PREEvision各层在电子电气架构建模中的开发要点PREEvision 工具为用户提供了一个完整的协同开发平台r不仅支持从电子电气系统需求阶段到产品系列开发的全过程，同时包括了对产品线及模型元素管理方面的内容。图 1 PREEvision 工具 EEA 设计流程本文重点围绕 PREEvision 工具在 EEA 设计阶段各层功能及建模要点逬行描述(主要 在 EEperspective 下)。1 1PREEvisionPREEvision产品目标(Product Goal)Product Goal)产品目标(ProductGoal)用于描述产品的设计目标，主要从设计需求层面开展建 模设计。包括三个维度，即客户特征(Customer Feature) x 需求(Requirements)以及用 户用例(User Cases),是以三种不同视角以层次化及图形化去构建整车电子电气功能与非 功能方面的需求。1.1 客户特征(Customer Feature)客户特征(Customer Feature)是作为整车电子电气系统设计第一步，也是工具建 模开始的第一层，它以整车的 feature 与 function 清单为基础，在 PREEvision 工具中以图 表的格式，按需求工程的层次来进行录入的。模型开发要点：Is 统一的命名规则，包含对模型各层中全部 Artifact 的命名，便于协同工作时的统一 性(以下各层相同)；2、如果涉及变量管理，则需要在这一层就开始同步定义变量及变量之间的关系，继而模型化。% MaHVtevlrartfO% MaHVtevlrartfO、， . . . ./ -/ - . .- - i .i .riMkXwfeaVr* riMkXwfeaVr* *e*dy(X*e*dy(X * *ww*r r / -i/ -i* * 1 1 阳* Wrvto* / Wrvto* / O O 你*W rwfMoX*AMTW rwfMoX*AMT UXy UXy，vvtFVtFV f f： WW I I/ ./ . . . ccerwerw* * 11-vtOUr / .11-vtOUr / .5 5u u* * (Mei SWcaOof nao_ (Mei SWcaOof nao_AA3Plrr3Plrr / / IKMIKMUi*etvoUi*etvon %n %rpjw *ftkrpjw *ftk (UM (UMTttf PMMT WMM Ml cTttf PMMT WMM Ml c4M rr4M rrg KMg KMH oxrM *rw C .ww* WMH oxrM *rw C .ww* WM OteOte$Wc$Wc MW OMW O 血 11 AMAM 2 239d39d/-/- ! ! u*u* Cpeolw VWCow VWCo:*:*J M M%vw /J M M%vw / LULU t .t .CW*CW* C-1MMC-1MMMHMH“ “ QW*QW* f f : :- CieerCHCiMCieerCHCiM- /;-，、-/ /K?K? / /：. .- - grrgrr- i- i 44” . .cmwcnwcmwcnwVV 心心/如 * OjWdr * OjWdrA AMMMMWWMTm -MTm -WW I .I . 5M 255M 25tkOURMhM rtkOURMhM r - CIW- CIW WWWWWWJMJMMMWAU*WAU*r . 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RfQJ30GRfQJ30Gy y ./NonWwiGMRMwiwnu./NonWwiGMRMwiwnu f f* *2.1* *2.1 VehickFarametcf ( VehickFarametcf ( DOCUfTtffltC DOCUfTtffltCZd2ntcZd2ntc5MaM WQ_U$S/-;-5MaM WQ_U$S/-;- MimumL*d MQ 1JC6/ ;MimumL*d MQ 1JC6/ ;包 T Axdwd REO1326/ ;Axdwd REO1326/ ;刃Tht*nwl pcolects REQ I46S/Tht*nwl pcolects REQ I46S/-.-.- - - JUquif0nuJUquif0nuntntglUglU4jR4jRqjqj 366366 V V*(tQukcmcnt(tQukcmcntg训4EMCR*qStgi4EMCR*qStgi/;/; 畀呻IJUquWnwnK / IJUquWnwnK / ： . . i i nngrarm/C0 Claw Dugrarm/J J 1 1 M M 1 1. :, . :, . - - a a02_$ervke Interface Oesign02_$ervke Interface OesignSeixke IrSeixke Ir刚mvenidlicnmvenidlicnNrtVKxk DnignNrtVKxk Dnign: :Sendee Deploy.fhvarc MappirSendee Deploy.fhvarc Mappir SofhuMe ArchitectureSofhuMe Architecture-Switch (onftguralicn S Ethernet-Switch (onftguralicn S EthernetCommunkatkxiCommunkatkxiSockel AdaptorSockel AdaptorDaU SerializationDaU Serialization8 8 Sctvice DiSctvice Di6vry6vry图 7 SOA、以太网及 Switch 设计编辑界面图 8 软件架构模型通过这一层的建模，最终可导出 ARXML 格式的应用层软件文件，用于后续的软件详 细开发，同时关乎设计的技术规范，如服务矩阵、以太网通讯矩阵、软件架构等也可通过 报告形式自动生成。