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第1篇

OSEK/VDX規(guī)范從實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Real-TimeOperatingSystem,RTOS）、軟件接口、通訊和網(wǎng)絡(luò)管理等方面對(duì)汽車的電子控制軟件開發(fā)平臺(tái)作了較為全面的定義與規(guī)定。將OpenSystemsandtheCorrespondingInterfacesForAutomotiveElectronics規(guī)范簡(jiǎn)稱為OSEK規(guī)范。

兼容OSEK/VDX規(guī)范的操作系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)包括以下四部分：OSEK/VDX操作系統(tǒng)規(guī)范（OSEKOperatingSystem，OSEKOS）,OSEK/VDX通訊規(guī)范（OSEKCommunication，OSEKCOM）,OSEK/VDX網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范（OSEKNetworkManagement，OSEKNM）以及OSEK/VDX實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言（OSEKImplementationLanguage，OSEKOIL）。采用符合OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系

統(tǒng)可以提高產(chǎn)品代碼的復(fù)用率、降低開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。使用兼容OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)如下圖所示。

2．OSEK/VDX任務(wù)管理

OSEK/VDX將任務(wù)分為基本任務(wù)和擴(kuò)展任務(wù)?；救蝿?wù)具有3種狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、掛起狀態(tài)；擴(kuò)展任務(wù)比基本任務(wù)增加一個(gè)等待狀態(tài)?；救蝿?wù)只在開始和結(jié)束時(shí)才有同步點(diǎn)。擴(kuò)展任務(wù)運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入等待狀態(tài)，因此不僅在開始和結(jié)束有同步點(diǎn)，而且運(yùn)行過(guò)程中可能有多個(gè)同步點(diǎn)。下圖所示的是擴(kuò)展任務(wù)與基本任務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖。

OSEKOS規(guī)范規(guī)定的任務(wù)類型

3。OSEK實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言規(guī)范

為了達(dá)到軟件可移植的目標(biāo)，OSEKOIL規(guī)范（OSEKImplementationLanguageSpecification）定義了一種配置和使用OSEK應(yīng)用的方法。下圖表示了一個(gè)遵守OSEK規(guī)范的應(yīng)用開發(fā)過(guò)程。OIL文件可以是手寫的或者是系統(tǒng)配置工具產(chǎn)生。

基于OSEK規(guī)范的應(yīng)用開發(fā)過(guò)程

OIL提供一種在特定CPU中配置OSEK應(yīng)用的機(jī)制。每個(gè)CPU對(duì)應(yīng)一個(gè)OIL描述。所有的OSEK系統(tǒng)對(duì)象用OIL對(duì)象來(lái)描述。OSEK應(yīng)用的OIL描述是一組OIL對(duì)象的組合。CPU是這些OIL對(duì)象的容器。OIL明確地為每個(gè)OIL對(duì)象定義了所有標(biāo)準(zhǔn)屬性。每個(gè)OSEK應(yīng)用可以定義附加地特殊執(zhí)行屬性和引用。每個(gè)OSEK應(yīng)用可以限制每個(gè)屬性的取值范圍。

4．車控電子產(chǎn)品的開發(fā)流程

車控電子產(chǎn)品是軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)。為了節(jié)約資源，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，一般應(yīng)采取軟硬件同步開發(fā)的方案。車控電子產(chǎn)品的開發(fā)工具對(duì)軟硬件的同步開發(fā)、調(diào)試提供了很好的支持。車控電子產(chǎn)品的軟件開發(fā)分為功能描述、軟件設(shè)計(jì)、代碼生成、操作系統(tǒng)環(huán)境下高級(jí)調(diào)試等步驟。車控電子產(chǎn)品的硬件開發(fā)分為硬件描述、硬件設(shè)計(jì)、硬件調(diào)試等步驟。當(dāng)軟件設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)使用相應(yīng)的工具，完成在虛擬ECU平臺(tái)上的驗(yàn)證。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)完成后，與硬件一起進(jìn)行軟硬件集成調(diào)試。通過(guò)這種開發(fā)方式，縮短了產(chǎn)品上市的時(shí)間。

軟硬件并行的開發(fā)方案

5．車控電子產(chǎn)品軟件開發(fā)流程

汽車車控電子產(chǎn)品軟件開發(fā)流程是“V”形開發(fā)流程?！癡”形開發(fā)流程分為五個(gè)階段，即功能設(shè)計(jì)、原型仿真、代碼生成、硬件在回路仿真－HIL、標(biāo)定。

在功能設(shè)計(jì)階段使用的主要工具是MATLAB。通過(guò)使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的設(shè)計(jì)、功能模塊的設(shè)計(jì)、控制算法的設(shè)計(jì)等任務(wù)，并進(jìn)行初步的仿真模擬工作。在原型仿真階段使用的主要工具是dSPACE。使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成離線的仿真工作。在開始該階段之前，需要使用RealTimeWorkshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow等產(chǎn)生的代碼向標(biāo)準(zhǔn)C代碼的轉(zhuǎn)換工作。

6．車控電子產(chǎn)品代碼生成過(guò)程

在進(jìn)行向標(biāo)準(zhǔn)C代碼的轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，可以根據(jù)需要加入符合OSEK規(guī)范的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在代碼生產(chǎn)階段使用的主要工具是CodeWarrior。通過(guò)使用CodeWarrior提供的編譯器、調(diào)試器等工具，完成從標(biāo)準(zhǔn)C代碼向目標(biāo)硬件平臺(tái)上的產(chǎn)品代碼的轉(zhuǎn)換工作。下圖表示了車控電子產(chǎn)品的代碼生成過(guò)程。

第2篇

技工教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)適合企業(yè)、行業(yè)需要的應(yīng)用型技能人才，職業(yè)技能的培養(yǎng)是教學(xué)的重中之重。傳統(tǒng)的教學(xué)方式，是把書本知識(shí)灌輸給學(xué)生后，再進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，這樣的教學(xué)方法易造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)，明顯不適合職業(yè)教育的規(guī)律和特點(diǎn)。因此，要貫徹“理論與實(shí)踐相融合”的教學(xué)思想，探索實(shí)施適合職教規(guī)律的“教、學(xué)、做一體”的教學(xué)模式。在教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中，要求教師必須具備“雙師”素質(zhì)，并了解和掌握汽車維修企業(yè)生產(chǎn)和管理流程，將企業(yè)的工藝、方法和技術(shù)及時(shí)地傳授給學(xué)生，這對(duì)學(xué)生了解企業(yè)，實(shí)現(xiàn)與即將從事的職業(yè)或崗位“零距離”對(duì)接大有裨益。

二、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接

教學(xué)場(chǎng)所采用一體化教室，在便于開展教學(xué)的同時(shí)，要注重實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的設(shè)置與汽車維修行業(yè)生產(chǎn)實(shí)景平臺(tái)相一致。如在車速表檢測(cè)實(shí)訓(xùn)中，采用標(biāo)準(zhǔn)型滾筒式車速表試驗(yàn)臺(tái)，速度測(cè)量裝置、速度指示裝置和速度報(bào)警裝置的配備應(yīng)與汽車安全檢測(cè)線設(shè)備相一致。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中，應(yīng)按照實(shí)際檢測(cè)操作規(guī)程，先對(duì)車速表試驗(yàn)臺(tái)和被測(cè)車輛進(jìn)行檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作，再對(duì)被測(cè)車輛進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整理和清潔。實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的建設(shè)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不僅能夠滿足學(xué)生的技能操作實(shí)訓(xùn)，而且可以進(jìn)行職業(yè)技能培訓(xùn)與鑒定，對(duì)技工院校實(shí)行雙證書制度提供了硬件支持。

三、學(xué)歷證書與資格證書對(duì)接

為了適應(yīng)我國(guó)的就業(yè)準(zhǔn)入制度、職業(yè)資格證書制度、勞動(dòng)預(yù)備制度，深入貫徹落實(shí)“雙證書”制度是目前技工院校人才培養(yǎng)的主要模式，堅(jiān)持學(xué)歷教育與職業(yè)資格取證并重，學(xué)生在校期間必須取得相關(guān)的職業(yè)資格證書，否則不予畢業(yè)。對(duì)于學(xué)習(xí)汽車電子技術(shù)方向的學(xué)生，要求其必須取得汽車維修電工四級(jí)職業(yè)資格。為了方便學(xué)生取證，提高取證率，學(xué)校應(yīng)把取證工作與教學(xué)工作有機(jī)結(jié)合，即把取證培訓(xùn)的內(nèi)容作為課堂教學(xué)的內(nèi)容。

