车载处理器系统的架构区分

本文介绍了车载处理器的三种主要类型:PowerPC、X86和ARM。ARM处理器以其低功耗、低成本和高性能著称,适合于小型设备。PowerPC是一种RISC架构的CPU,具有多个寄存器。x86系列/Atom处理器则是Intel的超低电压处理器,支持SSE3指令集和虚拟化技术。不同处理器在功耗、性能和应用领域上有所区别。

车载主要有三种处理器:PowerPC / X86 /ARM

ARM:处理器是低功耗低成本的第一款RISC精简指令集微处理器,全称为Advanced RISC Machine。
特点:
1、体积小、低功耗、低成本、高性能;
2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件;
3、大量使用寄存器,指令执行速度更快;
4、大多数数据操作都在寄存器中完成;
5、寻址方式灵活简单,执行效率高;寻址方式一般是地址指定方式。
6、指令长度固定。arm下是32bit;thumb下是16bit.
处理器工作模式
用户模式(usr) ARM处理器正常的程序执行状态
系统模式(sys) 运行具有特权的操作系统任务
快中断模式(fiq) 支持高速数据传输或通道处理
管理模式(svc) 操作系统保护模式
数据访问终止模式(abt) 用于虚拟存储器及存储器保护
中断模式(irq) 用于通用的中断处理
未定义指令终止模式(und) 支持硬件协处理器的软件仿真
除用户模式外,其余6种模式称为非用户模式或特权模式;用户模式和系统模式之外的5种模式称为异常模式。ARM处理器的运行模式可以通过软件改变,也可以通过外部中断或异常处理改变

PowerPC:PowerPC(Performanc Optimization With Enhanced RISC–Performance Computing)是一种精简指令集(RISC)架构的中央处理器(CPU)
PowerPC处理器有32个(32 位或 64 位)GPR(通用寄存器)以及PC(程序计数器)、LR(链接寄存器)、CR(条件寄存器)等各种其它寄存器。有些PowerPC CPU 还有 32 个 64 位 FPR(浮点寄存器)

x86系列/Atom处理器:xx86或80x86是英代尔Intel首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称。
x86架构是重要地可变指令长度的CISC(复杂指令集电脑,Complex Instruction Set Computer)。
Intel Atom(中文:凌动,开发代号:Silverthorne)是Intel的一个超低电压处理器系列。处理器采用45纳米工艺制造,集成4700万个晶体管。L2缓存为512KB,支持SSE3指令集,和VT虚拟化技术(部份型号)。
现时,Atom处理器系列有6个型号,全部都是属于Z500系列。它们分别是Z500、Z510、Z520、Z530、Z540和Z550。最低端的Z500内核频率是800MHz,FSB则是400MHz。而最高速的Z550,内核频率则有2.0GHz,FSB则是533MHz。从Z520开始,所有的处理器都支持超线程技术,但只增加了不到10%的耗电。双内核版本为N系列,依然采用945GC芯片组。双内核版本仍会支持超线程技术,所以系统会显示出有4个逻辑处理器。这个版本的两个内核并非采用本地设计,只是简单的将两个单内核封装起来。

