Simulink與樹莓派-HIL(硬體在環)平台搭建

07-14

來自專欄汽車電子軟體工程師的所見所聞62 人贊了文章

1. 序
2. 準備工作
3. 下載適配包
4. 配置連接
5. 簡單測試模型搭建

1. 序

最早知道樹莓派能夠和Simulink進行連接，是無意中看到的一個simulink網上研討會的視頻，基於Simulink的樹莓派開發板(Raspberry Pi)編程，還記得當時看完之後心潮澎湃，這簡直就是一個HIL平台啊，不了解汽車電子的童靴可能不是很清楚，最近這幾年，各大廠商已經逐漸擁抱AUTOSAR軟體架構，並用MBD(Model based design)的開發方式替代傳統手寫C語言，簡單來說，就是使用搭建模型的方式進行軟體開發，然後再利用工具生成嵌入式級的c代碼，編譯好後燒到板子里。

而就目前情況來看，MBD工具主流只有Simulink，在研發和測試階段，需要依次進行:

- MIL : 模型在環模擬，可以理解為在PC上直接進行Simulink模型模擬測試

- SIL : 軟體在環模擬，與MIL不同的是，在PC上，使用模型生成出來的C代碼，並在電腦的環境下編譯（此處注意，不是交叉編譯成嵌入式晶元的二進位文件，而是在PC環境下編譯成可執行文件），然後使用編譯好的程序進行模擬測試
- PIL : 處理器在環模擬，使用項目用到的MCU，搭載到特定的開發板上，進行模擬測試
- HIL : 硬體在環模擬，使用真實硬體，進行程序的模擬測試

其中，MIL 和 SIL 在PC上使用Simulink就可以順利完成，但是PIL和HIL這兩步，差不多要投入百萬RMB才能建的起來（買dSPICE或者其它專業廠商做的配套工具），所以，當筆者看到，Simulink模型能夠在樹莓派上跑，而且還能通過網路連接PC，進行在線模擬聯調時，真是內心小激動了一把，這種300塊錢硬體的HIL平台簡直不要太好！

好的，話不多說，接下來本文會詳細指導，如何使用Simulink與樹莓派進行連接，搭建簡易的HIL平台。

2. 準備工作

本文所介紹的內容和方法，基於如下環境:

- Matlab 版本 2017a

- 編譯器 Microsoft Visual C++ 2012 (C) （可以選擇其它編譯器，只要matlab支持就行）

- 樹莓派，版本為 3b，添加了外殼散熱內存卡和攝像頭

Mathwork賬號，可以到官網上免費註冊，有了賬號才能下載Simulink支持樹莓派的相關工具包

3. 下載適配包

選擇 附加功能 -> 獲取硬體支持包 ，然後再彈出的頁面點擊安裝，這一步比較耗時，因為要下載716mb的內容。

注意: 如果安裝失敗需要看界面提示，例如我使用的是matlab2017a的版本，是會報下載第三方軟體支持包失敗的錯誤，到官網上查找，發現有這個bug報出，並有一套解決方案，解決方案如下鏈接-1741173，就是下載一attachment_1741173_13b_through_17a_win64_2018-03-08.zip的包，然後把包里的內容替換掉matlab安裝目錄中的內容就行。

針對連接mathwork官網網速奇差的童鞋，我這邊分別把下載好的樹莓派硬體支持包，和bug修復補丁文件上傳到了百度雲上。