四、考核評(píng)價(jià)與實(shí)習(xí)就業(yè)對(duì)接

打破傳統(tǒng)的一張?jiān)嚲矶ǔ煽?jī)的考核評(píng)價(jià)方式，探索多元化教學(xué)評(píng)價(jià)體系，將學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力和表達(dá)能力納入評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程的督查、信息采集、評(píng)價(jià)、反饋等措施，建立自我完善、自我約束的質(zhì)量監(jiān)控體系，并將考核成績(jī)記入學(xué)生檔案。在學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)就業(yè)的安排過(guò)程中，依據(jù)學(xué)生綜合素質(zhì)的考核與評(píng)價(jià)，優(yōu)先推薦和安排優(yōu)秀學(xué)生。

五、小結(jié)

第3篇

汽車發(fā)展的歷史表明，上個(gè)世紀(jì)前三十年曾經(jīng)興盛一時(shí)的電動(dòng)汽車與燃油汽車的市場(chǎng)地位發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，燃油汽車后來(lái)居上成為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家千萬(wàn)家庭的寵兒，電動(dòng)汽車則淪為在特定封閉區(qū)域使用的專用工具。導(dǎo)致這一逆轉(zhuǎn)的原因與當(dāng)今電動(dòng)汽車遇到的困難并無(wú)二致。近百年來(lái)，電動(dòng)汽車技術(shù)雖然在電池、電機(jī)、電控等各個(gè)方面都有長(zhǎng)足的發(fā)展，其根本技術(shù)架構(gòu)卻無(wú)大的改變。在此期間燃油汽車不僅自身技術(shù)日臻完美，與其相配套的道路、停車場(chǎng)、加油站等服務(wù)設(shè)施也日益完備。今日，正像“汽車社會(huì)”、“汽車文化”等學(xué)術(shù)用語(yǔ)所蘊(yùn)含的那樣，汽車（主要是燃油汽車）不僅已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的生活必需品，也被賦予了豐富的文化內(nèi)涵。在此背景下如果無(wú)視電動(dòng)汽車現(xiàn)存的諸多不便，奢望人們放棄燃油汽車改用電動(dòng)汽車就等于要他放棄原有的生活習(xí)慣和價(jià)值觀念，無(wú)異于讓人棄用智能手機(jī)改用固定電話，讓人棄液晶電視而改用黑白電視，其難度可想而知。因此，在發(fā)展電動(dòng)汽車已經(jīng)確立為國(guó)家戰(zhàn)略的當(dāng)下，重新謀定發(fā)展路線和發(fā)展策略應(yīng)該成為當(dāng)務(wù)之急。在我國(guó)這樣一個(gè)汽車普及率不及美國(guó)的十分之一、三分之二的新車出售給初次購(gòu)車者的發(fā)展中大國(guó)，電動(dòng)汽車或許只有面向家庭的首輛車，也就是說(shuō)能滿足跨區(qū)域遠(yuǎn)程行駛需求才有出路。既然源于十九世紀(jì)的現(xiàn)行電動(dòng)汽車技術(shù)架構(gòu)無(wú)法滿足這種需求，何不回到原點(diǎn)從零開始進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，創(chuàng)造一個(gè)新的技術(shù)體系。

二、新技術(shù)體系探討

在續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)這兩個(gè)妨礙電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程行駛的關(guān)鍵障礙中，續(xù)航里程雖然受電池技術(shù)制約難以比肩燃油汽車，但續(xù)航150公里～200公里還不難實(shí)現(xiàn)。這個(gè)距離相當(dāng)于在高速公路上駛過(guò)三四個(gè)服務(wù)區(qū)或大多數(shù)人日常行駛兩三天的路程，只要電力耗盡時(shí)快速得到供給，駕駛電動(dòng)汽車500公里一日往返、1000公里朝發(fā)夕至亦非難事。如此，快速電力供給就成為問(wèn)題的焦點(diǎn)。既然沿用先開發(fā)出電動(dòng)汽車而后為其配套電力供給體系的傳統(tǒng)發(fā)展策略不能解決問(wèn)題，那么運(yùn)用一下逆向思維，先規(guī)劃一個(gè)滿足需求且容易實(shí)現(xiàn)的電力供給體系，然后再開發(fā)適應(yīng)這一電力供給體系的電動(dòng)汽車會(huì)怎樣。出現(xiàn)總理所講的“顛覆性技術(shù)”也未可知。說(shuō)到快速電力供給，首先需要界定電力供給的快與慢。多年來(lái)，人們已經(jīng)習(xí)慣于燃油汽車加油所需的數(shù)分鐘時(shí)間，電動(dòng)汽車的快速電力供給采用這一標(biāo)準(zhǔn)順理成章。從物理學(xué)原理來(lái)看，現(xiàn)存的三種電動(dòng)汽車電力供給方式中，快速充電相對(duì)來(lái)講接近這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)但也需數(shù)倍于加油耗時(shí)的30分鐘（80%），普通充電所需的數(shù)小時(shí)可說(shuō)是天壤之別，只有換電方式符合標(biāo)準(zhǔn)。有報(bào)道說(shuō)特斯拉換電站一分半鐘可以完成一次換電操作。自從曾經(jīng)的明星換電運(yùn)營(yíng)商BetterPlace破產(chǎn)以來(lái)，支持換電的觀點(diǎn)似乎已經(jīng)銷聲匿跡。但是，既然特斯拉又開始換電了，事情看來(lái)尚存回旋余地。多數(shù)專家認(rèn)為BetterPlace的換電方式一是換電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高，二是電池不能在多種車型間通用，使其最終走向破產(chǎn)。BetterPlace的失敗說(shuō)明它的換電方案和商業(yè)模式行不通，但是如果據(jù)此斷定換電方式行不通特斯拉首先不會(huì)認(rèn)同。達(dá)成一個(gè)既定目標(biāo)從來(lái)都不止有一種方法，能否成功在于能否尋找到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合算的解決方案，將問(wèn)題簡(jiǎn)單化的最有效手段莫過(guò)于“分解”。例如古代印刷書籍采用雕版印刷技術(shù)，一頁(yè)印版雕成書頁(yè)的內(nèi)容布局、字的形狀、大小無(wú)法更改，一部書的雕版需要具有高超技藝的雕刻工匠耗費(fèi)大量時(shí)日，因而書籍昂貴?；钭钟∷⒓夹g(shù)普及之后，一套字模可以反復(fù)用來(lái)鑄造鉛字，而后隨意排成印版，字模和鉛字的通用性保證了印刷成本的低廉。如果說(shuō)快速電力供給是電動(dòng)汽車的必然選擇，BetterPlace失敗的主要原因是沒有實(shí)現(xiàn)電池通用化，而將雕版上的字符分解為一個(gè)個(gè)鉛字可以破解通用化難題，那么何不嘗試一下將電動(dòng)汽車的大箱電池組分解，代之以多個(gè)（比如說(shuō)十個(gè)2kWh的）參照電動(dòng)自行車鋰電池標(biāo)準(zhǔn)的小箱電池。以小箱電池為基礎(chǔ)可以構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的快速電力供給體系。只要電池體積和重量都適合人力搬動(dòng)，而且借用電動(dòng)自行車鋰電池適合快速裝拆的安裝結(jié)構(gòu)，換電作業(yè)就可以采用純?nèi)斯し绞健娜斯Q電出發(fā)，繼而將換電站的充電功能剝離出去，剩下的數(shù)個(gè)收納電池的專用周轉(zhuǎn)貨架和兩三個(gè)操作人員就能構(gòu)成一個(gè)典型的簡(jiǎn)約換電站。接下來(lái)要做的是，將從各個(gè)換電站剝離出來(lái)的充電服務(wù)匯集到一個(gè)大型的儲(chǔ)能電站，充分利用夜間電網(wǎng)的低谷電力為電池充電。最后用貨運(yùn)車輛在換電站與儲(chǔ)能電站之間往返穿梭，為各個(gè)換電站運(yùn)來(lái)充滿的電池并帶走放空的電池。在這樣一個(gè)類似WI-FI無(wú)線局域網(wǎng)架構(gòu)的電力供給體系中，如果說(shuō)換電站好比WI-FI熱點(diǎn)、儲(chǔ)能電站好比無(wú)線路由器、貨運(yùn)車輛好比無(wú)線電波，一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池好比“無(wú)線電波”所攜帶的數(shù)字信號(hào)，那么電動(dòng)汽車就相當(dāng)于移動(dòng)終端?？梢灶A(yù)見，流通的商品從電轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電池、消費(fèi)者支付滿電電池和空電電池之間的差價(jià)，上述電力供給體系各個(gè)利益相關(guān)方都能獲得顯而易見的經(jīng)濟(jì)收益。第一個(gè)受益者是電動(dòng)汽車的購(gòu)買者，不為電池付費(fèi)卻可以盡情享用別人提供的電，自然也就無(wú)需關(guān)心電池的價(jià)格壽命幾何。電池制造者則不再因百來(lái)個(gè)“雞肋”般的訂單而苦惱，可以日復(fù)一日地生產(chǎn)同樣的電池。電動(dòng)汽車制造者不再為選用多大的電池而殫精竭慮，可以按自己的喜好靈活設(shè)計(jì)續(xù)航里程，只需考慮如何將所需個(gè)數(shù)的電池塞進(jìn)車?yán)铩３鞘械墓芾碚卟槐卦贋閺哪睦飻D出充換電站的建設(shè)用地、為如何壓迫小區(qū)物業(yè)放行充電樁安裝、為可能到來(lái)的配電網(wǎng)增容改造而苦惱，只需將電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)交給電力供給體系的運(yùn)營(yíng)者就萬(wàn)事大吉。電力供給體系的運(yùn)營(yíng)者的收益則更大。先是從“先有雞還是先有蛋”的無(wú)休止口水官司中脫身，不說(shuō)“雞”也不說(shuō)“蛋”，轉(zhuǎn)而建造一個(gè)相當(dāng)于自然界中“野生原雞”進(jìn)化地位的儲(chǔ)能電站，先收獲著電網(wǎng)峰谷電價(jià)差的利益，隨著電動(dòng)汽車擁有量的增加逐步轉(zhuǎn)身為充電工廠，等到流通中標(biāo)準(zhǔn)電池壽命期來(lái)臨梯級(jí)利用自然而然地發(fā)生，充電工廠再一次轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)能電站。其次電力供給體系運(yùn)營(yíng)者不必?zé)罁Q電站如何“建”只需籌劃“擱”在哪里，只要能騰出幾十平米的場(chǎng)地，加油站、公共停車場(chǎng)、居民小區(qū)、工廠商場(chǎng)都可以加入換電站的行列。