媒体报道 通知公告 会议活动 测试 认证 评估 监理 设计 官方微信公众号 中国软件评测中心发布车载智能计算基础平台参考架构白皮书 2019-05-28 5月28日,在中国(杭州)智能网联汽车前沿技术论坛暨中国(杭州)智能网联汽车产业促进大会上,中国软件评测中心发布《车载智能计算基础平台参考架构1.0(2019年)》白皮书。 该白皮书在工业和信息化部电子信息司的指导下,由中国软件评测中心、工信部装备工业发展中心牵头,依托智能网联驾驶测试与评价工业和信息化部重点实验室,联合清华大学、国汽智联、华为、上汽、一汽主机厂等多家单位共同编制。 白皮书作为前瞻性、战略性、系统性的顶层设计,有助于推动行业达成广泛共识。推进参考架构的研究梳理,可为我国车载智能计算基础平台的技术创新、标准研制、试验验证、应用实践、产业生态构建等提供参考和引导,加快推动车载智能计算基础平台的持续健康发展。 中国电子信息产业发展研究院副总工、中国软件评测中心常务副主任刘法旺表示:中国软件评测中心将继续联合科技企业、半导体企业、整车企业、零部件供应商等相关行业的优秀企业,跟踪国内外车载智能计算平台技术最新发展动态,针对不同应用场景下的车载智能计算平台关键技术开展深入研究,不断总结车载智能计算平台研发与应用实践经验,输出汽车智能计算平台白皮书系列,以及相关技术领域细分报告、测试评估标准等成果,为构建完善的汽车智能计算平台技术与产业体系贡献力量。
<think>好的,用户现在想了解车载测试中整车架构的类型或组成部分。首先,我需要回顾之前的对话和提供的引用资料,确保回答准确且符合用户需求。 用户之前的问题是关于车载测试的整车架构设计与实现方案,我给出了详细的架构演进、测试设计方案、实现方式、案例和挑战。现在用户进一步询问类型或组成部分,需要更结构化的分类。 查看用户提供的引用,引用[1]提到测试用例的组成部分,这可能与测试架构中的具体测试内容相关,但用户现在关注的是整车架构类型,所以可能需要从硬件和软件架构入手。引用[2]讨论了车载以太网的测试工具和架构,引用[3]提到车身域控制器的集成,这些都属于整车架构的一部分。 在之前的回答中,我将整车架构分为演进影响、测试方案、实现方式等,但用户现在需要明确的类型或组成部分,可能需要更清晰的分类。比如,传统分布式架构、域集中式架构、中央计算架构等,这些都是当前常见的架构类型。此外,组成部分可能包括硬件层、通信网络、软件平台、功能域等。 需要注意用户提到的“类型或组成部分”,所以回答中需要区分架构类型和它们的组成部分。比如,类型是架构的不同形式,而组成部分则是构成这些架构的具体模块。 根据引用[3],车身域控制器是传统BCM的集成,属于域集中式架构的一部分。引用[2]中的车载以太网属于通信网络部分,而引用[1]中的测试用例涉及测试架构的设计,可能属于测试方案的一部分,但用户现在的问题更偏向于整车架构本身的结构。 因此,回答应该分为架构类型和组成部分两部分。架构类型包括分布式、域集中式、中央计算式;组成部分包括硬件层、通信网络、软件平台、功能域、数据平台、安全机制等。同时,结合之前的回答中的内容,如域控制器、AUTOSAR、以太网等,确保信息一致。 需要确保使用正确的中文术语,并适当引用提供的参考文献。例如,提到域集中式架构时,可以引用[3]中的车身域控制器作为例子,车载以太网测试工具引用[2],测试用例部分引用[1]。 最后,用户可能需要了解不同架构类型的特点和测试重点,所以在组成部分中可以简要说明每个部分的作用和测试要点。同时,生成的相关问题需要引导用户深入探讨各类型架构的测试方法或挑战,如通信延迟、混合架构测试等,与之前的问题形成连贯性。</think>#### 车载测试中整车架构的类型与组成 ##### 一、整车架构核心类型 1. **传统分布式架构** - 特征:每个ECU独立控制单一功能(如引用[3]中的传统BCM模块) - 测试重点:$CAN/LIN$总线通信可靠性、单节点功能完整性 - 典型场景:车门控制($PEPS$)、车灯系统等离散功能验证[^3] 2. **域集中式架构** - 组成单元(如引用[3]所述演进方向): - 自动驾驶域(ADAS/AD控制器) - 智能座舱域(IVI系统) - 车身域(集成化BCM,包含$10+$传统ECU功能)[^3] - 测试挑战:跨域服务调用验证(如$SOME/IP$协议兼容性) 3. **中央计算架构** - 核心组件: - 车载计算机(算力$>1000TOPS$) - 区域控制器(Zonal ECU) - 测试特性:实时操作系统(如QNX)与虚拟化技术的协同验证 ##### 二、架构关键组成部分 1. **硬件层** - 域控制器(DCU):满足$ASIL-D$功能安全等级 - 传感器集群:摄像头($8MP$)、雷达($77GHz$)、激光雷达($905nm$波长) - 执行器系统:线控转向(SBW)、线控制动(EHB) 2. **通信网络** - 混合总线架构(如引用[2]技术演进): $$拓扑复杂度 = \sum_{i=1}^{n} \frac{ECU_i}{带宽_i} \times 延迟_i$$ - 车载以太网($1000BASE-T1$,时延$<3\mu s$)[^2] - CAN-FD($5Mbps$,兼容传统CAN节点) 3. **软件平台** - CP/AP AUTOSAR混合架构: - Classic Platform:控制类功能($μs级$实时性) - Adaptive Platform:信息娱乐类功能($POSIX$兼容) - 中间件:ROS2/DDS在自动驾驶域的集成测试 4. **功能域划分** | 域类型 | 典型负载 | 测试指标 | |--------------|---------------------------|-------------------------| | 动力域 | 电机控制算法 | 控制周期$<100μs$ | | 底盘域 | 线控系统 | 故障恢复时间$<50ms$ | | 信息娱乐域 | Android Automotive | 启动时间$<3s$ | ##### 三、测试架构对应关系 1. **硬件在环(HIL)测试架构** - 组成: ```mermaid graph LR A[被测ECU] --> B[功率接口] B --> C[IO板卡] C --> D[实时处理器] D --> E[场景仿真模型] ``` - 关键参数:仿真步长$≤1ms$,支持$XCP协议$标定 2. **云测试架构** - 数据驱动测试模型: $$测试覆盖率 = \frac{\sum 激活的SWC}{总SWC数} \times \frac{\sum 执行路径}{总路径数}$$ - 工具链:Jenkins+GitLab实现持续集成(CI/CD) ##### 四、典型测试对象关联 1. **时间敏感网络(TSN)测试** - 测试项: - 时间同步精度($IEEE 802.1AS$,偏差$<1μs$) - 流量整形(CBS算法验证) 2. **功能安全测试** - 方法论: - FMEDA分析(单点故障率$λ<1e-8/h$) - 故障注入覆盖率$≥98\%$
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