4 4PREEvisionPREEvision 硬件网络架构(Hardware Network Architecture )Hardware Network Architecture )PREEvision 工具在网络架构层是面向车载总线通讯的网络的建模设计。主要包括网络拓扑模型设计、通讯报文、信号路由模型设计，其中通讯设计涵盖了目前主流的CAN/CAN FD, LIN、Flexray 以及 Ethernet 的通讯模型设计。在这一层中，PREEvision 还支持 ARXML/DBC/LDF/FIBEX 等数据库文件的无缝导入导 出，女口 CANoe, Davinci 等。模型开发要点：1、模块化的部件、总线、接口、信号等的artifact 与其类属性尽量在 Library 中创建，以便 产品的复用；2、如果有特殊的路由规则及相关评估权重，需要在信号路由前对规则进行定义。g r 65%g r 65%TIPTIP fflffl：? n lOx-? n lOx-i. i. 乂力#7 7 匸 9 9 ：、9 r9 r图 9 网络拓扑模型f.UnvVs,f.UnvVs,口乂IT!CAN*CAN*Software DSoftware DdgdgHordworcHordworcQasQasMoppingMopping&”ol Rovtiftg&”ol RovtiftgLINLINFIFIRarRarEthEthrrtttrrtttEtjwtEtjwt图 10 通讯设计流程:&:& : :、 n n V=? V=? - g - g aiwy i* b i*aeaiwy i* b i*ae fiCsvi*C5/0 fiCsvi*C5/0 4 4 3 3 CfirrwafcaR /-CfirrwafcaR /-. . * HjjwEjSey* HjjwEjSey伽 MPMPK K ft W.* ft W.*IHFwr GVUM.IHFwr GVUM.沁4G OM-4reTttri4G OM-4reTttriiJiJT TAVAV C CJ J F&eilx =e. F&eilx =e.N 讼Zd Zd 兰叽3 3:.:.證牧0505 - - gr 3gr 3W CrtW Crt fmfm OiwtM - OiwtM -mm avM a avM a誉以就心 - 討ClSSKSClSSKS电心-心八giXttQJgiXttQJ 庄OO石Sr-j -Sr-j -至的展“：， 蛋KM.gweM.KM.gweM.至知皿.吸心 -* 徒切M *M *危切丿4 4空yeye丄 畫MM叽1“1“ jErxxjjErxxjX l*ijrX l*r Jfcrr JSk6eJ *Sk6eJ *8 SraSX4SX4沁S X3fUX3fULOD ttS MVLOD ttMV.8EMMV.8EMK KNVJDNVJDr-p-p-PTldd汝心iEZiEZE EKMJKMJEWEW訥.6.6gKM.nsjgKM.nsjjKM.inwvjKM.inwv诚【:fKRfiW.gfKRfiW.g跑1XV1XV nvnv母WJMWJUWJMWJUi.rvKwi.rvKw询gggg *q *q *：图 11 CAN 总线通讯报文设计5 5PREEvisionPREEvision 硬件咅”牛架构(Hardware Component Architecture )Hardware Component Architecture )PREEvision 工具在硬件部件层是面向 ECU、系统/子系统电气原理、线束的建模设 计。主要包括 ECU 架构模型设计、系统/子系统电气原理模型设计、电源分配模型设计、 接地分配模型设计、线束原理模型设计。在这一层中，PREEvision 支持 KBL 文件的导出，通过二次开发实现与线束设计工具的 无缝衔接，如 Capital Designo模型开发要点:2、电源分配、线束中用到的元器件(device)种类较多，且重用度高，尽量在 Library 中定义模型元素，以便复用； 2、注意 cable、core、schematic pin、splice、header、wiringconnector、wiring harness inline connectors slot、cavity 的区别与定义；3、定义 Header 的 Connector Prototype 的时候需要确认对应线束端的 Connector Type 是 否定义了对应的 Connector Prototype;4、注意 pm 脚定义时不同连接类型应使用不同的 pin 类型；5、如果需要属性完整的 KBL 文件导出，Connector 的 slot 和 cavity 必须定义完整；6、线束模型设计中变量定义对aMust-Use的应用图12部件模型、MixMVewMixMVew(沁* *B*syrtemSWA/ ;-B*syrtemSWA/ ;- HZ/AfcHtcHZ/AfcHtc: : tufCtufC / ,/ ,- - HHVCixrcKrKMgcHHVCixrcKrKMgc/ :/ :* -; ( M* *2/2/八- RmwOoo/ ;RmwOoo/ ;- -* * 0 0 PPweDocweDoc f ;f ; Q QK K卜NN l .* * *Corrm-ficMl ConnccU*Corrm-ficMl ConnccU：Mi$tribirtknCiwr- Ptwi Ci$tribirtknCiwr tk tkM g.M g.