不僅如此，這些換電站的數(shù)量、換電站的地點(diǎn)和容量可以隨時(shí)根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展任意調(diào)整。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，不僅這樣的儲(chǔ)能電站很容易與風(fēng)力光伏電站相融合，如果將標(biāo)準(zhǔn)電池看作一個(gè)大的“充電寶”其應(yīng)用領(lǐng)域甚至可以涵蓋日常生活、生產(chǎn)的方方面面。有了電力供給體系和適合人工換電的小箱標(biāo)準(zhǔn)電池，接下來(lái)的課題就是能否將這些標(biāo)準(zhǔn)電池用于電動(dòng)汽車的電源系統(tǒng)。其關(guān)鍵在于處理好三個(gè)問(wèn)題：一是電池的安裝位置，二是電池固定可靠便于快速更換安裝結(jié)構(gòu)，三是電池與電機(jī)之間的電氣連接關(guān)系。對(duì)于采用一個(gè)大箱電池的電動(dòng)汽車而言，考慮到車內(nèi)空間和車輛重心、軸荷，其安裝位置大多利用座椅下的空間安裝在車輛下部中間位置。當(dāng)采用多數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池時(shí)，安裝位置不僅可以在前后座椅下面還可以在引擎?zhèn)}或者行李箱的邊角處分布安裝，設(shè)計(jì)者的選擇自由度大大提高。若說(shuō)電池安裝結(jié)構(gòu)，QB/T4428-2012《電動(dòng)自行車用鋰離子電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》所定電池外殼滑槽及配對(duì)的安裝滑道是現(xiàn)成可用的，既安裝可靠又方便插拔。至于電池與電機(jī)間的電氣連接關(guān)系則需要多些文字加以說(shuō)明。電動(dòng)汽車以數(shù)個(gè)小箱標(biāo)準(zhǔn)電池為電源，除去上面所述種種以外還可為解決高電壓觸電風(fēng)險(xiǎn)、簡(jiǎn)化整車電池管理系統(tǒng)、簡(jiǎn)化電池?zé)峁芾淼入姵叵嚓P(guān)問(wèn)題創(chuàng)造機(jī)會(huì)。通常的電動(dòng)汽車為在限制過(guò)大電流的條件下保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率，單個(gè)大箱電池的工作電壓多在300V以上。將電壓分解給十個(gè)小箱標(biāo)準(zhǔn)電池，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池的電壓就低于40V，處于安全電壓范圍內(nèi)。如果不將這些電池串聯(lián)一起而是分別經(jīng)逆變器接入驅(qū)動(dòng)電機(jī)，高電壓的弊端就可以徹底根除。驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以相應(yīng)地將定子繞組分解為十個(gè)分繞組，工作時(shí)各個(gè)分繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)相疊加與原繞組相當(dāng)。各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池分別接入驅(qū)動(dòng)電機(jī)還可以帶來(lái)一個(gè)好處，電池均衡的對(duì)象不再是整個(gè)電源系統(tǒng)而轉(zhuǎn)化為各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池，所涉單體電池?cái)?shù)量?jī)H為整體電池的十分之一。更有意義的是，十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池分別經(jīng)逆變器接入具有十個(gè)分繞組的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其功效相當(dāng)于用十個(gè)小電機(jī)共同承擔(dān)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)。從理論上講可以分別控制每個(gè)分繞組參與或者不參與驅(qū)動(dòng)，利于電動(dòng)汽車應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜工況。尤其是在電動(dòng)汽車起步或者加速時(shí)確保全部分繞組參與驅(qū)動(dòng)抑制大電流沖擊，巡航行駛時(shí)控制各個(gè)分繞組逐次停歇方便相應(yīng)的小電池散熱，當(dāng)某個(gè)分繞組或者為其供電的標(biāo)準(zhǔn)電池發(fā)生故障時(shí)其余分繞組繼續(xù)工作就能避免電動(dòng)汽車突然失速。

三、總結(jié)

第4篇

市場(chǎng)上ESP已在拓展自己的領(lǐng)地。在歐洲，2005年大約40的新注冊(cè)車輛配備了ESP，在高檔車上，ESP已經(jīng)成為了標(biāo)準(zhǔn)配置，中檔車上的裝配率也迅速提高，在緊湊型車上裝配率稍低。北美和日本的ESP裝配率上升也很快。在中國(guó)，目前ESP的裝配率還比較低，但是可喜的變化正在顯現(xiàn)，以往通常只在高檔車上才裝配ESP，而今年上市的新車東風(fēng)雪鐵龍的凱旋一汽大眾的速騰和上海通用的君越都配有ESP。

ESP的結(jié)構(gòu)及控制原理

汽車電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)，英文縮寫為ESP（ElectronicStabilityProgram）。雖然不同的車型，往往賦予其不同的名稱，如BMW稱其為DSC，豐田、雷克薩斯稱其為VSC，而VOLVO汽車稱其為DSTC，但其原理和作用基本相同。

ESP系統(tǒng)由電子控制單元（ECU），方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，輪速傳感器，橫擺角速度傳感器，橫向角速度傳感器及液壓系統(tǒng)組成，ESP除了具有ABS和TCS的功能之外，更是一種智能的主動(dòng)安全系統(tǒng)。

ESP的ECU通過(guò)高度靈敏的傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)車輛的行駛狀態(tài)，并通過(guò)計(jì)算分析判定車輛行駛方向是否偏離駕駛員的操作意圖。ESP能立刻識(shí)別出危險(xiǎn)情況，并提前裁決出可行的干預(yù)措施使車輛恢復(fù)到穩(wěn)定行駛狀態(tài)，ESP的干預(yù)措施包括對(duì)車輪獨(dú)立的施加制動(dòng)力；在特殊工況對(duì)變速箱的干預(yù)措施；通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

ESP三大特點(diǎn)

1．實(shí)時(shí)監(jiān)控：ESP能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控駕駛者的操控動(dòng)作、路面反應(yīng)、汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并不斷向發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令。

2．主動(dòng)干預(yù)：ABS等安全技術(shù)主要是對(duì)駕駛者的動(dòng)作起干預(yù)作用，但不能調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)。ESP則可以通過(guò)主動(dòng)調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并調(diào)整每個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，來(lái)修正汽車的過(guò)度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足。

3．事先提醒：當(dāng)駕駛者操作不當(dāng)或路面異常時(shí)，ESP會(huì)用警告燈警示駕駛者。換句話說(shuō)ESP實(shí)際上是一種牽引力控制系統(tǒng)，與其他牽引力控制系統(tǒng)比較，ESP不但控制驅(qū)動(dòng)輪，而且可控制從動(dòng)輪。如后輪驅(qū)動(dòng)汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過(guò)多情況，此時(shí)后輪失控而甩尾，ESP便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車子；在轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí)，為了校正循跡方向，ESP則會(huì)剎慢內(nèi)后輪，從而校正行駛方向。

P研究的關(guān)鍵技術(shù)

