01.Android简介 Android（安卓）是一种基于Linux内核（不包含GNU组件）的开源操作系统，最初由安迪·鲁宾开发，主要支持手机。2005年8月由Google收购注资；2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式，发布了Android的源代码。在开发5年后，全世界采用Android的设备数量就已达到10亿台。下图所示为知名流量检测机构StatCounter统计的2022年9月至2023年2月全球移动操作系统市场份额占比情况，其中Android始终占据全...

​​关键词：嵌入式系统、软件在环（SiL）、测试、生命周期 01.简介 当前，嵌入式系统开发的大趋势为通过软件实现大量的硬件功能，这导致软件的复杂程度显著上升——代码开发成本和风险也成倍增加。复用已有系统中的软件组件是改进嵌入式系统生命周期的一种可能的解决方案，对代码的可移植性和可测试性有较高要求。 测试的复杂度和成本与代码量正相关，尽早发现可能存在的错误可以避免后续阶段的成本。考虑到软件开发过程的“V”型模型，在软件模块测试（Moduletests）和软件集成测试（Integrationtests）阶段应该使用SiL（Software-in-the-Loop）环境。 ...

Qt是一个著名的跨平台的C图形用户界面应用程序开发框架，目前包括QtCreator、QtDesigner等等快速开发工具，还支持2D/3D图形渲染、OpenGL，允许真正的组件编程，是与GTK、MFC、OWL、ATL一样的图形界面库。使用Qt开发的软件可以做到一次开发、任意部署，相同的代码可以在任意支持的平台编译运行。许多著名软件都是基于Qt开发，包括但不限于：GoogleEarth、Skype、咪咕音乐、WPSOffice。     Qt相对于其他软件开发工具拥有以下几点优势： 1. 跨平台性强：可以在MicrosoftWindows、Linux、MacOS、...

​ 随着通信技术、智能终端、云计算等基础支撑技术的发展，嵌入式软件功能的丰富程度日益上升，已不再局限于21世纪初的基础功能，在航空航天、工业控制、医疗设备、消费电子、汽车电子、信息家电、网络通信等领域得到大规模应用，为加快经济发展、提升生活便利水平、提高工作效率起到促进作用。​ 与之相对应的挑战也接踵而至：伴随着功能的丰富与拓展，嵌入式软件规模逐渐扩大，但因其偏向私域、定制化的特点，导致嵌入式软件的开发缺乏统一规范，很大概率存在一定缺陷。一旦涉及航空航天、汽车等安全关键领域，这些可能存在的缺陷就会对人身、财产安全方面带来极大威胁。 为什么嵌入式软件相较普通应用软件更易存在缺陷？ 最根本的原因是...

2024年是“十四五”的“关键一年”，在中国居民生活水平不断上升的趋势下，人们对汽车的需求已不再局限于简单的代步工具，而对其整体的舒适度和体验度也有着越来越高的要求。作为提升驾车与乘车体验的重要部分，汽车的空调系统在电动汽车和中高端燃油车的众多系统中扮演了重要角色。 ▲图源网络   汽车空调系统相对家用空调更为小巧，很多零件也更为精细，其体积通常占汽车整车7%-10%，涉及种类较多的零部件，对汽车空调技术的研究能够使车内温湿度、风量控制在最佳状态，对汽车档次几乎有着决定性的影响。空调压缩机控制器作为汽车空调系统的核心，其质量和安全性更是受到汽车厂商和消费者的广泛关注。  ...

​ 文章来源：铁路计算机应用,2023,32(10):36-41. 作者：许婧，杨硕，季志均 摘要：随着目标控制器（OC，ObjectController）系统在轨道交通领域的推广应用，其硬件投入较高、研发周期较长、环境搭建较为复杂的问题逐渐显现。文章根据OC系统的架构和特点，基于模块化设计，研究开发了OC数字孪生系统，利用SkyEye进行OC数字孪生系统的开发构建，对OC系统进行软硬件功能仿真，实现对OC系统的虚拟化。OC数字孪生系统已在上海地铁3号及4号线改造工程中上线试运行，运行效果良好，可有效缓解开发调试工作和测试工作形成的资源冲突问题，节省硬件资源和时间成本。 关键词：数字孪生；目标...

​对航空航天领域的工业软件设计来说，安全无疑是重中之重，而在众多安全准则中，最为关键也最具影响力的就是DO-178B。 ▲DO-178B软件生命周期过程关系图   01.什么是DO-178B？ DO-178B的全称为“机载系统设备合格审定中的软件考虑”，发布于1992年，由无线电航空技术委员会（RTCA，RadioTechnicalCommissionforAeronautics）与欧洲民用航空电子协会（EUROCAE，EuropeanOrganizationforCivilAviationEquipment）共同开发，是一项国际通行的适航认证标准，主要关于机载系统和设备所使用的任...