* IXxxtIN: IKluslCT* IXxxtIN: IKluslCT / C/ C r. r. DoodiftMi4cDoodiftMi4c / ./ .A At toQoottongoQoottong初hdfMxorhdfMxor/ /; ;/, /,-PWBwOxMfontroikrPWBwOxMfontroikr八;i i QUooftinCcotroilCTvQUooftinCcotroilCTv dDooK*M“mh,dDooK*M“mh,: :000000( (ffWlUiff4$ffWlUiff4$iikh/iikh/ ；. n. nDOX1DOpiLpiLtt0w5*kJn0w3h3h*-*-. .-fl-fl，图 13 部件原理模型-气二T 打：4Z3 6 6WW_ _ ErringErring图 14 电源分配模型0OWCU60OWCU6: fcZmatk PO: fcZmatk POQTOQTO-SchcmacAnXXZ-SchcmacAnXXZSin9lSin9lWiraT87WiraT87： - - - - -Schcmatc AnWlfSchcmatc AnWlf:Schwntic Pn1046Q:Schwntic Pn1046Q:Schematic Rn1G43 Q:Schematic Rn1G43 Q:Schwaac Pin1O45 Q:Schwaac Pin1O45 Q:Schn:Schn) )fi lhn1044 Qfi lhn1044 QrtrcciSetedrtrcciSeted 6 6.henatic Rnl020 0.henatic Rnl020 0- -:Sch:Schnatknatk KnlOWQKnlOWQ SleWire776 SleWire776 Schematicpfi Schematicpfi:Stbenrtc Fin:Stbenrtc Fin- -：P1P1-: -:5ch5chnadnad RnlOSSRnlOSS : : - -Sn9leWiSn9leWi( (e7We7W F * * -F * * -Wm Single Wire? 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C3 P %图 16 物理架构模型（图片来源：Vector）7 7 映射（MappingMapping ）PREEvision 提供了电子电气系统设计的上下游关联关系的功能，涵盖了从需求层到最 后的物理架构层的全部模块内容,主要用于保证设计的一致性和可追溯性,在应用 PREEvision 工具进行架构开发时，应尽可能的走义好上下游的映射关系。相应的，可以在每个模型元素（artifact）的属性中 Mapping 下查阅与其相关的全部 映射关系，也可以在 mapping view 的模式下查阅全局的映射关系。同时模型的一致性检查功能也可以实现对模型的检索，以提供未实现映射的内容。8 8 信号路由（Signal RoutingSignal Routing）/ /线束路由（WH RoutingWH Routing）系统逻辑架构/$欠件架构描述并提供了通信需求，硬件架构描述了 ECU 网络。逻辑架 构或软件架构到硬件层（部件网络）的 ECU 映射完成后，相关的数据信息传递链就清晰 了，继而系统信号也相应的产生了。信号路由支持以下功能：单独的算法支持计算信号最佳路由路径用户自走义的权重函数逬行路由成本的计算 网关自动路由支持 总线信号的实例化（信号传输）路由结果分析Software DSoftware D阪CAN/CAN FDCAN/CAN FDUNUNSly ol RoutingSly ol RoutingHardware DHardware D*ign*ignSoftware/Software/HordworeHordworeMappingMapping卜Software DesignSoftware DesignSoftware/Software/HardwareHardwareMappingMappingF DatoDatoMoppingMoppingJFIFIxRayxRayEthernetEthernetCAN/CAN FDCAN/CAN FDMN FlexRayMN FlexRayEthernetEthernetOotoOotoMappingMappingHardware DxigcHardware Dxigc图 17 线信号路由设计流程（图片来源：Vector）PREEvision 的线束路由提供了一种自动化机制，该机制将部件原理层的原理图连接 嵌入到车辆的物理结构中，从而生成及调整线束，使其完全适合斟岀车辆物理结构，继而 将部件和连接关系映射到车辆物理结构中的实际物理位置，形成物理架构，以及包含的物 理参数信息。最终生成线束图及关键设计参数。写在最后：PREEvision 可以说集成了完整的汽车电子电气开发流程各环节的设计与管理工具链， 功能十分强大，同时随着我们对此工具应用的逐步深入,也才各在建模过程中发现更多的需 要标准化操作与注意事项的建模要点。此外 Vector 中国的 Ready to Use 方案也很贴近 本土客户使用习惯，将来PREEvision 工具在模型敏捷开发中将带来更好的用户体验。PREEvision 是德国 Vector 公司的一款面向汽车电子电气架构设计、开发及管理的专业工 具，被OEM 和零部件系统供应商的架构工程师、系统工程师、软件工程师等广泛使用。北汇信息作为 Vector 中国的合作伙伴，不仅提供相应的工具和技术支持服勢及培训,还 针对不同的应用提供相应的解决方案,助力中国客户的硏发效率提升，后续还会为大家带 来迸一步的案例介绍。