ESP系統(tǒng)的開發(fā)有賴于以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的突破。因此科研人員要在以下幾個(gè)方面多下功夫，爭(zhēng)取研究開發(fā)出更加完善和優(yōu)化的ESP系統(tǒng)。

1．傳感技術(shù)的改進(jìn)

在ESP系統(tǒng)中使用的傳感器有車輛橫擺角速度傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、輪速傳感器等，它們都是ESP中不可缺少的重要部件。提高他們的可靠性并降低成本一直是這方面的開發(fā)人員追求的目標(biāo)。隨著價(jià)格低廉的微機(jī)械（Micro—Machined）加速度和橫擺角速度傳感器的出現(xiàn)，為這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了一定的條件。

2．體積小質(zhì)量輕及低成本液壓制動(dòng)作動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

這方面BOSCH公司在ESP系統(tǒng)中采用的結(jié)構(gòu)有一定的代表性，其液壓作動(dòng)系統(tǒng)由預(yù)加壓泵PCP（PrechargePump）壓力產(chǎn)生裝置（PressureGeneratorAssembly）液壓?jiǎn)卧狧U5.0所構(gòu)成。

3．ESP的軟硬件設(shè)計(jì)

由于ESP的ECU需要估計(jì)車輛運(yùn)行的狀態(tài)變量和計(jì)算相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制量，所以計(jì)算處理能力和程序容量要比ABS系統(tǒng)大數(shù)倍，一般多采用CPU結(jié)構(gòu)。而ECU軟件計(jì)算的研究則是研究的重中之重，基于模型的現(xiàn)代控制理論已經(jīng)很難適應(yīng)ESP這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的控制，必須尋求魯棒性較強(qiáng)的非線性控制算法。

4．通過(guò)CAN完善控制功能

ESP的ECU（電子控制單元）與發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系的ECU通過(guò)CAN互聯(lián)，使其能更好地發(fā)揮控制功能。例如自動(dòng)變速器將當(dāng)前的機(jī)械傳動(dòng)比、液力變矩器變矩比和所在檔位等信息傳給ESP，以估算驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)ESP識(shí)別出是在低附著系數(shù)路面時(shí)，它會(huì)禁止駕駛員掛低檔。在這種路面上起步時(shí)，ESP會(huì)告知傳動(dòng)系ECU應(yīng)事先掛入2檔，這將顯著改善大功率轎車的起步舒適性。

目前國(guó)外，特別是歐洲，越來(lái)越多的車型已將ESP系統(tǒng)作為其標(biāo)準(zhǔn)配置，國(guó)內(nèi)一些中高檔車型也逐漸將其作為標(biāo)準(zhǔn)配置。據(jù)報(bào)道，2004年中國(guó)新車的ESP系統(tǒng)裝備率為3，歐洲的新車裝備率為35。2005年歐洲出產(chǎn)新車ESP裝備率達(dá)到40，中國(guó)達(dá)到4。ESP正在向一般的商用車及重型卡車普及，多家商用車生產(chǎn)廠商和重型卡車生產(chǎn)廠商正在推出帶ESP系統(tǒng)的車型。現(xiàn)在正是歐美汽車工業(yè)界推廣應(yīng)用ESP系統(tǒng)的時(shí)期，國(guó)內(nèi)也正處于迅速的推廣普及階段。

可以預(yù)見，ESP汽車安全產(chǎn)品不久將成為多款中、高檔轎車和其它車型的標(biāo)準(zhǔn)配制，掌握ESP技術(shù)，就掌握了競(jìng)爭(zhēng)未來(lái)汽車安全技術(shù)的主動(dòng)權(quán)。所以攻克ESP設(shè)計(jì)的理論與關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)提高國(guó)產(chǎn)汽車的自主開發(fā)能力、縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。它將為我國(guó)汽車工業(yè)的繁榮發(fā)展以及促進(jìn)其它相關(guān)工業(yè)的繁榮發(fā)展起著重要作用，并能帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

生產(chǎn)企業(yè)

第5篇

1.學(xué)生對(duì)“職業(yè)核心能力”的認(rèn)識(shí)和理解。

在關(guān)于“您是否非常清楚什么是職業(yè)核心能力”問(wèn)卷調(diào)查中，回答“不清楚”的，在校學(xué)生占73%，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占53.3%，說(shuō)明了學(xué)生在校期間接觸這方面的訓(xùn)練比較少，對(duì)職業(yè)核心能力并沒有認(rèn)識(shí)和理解，學(xué)校缺乏專門的培訓(xùn)。在關(guān)于“您覺得是否需要著重培養(yǎng)自己的職業(yè)核心能力”中，選擇“非常需要”的，在校學(xué)生占44.4%，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占80%；選擇“需要”的，在校學(xué)生占55.6%，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占20%；選擇“不怎么需要”和“不需要”占0%，這說(shuō)明學(xué)生非?？释殬I(yè)核心能力的培養(yǎng)。

2.學(xué)生對(duì)自身的能力和職業(yè)發(fā)展前景的認(rèn)識(shí)。

在“您是否非常清楚自己應(yīng)該往哪些職業(yè)方向去發(fā)展？”問(wèn)卷調(diào)查中，選擇“是”的在校學(xué)生占33.3％，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占73.3％，選擇“不太確定”在校學(xué)生66.7％，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占26.7％。在“您覺得自己在校培養(yǎng)的職業(yè)核心能力與出來(lái)社會(huì)工作所要求的（不管專業(yè)是否對(duì)口）是否有區(qū)別？”，在校學(xué)生93.7％選擇有區(qū)別，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生的98.7％選擇有區(qū)別。學(xué)生認(rèn)為影響自己職業(yè)發(fā)展的主要不足之處，選擇人數(shù)最多的一項(xiàng)是“缺乏信息處理能力”，第二多的是“專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能不足”，排在第三位的是“缺乏創(chuàng)造力”。在關(guān)于“您認(rèn)為從事您想做的工作所最需要的職業(yè)核心能力是什么”問(wèn)卷調(diào)查中，排在第一位的是“溝通能力”，其次是“團(tuán)隊(duì)合作能力”，再次是“創(chuàng)新能力”。這些說(shuō)明大多數(shù)學(xué)生對(duì)自己將來(lái)的職業(yè)發(fā)展方向認(rèn)識(shí)不清楚，對(duì)將來(lái)從事的工作所需的職業(yè)核心能力也不明確?？梢娐殬I(yè)核心能力方面的學(xué)校培訓(xùn)對(duì)于高職學(xué)生有很重要的意義。

3.學(xué)生對(duì)職業(yè)核心能力培養(yǎng)方式的反饋。

在“目前學(xué)校對(duì)學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的主要方式是什么”問(wèn)卷提問(wèn)中，選擇“理實(shí)一體、工學(xué)結(jié)合教學(xué)”在校學(xué)生占57.1％，選擇“職業(yè)指導(dǎo)課”占22.2％，選擇“參加相關(guān)社團(tuán)活動(dòng)”占19％，選擇“聽講座”占11.1％，選擇“參加招聘會(huì)”占6.4％。在“在校期間哪些活動(dòng)對(duì)您成長(zhǎng)幫助最大”問(wèn)卷提問(wèn)中，選擇“參加社會(huì)活動(dòng)（如寒暑假社會(huì)實(shí)踐、公益活動(dòng)等）”在校學(xué)生占49.2％，選擇“各種社團(tuán)活動(dòng)”占35％。可見“，理實(shí)一體、工學(xué)結(jié)合教學(xué)”和“社會(huì)活動(dòng)（如寒暑假社會(huì)實(shí)踐、公益活動(dòng)等）”是目前高職院校學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的主要途徑。

二、用人單位對(duì)汽車電子技術(shù)業(yè)畢業(yè)生的評(píng)價(jià)調(diào)研

評(píng)價(jià)調(diào)研的對(duì)象是2010年、2011年、2012年、2013年畢業(yè)的汽車電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生，評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括“對(duì)畢業(yè)生思想、道德、文化、心理、身體素質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)”、“對(duì)畢業(yè)生業(yè)務(wù)、職業(yè)技能、實(shí)踐能力等的綜合評(píng)價(jià)”、“本專業(yè)畢業(yè)生能力、素質(zhì)的主要缺陷”“、對(duì)我院人才培養(yǎng)工作的建議”。調(diào)研結(jié)果表明：汽車電子專業(yè)中高素質(zhì)技能型人才無(wú)論是數(shù)量和質(zhì)量上均處在嚴(yán)重緊缺的狀態(tài)，已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸；在調(diào)研過(guò)程中我們注意到，在企業(yè)內(nèi)很多人都擔(dān)任了不同的工作角色，幾乎所有企業(yè)都喜歡既懂技能又懂管理，專業(yè)知識(shí)面廣，一專多能，具有一定社交能力和組織協(xié)調(diào)能力的專業(yè)人才。汽車電子技術(shù)應(yīng)用行業(yè)需要的是掌握了一定專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的技能型人才，特別對(duì)高素質(zhì)綜合技能型人才要求比較高，現(xiàn)在的企業(yè)對(duì)人才的綜合素質(zhì)也提出了很高的要求，從思想素質(zhì)到職業(yè)道德及人文素質(zhì)都提出了較高要求。