​ 飞行器与常见的航天器一样，属于安全关键领域的大型复杂设备，对安全性、可靠性有着极高的要求。为保证稳定飞行，需要对目标对象进行实时跟踪，通过发出正确的修正偏差指令来操纵飞行器改变飞行姿态，因此对飞行器状态控制系统的研究极其重要。 飞行器状态控制系统是用于自动稳定和控制飞行器绕质心运动的整套装置，主要用于保证飞行器的稳定飞行，并保证其根据指令飞向目标。常规来讲，飞行器状态控制系统主要由控制器、舵伺服机构、飞行体等组成，如下图所示。​ ▲飞行器控制系统结构框图   对飞行器状态进行控制能够克服飞行过程中可能遭受的各种干扰，实时准确地控制飞行器姿态，使其自动按预定轨道飞行，因此飞行...

​01.TSN简介 互联网的快速发展和各种新兴应用的产生，极大改变了人们的生活和工作方式，诸多行业需要毫秒级甚至更低的确定低时延网络连接，其应用对时间尤为敏感。 ▲典型行业应用的流量特征和QoS（QualityofService，服务质量）需求   为了满足确定有界低时延传输需求，工业界做出了诸多尝试与努力，如TTEthernet、FlexRay等，但都仅限于特定的应用场景，不具备互操作性与互连接性。时间敏感网络（Time-Sensitive Networking，TSN）是IEEE 802.1工作组于2012年成立的一个子任务组，自成立起开发了时钟同步、流量调...

​  当今世界，大国竞争日趋激烈，国际关系愈发紧张，信息与通信已经是当下高度信息化社会的“命脉”，信息只有经过有效且广泛地传播，才能成为一种有利用价值的资源，产生经济效益、推动社会发展。通信技术在发展的过程中与传感技术、计算机技术互相融合，不断完善，而卫星通信的建设与发展在消防救援、水利工程、电视转播、交通运输等领域也得到了成熟的应用，具有良好的发展前景。 现有的卫星通信系统设备存在着很多问题，比如系统更新周期长，维护成本昂贵以及管理复杂等，这些问题可通过虚拟仿真的方式进行解决。本文将围绕卫星地面站监测系统的仿真进行展开，主要涉及天目全数字实时仿真软件SkyEye、多领域分布式协同仿...

汽车软件开发属于较为复杂的系统工程，经常让来自不同知识背景的工程师在观点交锋时出现分歧。在解决复杂性和对齐讨论基准时，可以通过勾勒出讨论对象最关键的几个特征来树立典型概念。本文旨在通过5个典型特点的抽取，来勾勒出汽车软件开发模式的特殊性和变迁性。 01.车载与非车载软件的分类及差异 汽车软件是非常复杂的，种类繁多自是预料之内，首先需要解决分类这个最基本的问题。   1.1带物理盒子的车载软件 最正宗的汽车软件当属ECU（ElectronicControlUnit，电子控制器单元）里的软件，也就是车载软件。直观来看，就是固定在车上，并通过线束与电气系统或其他ECU连接起来的物理盒子。 ...

​01.建设海洋强国 海洋蕴藏着丰富的资源，二十大报告强调，要“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”。建设海洋强国旨在通过科技创新驱动、合理开发利用海洋资源、强化海洋环境保护与生态修复、提升海洋经济质量等多个方面努力，实现从浅海到深海、从海洋经济发展到海洋生态文明建设的全面跨越。这其中，掌握和利用好水下资源尤为重要。鉴于海洋环境的特殊性，水下资源的勘探与开发必须依赖水下航行器，包括有缆水下机器人(RemotelyOperatedVehicle,ROV)，自主式水下航行器(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)以及水下载人潜艇等。 浮力调节系统作为水下航行...

​01.背景介绍 随着航空技术的飞速发展，飞行控制系统作为飞机的心脏，全面负责监测、调整和维持飞行器的姿态、航向、高度等参数，用以确保飞行的安全和稳定。为了满足这些要求，现代飞控系统通常采用先进的处理器和外设来确保其高效、稳定的运行。 ▲C919模拟驾驶舱   然而，在实际应用中，受到成本、技术、安全等多种因素的限制，真实的处理器和外设往往难以满足测试和验证的需求。为解决这一困境，虚拟飞控计算机应运而生，它能够模拟出真实的处理器及外设，为飞控软件提供接近真实环境的运行支撑。   02.飞控计算机硬件技术方案 为实现飞控计算机的虚拟仿真，首先需要了解飞控计算机的硬件技术...

仿真平台在帮助提升研发效率、加快产品面市时间上的作用已得到诸多验证，通过对处理器进行仿真来支持嵌入式系统及软件的虚拟化开发、测试和验证成为目前应用较为广泛的方法。天目全数字实时仿真软件SkyEye是一款基于可视化建模的硬件行为级仿真平台，在众多仿真工具中有着国产自主可控、所支持的处理器种类更为全面等优点。 本文主要关于如何基于SkyEye实现飞腾处理器的仿真，以及如何在飞腾仿真处理器上运行U-Boot并通过网络加载Phytium-FreeRTOS。 01.U-Boot U-Boot（UniversalBootloader）是一个用于嵌入式系统与设备的轻量级引导加载程序，主要用于在启动时初始化硬...

