相环路逐渐变成了一个成本低、使用简便的多功能组件，为锁相技术在更广泛的领域应用提供了条件。锁相环独特的优良性能使其得到了广泛的应用，其被普遍应用于调制解调、频率合成、电视机彩色副载波提取、FM立体声解码等。随着数字技术的发展，相应出现了各种数字锁相环，它们在数字信号传输的载波同步、位同步、相干解调等方面发挥了重要的作用。而Matlab强大的数据处理和图形显示功能以及简单易学的语言形式使Matlab在工程领域得到了非常广泛的应用，特别是在系统建模与仿真方面，Matlab已成为应用最广泛的动态系统仿真软件。利用MATLAB建模可以快速地对锁相环进行仿真进而缩短开发时间。 1.1选题背景与意义 Matlab是英文MATrix LABoratory（矩阵实验室）的缩写。1980年，时任美国新墨西哥大学计算机系主任的Cleve Moler教授在给学生讲授线性代数课程时，为使学生从繁重的数值计算中解放出来，用FORTRAN语言为学生编写了方便使用Linpack和Eispack的接口程序并命名为MATLAB，这便是MATLAB的雏形。经过几年的校际流
RT-LAB使用说明 软件的打开：双击下图中红圈里的图标 所含工程：所有工程都在project explorer一栏中，工程有电流校正、电压校正、两电平、三电平（level3forsecondband同level3相同）
模型路径：去年对RT-LAB软件进行了一次升级，从10.4.3升级到了10.4.10，由于工作需要并没 有对所有模型进行迁移，现列出以前的Simulink模型路径，如下图所示，红色圆圈中两个文件夹分别为两个版本软件的路径。
模型介绍：双击可以打开工程里包含的Matlab模型 (1) 第一层模型包含两个模块：SM_***和SC_***（***表示省略具体名称） SM_***: 主要负责仿真运算，在编译完成后将结果送入仿真主机中 S C_***：主要负责显示，其相关数据会留在电脑中显示出来 注意！搭建新模型必须包含这两个模块 模型下方的两个模块： powergui为Simulink仿真必须包含的模块 ARTEMIS guide为半实物仿真必须包含的模块（该模块位于Simulink目录Library/Artemis下）使用时两个模块步长必须一致 (2)打开SM_***模块可以得到Simulink仿真模型，先说明两电平模型（工程level2所含模型）
下图中红色圆圈所示模块为功率主电路中的采样模块，包括电压采样和电流采样，其信号通过标签传输，如图所示Vabc采集三相相电压，Iabc采集三相相电流。 下图中红色圆圈所示模块主要实现变相功能，此处就是从三相电压电流中取出A相便于观察。
下图中OpCtrl OP5142EX1模块是输入输出模块，凡是需要连接外界半实物进行输入输出交互的，都必须包含该模块，图中菜单为右击属性菜单。 下图为模型中的模拟输出部分，主要由两部分组成。 下图中的OP5142EX1 AnalogOut模块为模拟输出模块，负责将模型中的模拟信号送到半实物硬件中。
SUCHNESS 硬件设计文档 型号：GRC60定位终端 编号： 机密级别：绝密机密内部文件 部门：硬件组 拟制：XXXX年 XX月 XX日 审核：年月日 标准化：年月日 批准：年月日
文档修订历史记录
目录 1系统概述 (3) 2系统硬件设计 (3) 2.1硬件需求说明书 (3) 2.2硬件总体设计报告 (3) 2.3单板总体设计方案 (3) 2.4单板硬件详细设计 (3) 2.5单板硬件过程调试文档 (3) 2.6单板硬件测试文档 (4) 3系统软件设计 (4) 3.1单板软件详细设计 (4) 3.2单板软件过程调试报告 (4) 3.3单板系统联调报告 (4) 3.4单板软件归档详细文档 (4) 4硬件设计文档输出 (4) 4.1硬件总体方案归档详细文档 (4) 4.2硬件信息库 (5) 5需要解决的问题 (5) 6采购成本清单 (5)
1系统概述 2系统硬件设计 2.1、硬件说明书 硬件需求说明书是描写硬件开发目标，基本功能、基本配置，主要性能指标、运行环境，约束条件以及开发经费和进度等要求，它的要求依据是产品规格说明书和系统需求说明书。它是硬件总体设计和制订硬件开发计划的依据，具体编写的内容有：系统工程组网及使用说明、硬件整体系统的基本功能和主要性能指标、硬件分系统的基本功能和主要性能指标以及功能模块的划分等 2.2、硬件总体设计报告 硬件总体设计报告是根据需求说明书的要求进行总体设计后出的报告，它是硬件详细设计的依据。编写硬件总体设计报告应包含以下内容：系统总体结构及功能划分，系统逻辑框图、组成系统各功能模块的逻辑框图，电路结构图及单板组成，单板逻辑框图和电路结构图，以及可靠性、安全性、电磁兼容性讨论和硬件测试方案等 2.3、单板总体设计方案 在单板的总体设计方案确定后出此文档，单板总体设计方案应包含单板版本号，单板在整机中的位置、开发目的及主要功能，单板功能描述、单板逻辑框图及各功能模块说明，单板软件功能描述及功能模块划分、接口简单定义与相关板的关系，主要性能指标、功耗和采用标准 2.4、单板硬件详细设计 在单板硬件进入到详细设计阶段，应提交单板硬件详细设计报告。在单板硬件详细设计中应着重体现：单板逻辑框图及各功能模块详细说明，各功能模块实现方式、地址分配、控制方式、接口方式、存贮器空间、中断方式、接口管脚信号详细定义、时序说明、性能指标、指示灯说明、外接线定义、可编程器件图、功能模块说明、原理图、详细物料清单以及单板测试、调试计划。有时候一块单板的硬件和软件分别由两个开发人员开发，因此这时候单板硬件详细设计便为软件设计者提供了一个详细的指导，因此单板硬件详细设计报告至关重要。尤其是地址分配、控制方式、接口方式、中断方式是编制单板软件的