三、高職汽車電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生核心能力培養(yǎng)的措施

第6篇

智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem,簡(jiǎn)稱ITS），通過(guò)建立起一種包括信息技術(shù)、電子控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的集成智能系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于交通運(yùn)輸管理體系中，從而實(shí)現(xiàn)全面、科學(xué)、實(shí)時(shí)、高效地對(duì)交通運(yùn)輸進(jìn)行綜合管理的目的。利用ITS系統(tǒng)能夠?qū)π腥恕⒌缆芳败囕v進(jìn)行綜合管理和統(tǒng)一指揮，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸管理的規(guī)范化與統(tǒng)一化，對(duì)交通安全問(wèn)題的控制具有很大的促進(jìn)作用，使得行駛車輛的事故率得到控制并在一定程度上提高了交通安全系數(shù)。

2汽車電子監(jiān)測(cè)關(guān)鍵性技術(shù)分析

在智能交通系統(tǒng)中主要汽車電子技術(shù)、傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三各部分作用于汽車電子監(jiān)測(cè)，下面對(duì)前兩項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析：

2.1汽車電子技術(shù)

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的提高，真空管、集成電路、晶體管等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)電子裝置的發(fā)展進(jìn)程并擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用也逐漸受到了國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)的重視，自動(dòng)優(yōu)化控制技術(shù)、機(jī)電一體耦合技術(shù)以及電子技術(shù)等綜合交叉使得小系統(tǒng)商品的發(fā)展已逐漸專業(yè)化和成熟化。

2.2傳感器

傳感器即轉(zhuǎn)換器，通過(guò)以轉(zhuǎn)換行駛車輛電子設(shè)備之外信號(hào)的方式能夠有效實(shí)現(xiàn)將非電量轉(zhuǎn)化為電量并進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的，最終使得電能形態(tài)被轉(zhuǎn)換。由于傳感器具有獲取電子設(shè)備外信息的功能并實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車輛安全性能的監(jiān)測(cè)，其作為汽車電子監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵性技術(shù)使得汽車能夠?qū)崿F(xiàn)電子化、自動(dòng)化及高檔化。通過(guò)利用傳感器的優(yōu)勢(shì)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)汽車行駛過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行控制監(jiān)測(cè)，能夠有效降低汽車燃耗及安全故障的發(fā)生率。同時(shí)將傳感器與微電腦信息處理功能相結(jié)合使其在汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)中具有關(guān)鍵性的作用。傳感器設(shè)置的數(shù)量一般都會(huì)以汽車的整體設(shè)計(jì)情況、軟硬件的配置以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異為依據(jù)，在其尺寸、形成及價(jià)格等方面進(jìn)行調(diào)整。傳感器的使用通常會(huì)受到較為嚴(yán)格的要求，由于汽車在行駛中需要適應(yīng)各種環(huán)境條件，環(huán)境溫度的變化、路面狀況及異常氣候等因素都會(huì)使汽車受到溫度變化的考驗(yàn)，因此傳感器的設(shè)計(jì)必須達(dá)到抗震、溫度耐受性、耐水及抗電磁干擾等要求。

3在ITS系統(tǒng)中對(duì)汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)

電子數(shù)據(jù)的采集方案設(shè)計(jì)作為ITS系統(tǒng)中汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)首先需要考慮的問(wèn)題，通常會(huì)以ITS系統(tǒng)的功能為前提對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔進(jìn)行合理設(shè)置，并對(duì)相關(guān)信號(hào)獲取的設(shè)備對(duì)象信息進(jìn)行采集，從而保證數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，這一方式即程序輪詢式數(shù)據(jù)采集。此外，還需采取必要手段對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而保證系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理以及信號(hào)來(lái)源設(shè)備的級(jí)別。例如，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先對(duì)汽車的安全系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。汽車電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以車載嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主要實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證整體系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性與靈活性。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、處理及信息傳輸與執(zhí)行三個(gè)模塊，并以下圖所示的具體流程進(jìn)行工作。其中數(shù)據(jù)采集模塊是通過(guò)集合紅外線、傳感器、超聲波、攝像機(jī)及激光雷達(dá)等技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛中的路面情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠?qū)τ行旭偮肪€發(fā)生變化等因素造成的異常及故障問(wèn)題進(jìn)行快速反映，并收集汽車全局信號(hào)對(duì)其各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。通過(guò)利用傅里葉對(duì)采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，使得故障診斷就有合理的參考依據(jù)。

4結(jié)語(yǔ)

第7篇

汽車電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后將進(jìn)入汽車電子、汽車服務(wù)等領(lǐng)域，就職于汽車生產(chǎn)、維修、銷售和售后服務(wù)等企業(yè)單位，從事汽車電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維修、設(shè)計(jì)、技術(shù)支持和生產(chǎn)管理等工作。開辦專業(yè)之初，我們選擇了本地22家汽車相關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，對(duì)于汽車電子專業(yè)的高職畢業(yè)生，83%的企業(yè)比較重視電工電子專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，94%的企業(yè)認(rèn)為高職生應(yīng)具備汽車電子技術(shù)的檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)、維修與技術(shù)知識(shí)與技能，超過(guò)60%的企業(yè)強(qiáng)調(diào)了軟件使用、設(shè)備維護(hù)、電工電子、汽車車身電控技術(shù)，而且十分重視汽車檢測(cè)與診斷能力。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，基于就業(yè)面向崗位的需求，汽車電子技術(shù)專業(yè)確立了四大專業(yè)核心能力目標(biāo)：汽車電氣性能檢測(cè)能力、汽車電氣系統(tǒng)拆裝調(diào)試能力、汽車電氣系統(tǒng)故障處理及檢修能力、汽車電氣系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)能力。

2專業(yè)課程體系確立

本專業(yè)課程的設(shè)置，以滿足市場(chǎng)對(duì)汽車電子人才的實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，以基本素質(zhì)和現(xiàn)代技術(shù)運(yùn)用能力培養(yǎng)為主線，強(qiáng)調(diào)專業(yè)的適應(yīng)性。專業(yè)教學(xué)課程體系將新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系按通識(shí)課程（公共基礎(chǔ)課程）、專業(yè)必修課程（含專業(yè)支撐課程、專業(yè)核心課程）、專業(yè)拓展課程、課外實(shí)踐環(huán)節(jié)等進(jìn)行劃分，形成本專業(yè)課程體系框架。課程體系中通識(shí)課程、專業(yè)支撐課程和專業(yè)核心課程這三個(gè)課程群，分別對(duì)應(yīng)著公共基本素質(zhì)、專業(yè)基本技能、專業(yè)特色能力這三個(gè)能力層次，專業(yè)課程群又分為專業(yè)支撐與專業(yè)核心兩個(gè)遞進(jìn)的層面。“通識(shí)課程群”的教學(xué)目的是，讓學(xué)生掌握并具備專業(yè)學(xué)習(xí)需要的基本素質(zhì)；“專業(yè)核心課程群”的教學(xué)目的是，培養(yǎng)學(xué)生掌握必要的、能適應(yīng)崗位需要的1～2項(xiàng)具有明顯特色的專業(yè)技能；“專業(yè)支撐課程群”是教學(xué)的重要一環(huán)，在整個(gè)專業(yè)教學(xué)中起到了承上啟下的作用，它既需要學(xué)生一定的素質(zhì)作保證，又為后續(xù)的專業(yè)技能學(xué)習(xí)提供專業(yè)技術(shù)的支持。

3電路分析與實(shí)踐課程的內(nèi)容重構(gòu)與教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1課程內(nèi)容重構(gòu)

