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信號調(diào)理模塊 + FPGA模塊——補(bǔ)齊通用HIL測試平臺的重要拼圖

2025-12-29 12:19:19·  來源：恩艾  
　

為了確保駕駛安全，輔助駕駛算法都有必要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證才能被部署在ECU中。在車企越來越重視“降本增效”的現(xiàn)狀下，大量針對輔助駕駛算法的測試“左移”，資源被大量投入到軟件層面的SIL測試，而實(shí)車測試又由于成本較高，難以大量鋪開。NI成熟的HIL測試平臺，允許用戶通過軟件仿真貼合現(xiàn)實(shí)場景，對真實(shí)ECU進(jìn)行測試，實(shí)現(xiàn)各類傳感器和總線仿真，是車企驗(yàn)證輔助駕駛算法的兼具性價比與可靠性之選。

NI推出信號調(diào)理模塊，結(jié)合PXI系統(tǒng)中的FPGA模塊，可實(shí)現(xiàn)對如SENT、PSI-5、WSS、DI、DO等不同協(xié)議類型的傳感器信號仿真，補(bǔ)齊了通用HIL測試平臺的重要拼圖。基于此平臺，用戶可實(shí)現(xiàn)對不同項目中不同類型ECU的算法驗(yàn)證。

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圖 1：NI通用HIL測試平臺

在PXI系統(tǒng)中，用戶可以通過NI VeriStand軟件Custom Device功能配置FPGA模塊，生成符合不同協(xié)議信號模式的0-3.3V信號，這些信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊后會被處理成不同協(xié)議的仿真?zhèn)鞲衅餍盘枺S后傳遞至ECU的各個接口。

NI的信號調(diào)理模塊采用了子母板設(shè)計，每個母板可容納4個子板，分別用于4類信號的調(diào)理。用戶可以自由選擇所需的子板，靈活應(yīng)用于不同測試任務(wù)。

下圖展示了NI的信號調(diào)理模塊對WSS、PSI-5、SENT、DI、DO這5類信號的調(diào)理過程，除此之外，NI也將逐步擴(kuò)展對USS、H-bridge、LSD、HSD、Resolver、RTD、TC、L/RVDT等信號的調(diào)理支持。

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圖 2：信號調(diào)理過程（目前支持以上列舉的5類信號調(diào)理）

另外，值得一提的是，NI將信號調(diào)理與PXI平臺相結(jié)合的做法，極大簡化了HIL系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的線纜連接，幫助用戶降低更多成本。

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圖 3：系統(tǒng)連接示意

NI同時為信號調(diào)理測試任務(wù)提供開箱即用的VeriStand Custom Device軟件功能，方便用戶快速進(jìn)行配置。一個FPGA模塊可通過其4個68-pin VHDCI接口與4個信號調(diào)理模塊連接，而每個信號調(diào)理模塊可安裝4個子板。下圖的VeriStand Custom Device界面展示了針對一個FPGA模塊，可進(jìn)行16個信號的調(diào)理配置。

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圖 4：VeriStand Custom Device信號調(diào)理配置界面

通過結(jié)合FPGA與信號調(diào)理模塊，NI通用HIL測試平臺有以下優(yōu)勢：

  • 軟硬件100%復(fù)用，支持CAN、LIN、FlexRay、Ethernet等通信總線接口，通用于各類ECU HIL測試。

  • 線纜連接簡潔易用，額外降低測試成本。

  • 絲滑接入NI軟件生態(tài)，實(shí)現(xiàn)便捷的仿真模型管理、測試自動化管理與數(shù)據(jù)管理。

  • 高度靈活開放，支持Simu-link、CarSim、CarMaker等百余種仿真軟件交互。

  • 無縫集成FPGA編程，可支持和擴(kuò)展PWM、USS、WSS、PSI5、SENT等十余種類型信號調(diào)理。

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