​信号处理的数据量以及实时性的要求随着嵌入式技术的发展不断提高，众多厂商和研究所选择多核DSP处理器芯片去替代原有的单核DSP，并运行嵌入式操作系统来保证信号处理的实时性以及精确性。然而受到硬件资源或者项目实施周期限制，软件工程师调试软件程序经常受阻。基于数字仿真平台搭建仿真系统便是这一问题的解决方案，本文以国产FT-M6678dsp芯片以及国产操作系统ReWorks为例，说明天目全数字实时仿真软件SkyEye对嵌入式系统的仿真过程。 FT-M6678是飞腾出品的一款八核C66x的定点/浮点DSP，支持高性能信号处理应用。每核心主频1.0GGHz，运算能力强，支持DMA传输。支持双千兆网口，以...

​ 自信息技术革命以来，计算机一直被应用在各种复杂的数据处理中，如火箭弹道，高能物理和生物学数据等。随着嵌入式领域的多样化需求的不断丰富，多核CPU的应用也越来越广泛：嵌入式系统通常需要同时处理多个任务和实时数据，并在有限的资源和功耗限制下提供高性能和可靠性。多核技术为这些需求提供了有效的解决方案。 CPU多核技术是一种设计方法，支持将多个独立的处理单元（称为核心）集成在单个芯片上的中央处理器（CPU）中。CPU内的每个核心都可以作为一个独立的处理单元，能够独立执行指令和进行计算。多核技术的主要目的是提高CPU的整体性能和效率：通过拥有多个核心，CPU可以同时执行多个任务，提高多任务处理能力，...

2023年，中国完成宇航发射近70次，是中国航天新的里程碑。中国科技工作者继续推进航天科技创新，并在运载火箭发动机研制固体燃料火箭研发、可重复航天器研发等方面取得重大突破；继续推进载人航天工程、北斗工程等中国重大航天旗舰工程，打造大型空间基础设施；继续推进遥感卫星、通讯卫星等星座的建设，让中国航天更好造福民众；继续推进国际航天科技合作与交流，中国航天“朋友圈”不断扩大。 1. 中国空间站全面建成 2023年，中国成功发射了天舟六号货运飞船和神舟十六、十七号载人飞船，标志着中国空间站进入了正式运营阶段。神舟十六号的返回带来了其为空间站拍摄的一组史无前例的高清照片。 ▲神舟十六号乘组返...

​ 数据回放技术是数据采集技术的后续与衍生。20世纪90年代至今，数据采集与数据回放技术得到了前所未有的发展，应用领域已从最开始的实验室、工业方面迈向了军事领域、航空以及高端的电子设备，在雷达、通信、水声遥测、遥感、地震勘测等众多领域中得到了广泛应用。 在很难实现或实现成本高的环境条件中，多用仿真技术进行研究，数据回放技术显得尤为重要。协同仿真中的数据回放功能是指记录仿真过程中产生的数据，并在仿真结束后重新播放这些数据的功能，对仿真系统的调试、分析、验证等有着诸多助益。多领域分布式协同仿真平台DigiThread就具备数据回放功能，其实现逻辑如下图所示： ▲协同仿真数据回放示意图 &nbsp...

余度（Redundancy）：一种确保安全的设计手段，使得出现两个及以上故障时，才会引起既定不希望发生的工作状态。 飞行控制软件主要完成飞行传感器数据处理、飞行姿态控制和余度管理任务，对保证飞机安全性和可靠性起着关键作用，但是现实中与飞行控制软件相关的研发测试过程依旧举步维艰。其主要原因是硬件设备研发成本高且周期长，并且软件程序研发和测试过程严重依赖于实体硬件，同时也缺乏有效的调试手段，无法快速、高效、准确地定位问题，导致软件研发陷入冗长的周期循环中。 当前，国内对飞控系统的测试方法大部分还是采用实物测试、半实物仿真或者虚实结合的方式，这些开发手段虽然能在一定程度上缓和硬件资源受限的窘境，但依...

​ 随着软件定义汽车典型应用场景的落地，汽车从交通工具转向智能移动终端的趋势愈发明显。几十年前，一台好车的定义主要取决于高性能的底盘操稳与动力系统；几年前，一台好车的定义主要取决于智能化系统与智能交互能否满足终端用户的用车体验；相信不久后的将来，一台好车的定义将变成：全车传感器与数据驱动方式定义智能移动终端。本文将从开发模式变革来讨论软件定义汽车所需要的改变，并介绍软件定义汽车模式下的典型应用场景。 1.开发模式变革 传统汽车的软件开发采用V字形瀑布式开发模式，如下图所示。 由于各开发部分之间相对独立，更多只是在部分内部展开局部性优化，缺乏系统级平台级的开发全局观，很难做到整体优化。同时，各部...