電路分析與實(shí)踐課程作為專業(yè)支撐課程，如何支撐？課程必須為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐奠定扎實(shí)的理論分析能力基礎(chǔ)和實(shí)踐操作能力基礎(chǔ)。課程內(nèi)容如何構(gòu)建？是繼續(xù)按照傳統(tǒng)的電路分析知識(shí)體系還是按照崗位需求構(gòu)建項(xiàng)目化內(nèi)容體系？一成不變肯定不可取，基于既定的課程體系，項(xiàng)目式教學(xué)又宜在后續(xù)專業(yè)核心課程中展開。故課程最終形成情境化的案例教學(xué)內(nèi)容，整合原模電、數(shù)電、電路分析等多門課程內(nèi)容，每個(gè)教學(xué)情境中既有普適的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)鋪墊，又加入了汽車真實(shí)電路案例，將電路分析能力的培養(yǎng)融于各任務(wù)中，將實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)融于各任務(wù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)中。課程教學(xué)內(nèi)容分為8個(gè)情境，23個(gè)任務(wù)，教學(xué)內(nèi)容的選取與本專業(yè)崗位需求緊密結(jié)合，每個(gè)情境任務(wù)的展開都將所學(xué)習(xí)的電路專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到汽車相關(guān)應(yīng)用的分析與實(shí)踐上。這樣的對(duì)教學(xué)內(nèi)容的處理，使教學(xué)目標(biāo)明確，學(xué)生能學(xué)以致用，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高課堂教學(xué)質(zhì)量與效率。

3.2課程教學(xué)設(shè)計(jì)

為強(qiáng)化學(xué)生崗位能力和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)，課程在教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行了新的嘗試。

（1）教學(xué)方法與手段上的設(shè)計(jì)。

采用問(wèn)題教學(xué)法。在教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)采用的教材中內(nèi)容較多，而教學(xué)課時(shí)相對(duì)較少的實(shí)際情況，以能力為中心，采用問(wèn)題教學(xué)法，首先通過(guò)提出問(wèn)題，或虛擬演示、或動(dòng)畫演示、或?qū)嶋H器件和電路的測(cè)試作為課程的引入，然后介紹其工作原理、特性等相關(guān)理論，再回到實(shí)際中來(lái)驗(yàn)證學(xué)到的理論。這樣把學(xué)生置身于一個(gè)“提出問(wèn)題——解決問(wèn)題——實(shí)踐驗(yàn)證”的情景之中，把教師知識(shí)傳輸“教”的過(guò)程轉(zhuǎn)化為學(xué)生不斷地解決問(wèn)題“學(xué)”的過(guò)程。綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段。積極尋找網(wǎng)絡(luò)資源，采用多媒體教學(xué)、計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)等教學(xué)手段。開放實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)機(jī)房，除課內(nèi)基本要求實(shí)驗(yàn)以外的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生在課外自由地完成，有利于讓學(xué)生的個(gè)性得到充分發(fā)揮。利用EWB等分析和設(shè)計(jì)軟件的強(qiáng)大功能，將其引入教學(xué)過(guò)程中，作為電子工作平臺(tái)來(lái)加強(qiáng)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的無(wú)逢連接。在講解各種電路時(shí)，利用電子工作平臺(tái)可以用其給出的各種虛擬的儀器和器件進(jìn)行連接、仿真和測(cè)量，或進(jìn)行各種現(xiàn)場(chǎng)演示。

（2）評(píng)價(jià)方法的設(shè)計(jì)。

第8篇

合適的教學(xué)方法可使教學(xué)效果事半功倍。除了剛開始強(qiáng)調(diào)本門課的重要性以及告訴學(xué)生學(xué)習(xí)方法之外，教師要充分發(fā)揮智慧，運(yùn)用各種教學(xué)方法隨時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并學(xué)有所成。在六年的《汽車電工電子基礎(chǔ)》教學(xué)過(guò)程中我用到的行之有效的方法主要有以下幾種：

（一）案例情景教學(xué)法

每講一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)之前，不急于把核心內(nèi)容一股腦兒拋給學(xué)生，先舉案例，比如在講《電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用》章節(jié)之前，給學(xué)生做個(gè)繼電器（常開和常閉）實(shí)驗(yàn)，給線圈通電，另一條路通過(guò)燈泡演示其通斷情況。在學(xué)生驚奇的叫聲中提問(wèn)：“繼電器在汽車電路中起什么作用？”對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并告訴學(xué)生繼電器在汽車電路中是隨處可見的，比如點(diǎn)火繼電器、起動(dòng)機(jī)繼電器、風(fēng)扇繼電器等等，他們的作用都是一樣的，就是以小電流控制大電流，保護(hù)開關(guān)觸點(diǎn)。有了這個(gè)案例，在跟學(xué)生講授有關(guān)電磁現(xiàn)象的知識(shí)，學(xué)生就不會(huì)覺得很突然，而且學(xué)習(xí)積極性也大大提高了。

（二）項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是一種以學(xué)生自主探索為基礎(chǔ)，采用科學(xué)研究及實(shí)踐方法，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)接受知識(shí)的教學(xué)方式。教師應(yīng)將需要解決的問(wèn)題或任務(wù)以項(xiàng)目的形式布置給學(xué)生，以小組協(xié)作方式，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自己按照工作的完整程序，共同制定計(jì)劃，團(tuán)體協(xié)作完成整個(gè)項(xiàng)目，使學(xué)生理解和把握專業(yè)知識(shí)和相關(guān)技能，培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力，以及團(tuán)體協(xié)作精神?！镀囯姽る娮踊A(chǔ)》有很多章節(jié)可以利用項(xiàng)目教學(xué)法，比如在講電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)這一章節(jié)，將學(xué)生分成5組，每組8個(gè)學(xué)生，每組分配一臺(tái)汽車起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)，課時(shí)安排是三次課，六課時(shí)，讓學(xué)生完成幾個(gè)問(wèn)題：1.通過(guò)調(diào)研、查資料，說(shuō)出電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)在汽車上的應(yīng)用有哪些（1課時(shí)）？2.通過(guò)自學(xué)、拆卸起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)、查資料，弄清楚起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)各部分名稱及工作原理（3課時(shí)）。3.分析電動(dòng)車窗、雨刮、鼓風(fēng)機(jī)、門鎖電路的工作原理（2課時(shí)）。組織每組學(xué)生通過(guò)合作、分工完成任務(wù)，每組派一個(gè)代表敘述任務(wù)完成情況、同組其他成員可以補(bǔ)充，根據(jù)每組完成的情況給予點(diǎn)評(píng)、評(píng)分，指出任務(wù)完成情況及不足，對(duì)于回答錯(cuò)誤的給予糾正。最后總結(jié)并指出本章重要知識(shí)點(diǎn)。在學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)生是主角，教師是配角，是向?qū)Ш皖檰?wèn)，引導(dǎo)學(xué)生如何在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、掌握新內(nèi)容。實(shí)踐證明，項(xiàng)目教學(xué)法能最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的理論水平和實(shí)操技能，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心和成就感，培養(yǎng)了學(xué)生合作、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到了人才培養(yǎng)的目標(biāo)。項(xiàng)目完成后，95%以上的學(xué)生都覺得任務(wù)很有挑戰(zhàn)性，完成后很有成就感。

（三）課堂互動(dòng)

課堂互動(dòng)是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性另一個(gè)很重要的方法，如果是傳統(tǒng)的“滿堂灌”，學(xué)生很容易走神，特別是跟不上的同學(xué)，很可能就趴著睡覺或玩手機(jī)。所以隨時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很重要，教師除了對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)要講清、講慢之外，可通過(guò)個(gè)別提問(wèn)、小組討論、做習(xí)題、小測(cè)等形式考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)于表現(xiàn)好的同學(xué)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)并記入平時(shí)分，最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。對(duì)于表現(xiàn)差的學(xué)生課后應(yīng)及時(shí)談話，如果是知識(shí)點(diǎn)沒掌握，應(yīng)單獨(dú)輔導(dǎo)，如果是情緒不對(duì)，應(yīng)給予足夠的關(guān)心及幫助，確保每個(gè)同學(xué)都能掌握最基礎(chǔ)的知識(shí)。

（四）實(shí)踐教學(xué)

合理的安排實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能夠鞏固學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解、增強(qiáng)他們的信心?！镀囯姽る娮踊A(chǔ)》實(shí)驗(yàn)安排共20課時(shí)，除了一些認(rèn)識(shí)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之外，我還安排了一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，如讓學(xué)生利用二極管的單向?qū)щ娦宰约涸O(shè)計(jì)一個(gè)整流器并進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)、利用門電路設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的搶答器并說(shuō)明其工作原理等，可提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

二、成績(jī)考核與評(píng)價(jià)

成績(jī)考核與評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。成績(jī)考核與評(píng)價(jià)辦法在一定程度上決定了學(xué)生對(duì)該部分的重視程度。比如實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)如果比例很低，那么學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)可能就不夠重視；同理，平時(shí)紀(jì)律分如果不強(qiáng)調(diào)，可能會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成拖拉的習(xí)慣等等。因此期末成績(jī)構(gòu)成要合理，既要達(dá)到大綱人才培養(yǎng)要求，也要有一定的靈活性。我們學(xué)院《汽車電工電子基礎(chǔ)》總共80學(xué)時(shí)，其中理論課60學(xué)時(shí)，實(shí)踐課20學(xué)時(shí)。期末成績(jī)構(gòu)成是平時(shí)考核占50%，期末考核占50%，平時(shí)分包括平時(shí)作業(yè)及表現(xiàn)25%，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)15%，考勤10%（曠課超過(guò)總課時(shí)三分之一不能參加期末考試及補(bǔ)考）。加大考勤分的比例是為了讓學(xué)生養(yǎng)成不遲到、不早退、不隨意曠課的良好學(xué)風(fēng)，有了學(xué)風(fēng)的保證學(xué)生學(xué)習(xí)才有保障。

三、結(jié)論

第9篇

Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.