基于锁相环的频率合成电路设计 0 引言 锁相环简称PLL，是实现相位自动控制的一门技术，早期是为了解决接收机的同步接收问题而开发的，后来应用在电视机的扫描电路中。由于锁相技术的发展，该技术已逐渐应用到通信、导航、雷达、计算机到家用电器的各个领域。自从20 世纪70年代起，随着集成电路的发展，开始出现集成的锁相环器件、通用和专用集成单片锁相环，使锁相环逐渐变成一个低成本、使用简便的多功能器件。如今，PLL 技术主要应用在调制解调、频率合成、彩电色幅载波提取、雷达、FM立体声解码等各个领域。随着数字技术的发展，还出现了各种数字PLL器件，它们在数字通信中的载波同步、位同步、相干解调等方面起着重要的作用。随着现代电子技术的飞快发展，具有高稳定性和准确度的频率源已经成为科研生产的重要组成部分。高性能的频率源可通过频率合成技术获得。随着大规模集成电路的发展，锁相式频率合成技术占有越来越重要的地位。由一个或几个高稳定度、高准确度的参考频率源通过数字锁相频率合成技术可获得高品质的离散频率源。 1 锁相环及频率合成器的原理 1．1 锁相环原理 PLL是一种反馈控制电路，其特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因PLL可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以PLL通常用于闭环跟踪电路。PLL在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相同时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是PLL名称的由来。PLL通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分组成，PLL组成的原理框图如图1所示。 PLL中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成uD(t)电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC(t)，对振荡器输出信号的频率实施控制。鉴相器通常由模拟乘法器组成，利用模拟乘法器组成的鉴相器电路如图2所示。
项目名称： 项目编号： 文件名称： 文件编号： 版本号： 拟制：年月日审核：年月日会签： 批准：年月日 XXXXXXXXXX公司
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目录 1设计依据 (1) 2参考文档 (1) 3定义、符号、缩略语 (1) 4产品功能 (1) 5技术指标 (1) 6接口说明 (2) 6.1连接器定义 (2) 6.2指示灯定义 (2) 7硬件原理说明 (2) 7.1硬件原理框图 (2) 7.2元件选型 (2) 7.2.1元器件选型基本原则 (3) 7.2.2电容选型 (3) 7.2.3电感选型 (3) 7.2.4过压防护器件选型 (3) 7.2.5连接器选型 (3) 7.3原理分析 (4) 7.4时序分析 (4) 7.5EMC设计分析 (4) 7.6可编程逻辑设计说明 (4) 7.7降额设计 (4) 7.8MTBF计算 (4) 7.9FMEA分析 (4) 8测试点 (4) 9配套明细表 (4) 10电路原理图 (4) 11制版文件光绘图 (5) 12附录 (5)
1设计依据 2参考文档 3定义、符号、缩略语 4产品功能 5技术指标 表1 技术指标
6接口说明 6.1连接器定义 表2 连接器信号定义 6.2指示灯定义 7硬件原理说明 7.1硬件原理框图 7.2元件选型 包括元器件的选型分析和选用的说明和电路分析。
7.2.1元器件选型基本原则 （1）所有元器件均为工业级。 （2）所有元器件的选用最少需满足GJB/Z 35-93《元器件降额设计准则》中降额等级的要求。 7.2.2电容选型 表？电容型号列表 7.2.3电感选型 表？电感选型列表 7.2.4过压防护器件选型 表？过压防护器件列表 7.2.5连接器选型 表？欧式连接器性能指标
XXX项目 概要设计说明书 文档修订记录 1. 引言 术语和缩写 本文用到的术语符合国家标准《软件工程术语( GB/T11475-1995)?与本文直接相关的国家标准包括：(中国标准出版社1996年) GB8566-1995软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品幵发文件编制指南
GB8567-88 计算机软件数据库设计说明编制指南 GB/T11457-1995 软件工程术语 参考资料 设计约束 （1）需求约束 本系统应当遵循的标准或规范。 硬件、操作系统、数据库等基础架构条件描述，如能在普通PC机、windows 操作系统上运行。 页面简单、操作方便快捷。 具有较高的正确性、健壮性、可靠性、效率（性能）、易用性、清晰性、 安全性、可扩展性、兼容性、可移植性。 （2）隐含约束 用户必须具备一定的计算机使用能力 IE版本在或之上 中央处理器CPU主频800MHZ^上，内存最小128MB硬盘最小10G,以及必要的 网络设备。 设计策略 1. 扩展策略 XXX系统的软件设计采用模块化体系结构，新功能的引入不影响原有的功能模块，具有良好的可扩展性。 2. 复用策略 信息查询、统计汇总设计考虑部分通用化设计，便于复用。 3. 安全性
系统中涉及到敏感信息，系统应具备统一、完善的多级安全机制，以保证系统的安全性。 4 ?易用性 系统应提供友好的操作界面，便于用户的操作和管理。 5.灵活性 业务本身具有较多的灵活性，在系统设计时，设计上要充分考虑到灵活性。 2. 总体设计 设计规定 1、所有的数据库命名都是以模块的缩写加上具体表的英文词汇组成，这样能够统一数据库表的命名，也能够更好的规范数据库表命名。 2、所有数据库的设计，都采用Ratio nal Rose进行，并且采用面向对象的设计方法，首先进行对象实体的设计，最后将对象持久化到数据库中，所有的表和表之间的关联（ER图）都采用标准的Rose设计工具进行，这样能够将整个系统的设计和数据库设计有机的结合起来。 3、界面风格：管理界面做到美观大方、风格统一，并有一些提示信息指导用户操作使用。尽量使用选择框、下拉框等选择操作界面，方便用户的使用。 4、消息提示：中文提示，言简意赅。 运行环境 服务器操作系统：UNIX DB服务器 数据库软件的名称：Oracle 数据库软件的版本：9i 客户端操作系统：Microsoft Windows 2000/ XP ; CPU 1G;内存：256M硬盘：剩余＞1G
