在仿真和实际设备上并行测试嵌入式软件，可以帮助企业在竞争中保持领先地位，随着在混合动力发动机和控制器性能测试中的应用，这些软件也正帮助汽车制造商保持竞争力。大多数测试应用都可受益于现场可编程门阵列（FPGA）技术。有些专家正在使用增强的FPGA性能，可通过在硬件在环测试中，将输入、输出（I/O）和处理器节点布置在同一位置而实现。
　　发动机测试，速度挑战
　　举个例子，汽车制造商斯巴鲁正着手为其第一代混合动力发动机Subaru XV Crosstrek ，开发一套全新的验证系统。如果使用实际设备去建造验证系统，要实现严酷的实验条件比较困难。尤其是，在系统工程V模型的各个阶段，汽车制造商都有兴趣来测试其混合动力发动机。但是对电发动机控制器进行硬件在环测试时，斯巴鲁的测试工程师面临着速率方面的挑战。控制器数字量的快速输出，意味着硬件在环仿真器需要运行的回路速率约为1微秒控制工程网版权所有，而基于PC的仿真平台的运行速率一般为5到50微秒。

■ 实时测试是指利用实时操作系统作为整个测试系统的一部分。采用实时测试系统，能够获得比在通用操作系统上更高的可靠性和更好的性能。美国国家仪器公司（NI）出品的Veri-Stand，运行于NI实时硬件平台，用于组态实时测试应用。NI FlexRIO是一个嵌入式测试系统，使用了现场可编程门阵列（FPGA）处理器和I/O，通过LabVIEW FPGA图形化编程软件，来实现高性能、可重新组态的测试仪器。 图片来源：NI

　　通过使用配有FPGA处理器、I/O和图形化编程软件的测试系统，斯巴鲁将测试时间降低到在传动测力计上进行同样的测试所预估花费时间的二十分之一。此外，生产制造商还可以对FPGA的高性能、内置动态RAM进行平衡， 以便利用通用模型CONTROL ENGINEERING China版权所有，来表征发动机的高度非线性特性。最后，斯巴鲁建造了一个验证系统，使得所有测试实现自动化成为可能，而且可以复制最严苛的测试环境，确保实现用户获得最高安全等级，同时还可以满足控制速率和关键时间点的需求。

■ 图所示为斯巴鲁 XV Crosstrek 混合动力系统透明俯视图CONTROL ENGINEERING China版权所有，从上至下依次显示的是电机和驱动装置；镍氢电池、逆变器/转化器、以及其它高压部件。

■ 新款斯巴鲁 XV Crosstrek混合动力汽车成为使用来自NI公司的硬件在环技术进行测试的汽车中的一员。

　　易于重新配置，回归测试
　　但并不是所有的应用都需要这么高的回路速率CONTROL ENGINEERING China版权所有，因此FPGA也能提供定制I/O,以便提高灵活性，以及与其它硬件在环测试团队并行处理的能力。通过图形化的编程，可以对FPGA进行重新组态；系统工程师还能为特定应用定义最高效的I/O、根据被测单元的变化调整软件代码接口，而不需要交换测试硬件。由于FPGA可以与实时处理器并列运行，因此这一点显得尤为有利。
　　类似这种灵活性，意味着模型可以以确定的方式运行在处理器上，同时还可以卸载信号处理或将生成的高速信号输入到FPGA中CONTROL ENGINEERING China版权所有，这就增加了整个系统的能力。
　　最后，还要进行回归测试。越早、越经常的提高软件质量，就越有可能降低整个开发过程的费用。（作者：Kyle Perkuhn）