1引言

汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展，其機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到了近乎完美的程度，業(yè)界對(duì)汽車機(jī)械性能的改善已經(jīng)很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性，電子技術(shù)在汽車上被廣泛應(yīng)用。電子技術(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合，被認(rèn)為是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一次“革命”。

汽車電子技術(shù)是汽車設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)。汽車電子化的程度是衡量一個(gè)國(guó)家汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。汽車的設(shè)計(jì)者利用汽車電子技術(shù)開發(fā)新的車型，把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術(shù)方案；汽車制造商則通過(guò)加快汽車電子化的進(jìn)程，把增加汽車電子裝置的數(shù)量等措施作為汽車的新賣點(diǎn)和奪取未來(lái)汽車市場(chǎng)的最重要手段。目前在國(guó)際上的中、高檔轎車的設(shè)計(jì)中，汽車電子產(chǎn)品平均已經(jīng)占到了汽車制造成本的27。這個(gè)數(shù)字還在不斷創(chuàng)造新高。據(jù)英飛凌（Infineon）公司預(yù)測(cè)，到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國(guó)，每輛汽車的平均汽車電子設(shè)備應(yīng)用比例要比國(guó)際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是目前我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步所面臨的一大契機(jī)和挑戰(zhàn)。

可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)成形于上個(gè)世紀(jì)九十年代中期[2>。如圖1所示，其主要思想是利用可重構(gòu)邏輯器件（如FPGA）的可重構(gòu)特性，通過(guò)不同的器件配置文件來(lái)改變器件實(shí)現(xiàn)的功能，從而能夠以硬件的性能靈活實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用。可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)避免了微處理器計(jì)算模式因?yàn)槿≈?、譯碼等步驟導(dǎo)致的性能損失，同時(shí)也消除了專用集成電路（ASIC）計(jì)算模式因?yàn)榍捌谠O(shè)計(jì)制造的復(fù)雜過(guò)程帶來(lái)的高代價(jià)和不可重用等缺陷。可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在了很多領(lǐng)域，如目標(biāo)匹配、大數(shù)值運(yùn)算等等，都取得了非常好的效果。

圖1：微處理器、可重構(gòu)計(jì)算、專用集成電路等三種計(jì)算模式的比較

汽車電子產(chǎn)品有著很多特殊的需求，而可重構(gòu)計(jì)算作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，具有的高性能、高靈活性、低開發(fā)周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用。

2汽車電子領(lǐng)域的需求分析

從1950年美國(guó)通用公司開創(chuàng)了將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的先河—將晶體管收音機(jī)安裝在汽車上開始，汽車電子產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)50多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化、通信網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)特征。當(dāng)前，汽車電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的研究階段。汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時(shí)，將進(jìn)一步滿足人們生活的需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展。

汽車電子技術(shù)主要有兩個(gè)大的應(yīng)用領(lǐng)域：一個(gè)是汽車電子控制系統(tǒng)，另一個(gè)是車載汽車電子裝置[3>。其中，汽車電子控制系統(tǒng)是機(jī)械和電子相結(jié)合的汽車電子產(chǎn)品，它的工作狀況會(huì)直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環(huán)境下獨(dú)立使用的電子裝置，它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下，汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)涉及到了機(jī)械和電子兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這兩部分的研發(fā)要協(xié)同進(jìn)行，所以整個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜。車載電子裝置是IT行業(yè)中的應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的擴(kuò)展，種類較多，例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、車載計(jì)算機(jī)等等。這些產(chǎn)品因和整車的性能無(wú)關(guān)，可以獨(dú)立地進(jìn)行開發(fā)，所以和汽車電子控制系統(tǒng)相比，在開發(fā)的環(huán)節(jié)上比較簡(jiǎn)單。

汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展的主要需求有如下幾個(gè)方面：

·性能高。目前在汽車電子產(chǎn)品中對(duì)性能要求最高的部分是車內(nèi)的信息娛樂系統(tǒng)。一個(gè)信息娛樂系統(tǒng)可能包括多通道音頻系統(tǒng)、DVD播放器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)以及免提移動(dòng)電話等等。這些子系統(tǒng)中涉及到的功能（如視頻處理等操作）需要強(qiáng)大的信號(hào)處理能力，對(duì)性能要求極高。另外，隨著汽車主動(dòng)安全理念的深入人心，新的汽車安全系統(tǒng)開始采用圖像、視頻和雷達(dá)處理，同時(shí)引擎和剎車控制系統(tǒng)也將采用更復(fù)雜的計(jì)算控制策略，計(jì)算量龐大的實(shí)時(shí)運(yùn)算將在應(yīng)付突發(fā)事件的時(shí)候發(fā)揮重要作用。這也給相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品的處理能力提出了挑戰(zhàn)。

·靈活性強(qiáng)。汽車的設(shè)計(jì)者和制造商都面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題是必須保證汽車電子設(shè)備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設(shè)備的生命周期很短，不斷出現(xiàn)的新興的汽車標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)本身的不斷變化進(jìn)一步導(dǎo)致選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產(chǎn)品能夠緊跟汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要求汽車電子產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)撵`活性使其能夠根據(jù)需求做適時(shí)的改動(dòng)。在當(dāng)前各種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，而業(yè)界又缺乏占據(jù)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，對(duì)汽車電子技術(shù)的這一需求顯得尤其重要。

·可靠性高。汽車作為一類特殊的產(chǎn)品，經(jīng)常會(huì)工作在惡劣的環(huán)境下，這對(duì)應(yīng)用在其中的電子產(chǎn)品的可靠性提出了嚴(yán)格要求。電子產(chǎn)品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統(tǒng)中，高溫的工作環(huán)境往往會(huì)給電子產(chǎn)品帶來(lái)?yè)p傷，這極大地增加了整車的危險(xiǎn)性。這就要求電子產(chǎn)品能夠抵御住惡劣工作環(huán)境的干擾，同時(shí)具有適當(dāng)?shù)娜蒎e(cuò)能力，能夠在受到部分損傷的時(shí)候?qū)⑵湓斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>

·開發(fā)時(shí)間短。盡量縮短新車型新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間是汽車設(shè)計(jì)者和制造商追求的目標(biāo)之一。圖2顯示出在汽車電子產(chǎn)品方面的新技術(shù)研發(fā)周期是非常短的。這就要求汽車電子技術(shù)的研發(fā)需要有方便快捷的開發(fā)平臺(tái)，并且在技術(shù)研發(fā)上有延續(xù)性和可復(fù)用性，盡量縮短開發(fā)時(shí)間。特別是在車載汽車電子裝置的研發(fā)中，因?yàn)樗鼈兣c汽車本身的性能無(wú)關(guān)，所以更可以不受到整車其它部分研發(fā)進(jìn)展的約束，需要在盡量短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出適合需要的產(chǎn)品。

·成本低。汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)價(jià)格的影響十分敏感。價(jià)格是決定汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素之一。選用合適的技術(shù)、材料和器件對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產(chǎn)品在整車成本中所占份額的增加，盡量降低這部分電子產(chǎn)品的成本是一個(gè)極為關(guān)鍵的問(wèn)題。

圖2：汽車領(lǐng)域項(xiàng)目創(chuàng)新周期和開發(fā)時(shí)間示意圖[4>

以上我們討論了在汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品技術(shù)的一些基本需求。除此之外汽車電子產(chǎn)品還需要盡量降低能耗以及減少占據(jù)的空間等。

3可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景

在當(dāng)前的汽車電子產(chǎn)品中，大量使用了微處理器和專用集成電路實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為汽車電子產(chǎn)品提供了另一個(gè)高效靈活的選擇。

可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展主要依賴于可重構(gòu)邏輯器件技術(shù)和動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，目前商用的可重構(gòu)邏輯器件在單片上已經(jīng)可以集成數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的基本邏輯門單元和其它各種復(fù)雜的計(jì)算邏輯，甚至有的高端器件上已經(jīng)集成了多個(gè)微處理器核進(jìn)一步加強(qiáng)器件的計(jì)算能力[5>。這為原來(lái)只是用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的膠合邏輯和原形系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可重構(gòu)邏輯器件能夠逐步占領(lǐng)計(jì)算系統(tǒng)的核心地位提供了基本支持。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是當(dāng)前可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，它是指在不影響當(dāng)前系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，將可重構(gòu)邏輯器件上的部分資源配置為新的功能，從而提高資源利用率和增加系統(tǒng)性能。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展方向，目前主要集中在如何減少器件重構(gòu)開銷、優(yōu)化資源調(diào)度等方面的研究上。