该模式由五个阶段组成，每个阶段的作用如下: (l)功能设计:根据汽车发动机的原理和实际驾驶要求，设计发动机ECU的控制系统，制定规范。这个阶段需要经验的积累和试验数据等作为参考。 (2)快速控制原型:根据功能设计环节制定的发动机控制系统，用软件设计控制系统模型，实现控制系统的控制算法、控制逻辑，经过模型仿真后，对控制系统的指标和误差进行评估。 (3)目标代码生成:将快速控制原型设计好的控制系统模型生成C语言或者其他语言的代码，下载到实时计算系统以供进行实时仿真。 (4)硬件在环仿真:硬件在环(Hardware in theL。叩)环节是把己经烧录有模型代码的ECU和实际的传感器、执行器等通过FO接口连接，测试该ECU在各种工况下的功能性和稳定性。 (5)标定、测试:通过硬件在环仿真环节修正的发动机控制器连接到真正的发动机台架上的传感器、执行器以及生产完成汽车的发动机上，进行台架试验和道路试验，对数据进行标定，最后完成ECU的设计开发。 第一种:自主研发。工程师根据自身的需求，在软硬件方面自行设计:软件方面运用常见的软件开发工具进行设计;硬件方面一般自行购买己经商品化的处理器和接口模块，比如美国Nl公司的cRI09004嵌入式实时控制器和cRIO FO接口板卡，组装构建自己所需的硬件在环测试系统。清华大学设计了一套多处理器的硬件在环仿真系统，各个处理器共享存储器。采用PC机作为宿主计算机为硬件在环仿真提供了方便易用的开发平台;该系统采用一个32位的浮点DSP处理器来计算发动机动态模型，具有较快的计算速度;用80C552做芯片，设计信号智能接口板，提高了系统的实时性能。各处理器之间采用双口RAM进行高速大数据量的数据交换，实现了真正的并行处理。采用VisualC++编程软件设计开发监控界面。
[项目名称] [模块名称] (详细设计说明书) [V1.0(版本号)] 编写单位：______________________ 拟制人：______________________ 审核人：______________________ 批准人：______________________ 编写日期：xxxx年xx月xx
目录 1引言 ..................................................................................................................................... - 3 - 1.1编写目的.................................................................................................................. - 3 - 1.2背景.......................................................................................................................... - 3 - 1.3定义.......................................................................................................................... - 3 - 1.4参考资料.................................................................................................................. - 3 -2硬件设计.............................................................................................................................. - 3 - 2.1功能.......................................................................................................................... - 3 - 2.2性能.......................................................................................................................... - 3 - 2.3输入.......................................................................................................................... - 4 - 2.4输出.......................................................................................................................... - 4 - 2.5电路模块设计.......................................................................................................... - 4 - 2.5.1模块A........................................................................................................... - 4 - 2.5.2模块B........................................................................................................... - 4 - 2.5.3模块C........................................................................................................... - 4 - 2.6各个模块之间的关系图.......................................................................................... - 4 - 2.7完整电路图................................................................................. 错误！未定义书签。3单片机软件设计.................................................................................................................. - 4 - 3.1需求概述.................................................................................................................. - 4 - 3.2软件结构.................................................................................................................. - 4 -4程序描述.............................................................................................................................. - 5 - 4.1功能.......................................................................................................................... - 5 - 4.2性能.......................................................................................................................... - 5 - 4.3输入项...................................................................................................................... - 5 - 4.4输出项...................................................................................................................... - 5 - 4.5算法.......................................................................................................................... - 5 - 4.6流程逻辑.................................................................................................................. - 5 - 4.7接口.......................................................................................................................... - 5 - 4.8存储分配.................................................................................................................. - 5 - 4.9注释设计.................................................................................................................. - 5 - 4.10限制条件.................................................................................................................. - 5 - 4.11测试计划.................................................................................................................. - 5 - 4.12尚未解决的问题...................................................................................................... - 5 -