與傳統(tǒng)的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產(chǎn)品相比較，利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠高效實(shí)現(xiàn)特定功能?？芍貥?gòu)邏輯器件上都是硬連線邏輯，它是通過(guò)改變器件的配置來(lái)改變功能的。器件的配置信息一旦被加載，整個(gè)系統(tǒng)就可以以硬件的性能大大加快功能的實(shí)現(xiàn)。汽車電子產(chǎn)品中那些計(jì)算量龐大的功能，典型的例子如視頻處理，其核心算法是定點(diǎn)數(shù)據(jù)上的算術(shù)密集型信號(hào)處理操作。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這些操作是適合在可重構(gòu)邏輯器件上高效實(shí)現(xiàn)的。將可重構(gòu)邏輯器件用于加速核心算法的執(zhí)行，再補(bǔ)充另外的微處理器與之耦合用于執(zhí)行輔助功能，如輸入、輸出等操作，是很好的可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建方式。目前已經(jīng)有多個(gè)利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的高效的視頻處理系統(tǒng)，并已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域廣泛使用[6>。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)改變器件配置來(lái)靈活滿足多種功能需求。動(dòng)態(tài)可重構(gòu)特性使得同一可重構(gòu)邏輯器件能夠滿足不同的設(shè)計(jì)需求，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的專用集成電路計(jì)算模式不能夠達(dá)到的。汽車電子產(chǎn)品不同于一般的電子產(chǎn)品，它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制，采用相同基本設(shè)計(jì)的同一款汽車會(huì)有經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)型和豪華型等不同型號(hào)。這就要求針對(duì)不同的型號(hào)都要有相應(yīng)的電子產(chǎn)品支持。為每個(gè)型號(hào)的汽車都分別設(shè)計(jì)專門的計(jì)算核心單元和電路的代價(jià)是高昂的，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)就可以消除這個(gè)障礙。汽車設(shè)計(jì)者可以僅開發(fā)出一款運(yùn)用了可重構(gòu)邏輯器件的原型系統(tǒng)，然后根據(jù)不同的車型要求靈活地將可重構(gòu)邏輯器件配置為相應(yīng)的功能。另外，由于在業(yè)界缺少占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)，采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)者必須解決的難題。例如，當(dāng)前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標(biāo)準(zhǔn)共存，不同標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)都有很大差異，為了使這些總線標(biāo)準(zhǔn)間不發(fā)生沖突，就可以考慮利用可重構(gòu)邏輯器件作為各標(biāo)準(zhǔn)間的橋接邏輯。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應(yīng)用。當(dāng)前的可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)已經(jīng)經(jīng)受住了很多極端工作環(huán)境的考驗(yàn)，例如NASA的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車上就使用了大量可重構(gòu)邏輯器件。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，溫度會(huì)給汽車電子產(chǎn)品帶來(lái)最大的損傷。業(yè)界最高的節(jié)點(diǎn)溫度是150攝氏度，而用于惡劣環(huán)境下的可重構(gòu)邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統(tǒng)在此情況下的正常運(yùn)行。利用可重構(gòu)邏輯器件的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是不需要微處理器必需的散熱系統(tǒng)，大大減少了電子產(chǎn)品占據(jù)的空間。另外可重構(gòu)邏輯器件具有的大量的冗余可重構(gòu)邏輯資源，使得當(dāng)器件的某些區(qū)域被破壞的時(shí)候，系統(tǒng)可以使用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)自動(dòng)避開這些區(qū)域同時(shí)利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區(qū)域被破壞的功能。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)支持來(lái)加速產(chǎn)品開發(fā)。不同于專用集成電路的設(shè)計(jì)，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)不需要大量的NRE（Non-RecurringEngineering）工作。器件廠商會(huì)配合不同的可重構(gòu)邏輯器件提供相應(yīng)的開發(fā)工具和流程，同時(shí)還會(huì)提供大量參考設(shè)計(jì)和IP核以減少設(shè)計(jì)者的重復(fù)勞動(dòng)并提高設(shè)計(jì)的可靠性。還有很多技術(shù)已經(jīng)成熟的仿真工具和驗(yàn)證工具可以在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段用于保證設(shè)計(jì)的正確性，減少了出錯(cuò)返工導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)。

·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的使用能夠大大降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)成本的降低主要體現(xiàn)在兩個(gè)部分：一個(gè)是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，另一個(gè)是在運(yùn)行過(guò)程中。目前的車用可重構(gòu)邏輯器件的單價(jià)最低已經(jīng)降至1.5美元，而且利用它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)成本又遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專用集成電路?？芍貥?gòu)邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣，一個(gè)細(xì)微的修改就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路的重新設(shè)計(jì)與制作。同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候經(jīng)過(guò)分析可以確定有的功能不會(huì)同時(shí)被使用，那么設(shè)計(jì)者就可以考慮利用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在不同的需求時(shí)段里分別實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能，做到“一片多用”，節(jié)省了資源、空間和成本。

從上面的討論可以看出，將可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)，是切實(shí)可行的技術(shù)方案。當(dāng)前，業(yè)界也已經(jīng)注意到了可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用前景。

4可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域面臨的問(wèn)題

雖然可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，但是在汽車電子領(lǐng)域具體應(yīng)用的時(shí)候，還會(huì)面臨很多問(wèn)題。下面列舉幾個(gè)最典型的問(wèn)題：

·可重構(gòu)邏輯器件的選型。目前生產(chǎn)商用可重構(gòu)邏輯器件的幾大廠商：Xilinx，Actel，Altera和Lattice等都已經(jīng)開始關(guān)注汽車電子領(lǐng)域并陸續(xù)有產(chǎn)品推出。這些產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)、處理能力和市場(chǎng)價(jià)格等都各不相同。如何針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行合適的器件選型是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。當(dāng)前的可重構(gòu)邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術(shù)。這三種技術(shù)各有千秋，其中主流的基于SRAM的器件目前已經(jīng)具有非常強(qiáng)大的處理能力；基于Flash的器件較少但是性價(jià)比較高；基于反熔絲技術(shù)的器件不具有多次重構(gòu)的能力但是可靠性較好。所以針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行器件選型需要在對(duì)應(yīng)用和器件信息都非常熟悉的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

·可重構(gòu)邏輯器件上應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。雖然目前已經(jīng)有多種方法簡(jiǎn)化了利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)過(guò)程。但是用硬件描述語(yǔ)言或者硬件原理圖來(lái)設(shè)計(jì)由可重構(gòu)邏輯器件執(zhí)行的應(yīng)用程序?qū)τ诖蟛糠謶?yīng)用開發(fā)者來(lái)說(shuō)還是陌生和困難的。為了排除軟件設(shè)計(jì)者在軟件算法的硬件化實(shí)現(xiàn)中碰到的困難，已經(jīng)有多種類高級(jí)語(yǔ)言的硬件描述語(yǔ)言被開發(fā)出來(lái)，但是這些技術(shù)還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件，也還存在著一些局限和缺陷，而且不能夠完全發(fā)揮出可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的威力。這就要求汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者務(wù)必掌握利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的設(shè)計(jì)思想并將其滲透到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去。

·可重構(gòu)邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統(tǒng)的微處理器和專用集成電路計(jì)算模式，可重構(gòu)邏輯器件是通過(guò)改變器件配置來(lái)改變功能的。特別是基于SRAM的器件，是由存儲(chǔ)在器件上的配置信息來(lái)控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過(guò)配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能，而在以前則不會(huì)出現(xiàn)類似情況。為了防范這些問(wèn)題，就需要在關(guān)鍵電子設(shè)備上采用基于反熔絲技術(shù)的只能一次重構(gòu)的可重構(gòu)邏輯器件或者使用對(duì)配置信息加密等方法。

·動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的研發(fā)與使用。雖然動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在理論上已經(jīng)有了很大發(fā)展，并且有很多原型系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)。但是由于技術(shù)條件限制，目前缺乏具有普適性的研發(fā)方法，真正使用在產(chǎn)品上的技術(shù)也還有一些不足。這需要業(yè)界和學(xué)術(shù)界協(xié)作，針對(duì)汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行攻關(guān)，盡量多地將當(dāng)前已經(jīng)成熟的動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用在汽車電子產(chǎn)品上，帶來(lái)高效率、高資源利用率等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)開展對(duì)動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的方法學(xué)的研究，為將動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)更廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品領(lǐng)域提供技術(shù)保障。