电控开发环境搭建手册

在正式开始电控开发工作之前，首先需要搭建电控开发环境，此处开发环境主要是指软件开发环境。本文以RapidECU-U34控制器为例讲解了基于模型设计的电控开发环境搭建过程，对于其它型号的控制器，开发环境搭建过程是类似的。

一.电控开发环境的组成

基于模型设计电控开发环境的组成主要包括集成开发环境VS，建模软件MATLAB，C代码编译器S32DS，全自动代码生成工具ECUCoder，测量标定与故障诊断软件MeCa，以及其它一些有用的工具软件。

二.安装VS与MATLAB

1.MATLAB版本的选择

MATLAB版本越高功能越丰富软件完善程度也越高，但是相应地软件安装空间越大对电脑配置的要求也越高，所以需要合理地选择MATLAB版本。选择MATLAB版本的主要考量因素包括如下三点：

  1. CAN FD功能，MATLAB 2019a及以上版本提供了完整的CAN FD功能支持，因此，如果需要使用CAN FD功能的话，必须选择MATLAB 2019a及以上版本。

  2. 电脑配置，MATLAB 2017a及以上版本要求16G以上内存，否则MATLAB的启动时间非常长，运行比较卡并且容易报错。因此，如果电脑配置比较差的话，只能使用MATLAB 2014b~2016a等比较老的版本。

  3. ECUCoder支持的MATLAB版本，RapidECU-U34控制器使用的ECUCoder软件支持的MATLAB版本为2014b~2023a 64位Windows版本。

综上，如果需要使用CAN FD功能的话，可以选择MATLAB 2019a~2023a 64位Windows版本，电脑配置要求至少16G内存+六核处理器+固态硬盘。如果电脑配置比较差的话，只能使用MATLAB 2014b-2016a等比较老的版本，但是无法使用CAN FD功能。

2.VS版本的选择

VS版本的选择取决于MATLAB的版本：

MATLAB 2014b~2016a：VS2010

MATLAB 2016b~2021a：VS2015

MATLAB 2020b~2023a：VS2019

在安装VS过程中，如果需要选择性安装组件的话，Visual C++相关的所有组件都是必须选择的，否则MATLAB将无法找到VS。

安装VS之后，可以通过新建一个简单的Visual C++工程并编译该工程来验证VS是否已经正确安装。

3.VS与MATLAB的安装顺序

通常要求先安装VS后安装MATLAB，否则容易出现MATLAB找不到VS的问题。

4.验证VS与MATLAB安装正确性

验证VS安装正确性请参考VS相关资料，验证MATLAB安装正确性请参考MATLAB相关资料。验证VS与MATLAB安装正确性的方法为在MATLAB命令行窗口中输入如下指令：

mex -setup

当MATLAB提示“MEX 配置为使用 'Microsoft Visual C++ 2015 (C)' 以进行 C 语言编译。”类似内容时表明VS与MATLAB安装正确，下图是VS2015+MATLAB 2019a的提示截图：

对于其它版本的VS与MATLAB，安装正确时会出现类似提示信息。

需要注意的是，有些时候即使计算机上已经安装了正确版本的VS软件，但是MATLAB运行mex –setup命令之后还是找不到VS，这种情况往往是因为该计算机上先安装MATLAB后安装VS导致的MATLAB找不到后装的VS，通常将MATLAB卸载之后重启计算机再安装MATLAB可解决此问题。

三.安装S32DS

S32DS是恩智浦免费提供的C代码编译器，此处需要安装的软件版本是S32DS for S32 Platform 3.5，下载链接为www.nxp.com/S32DS 。

1.安装S32DS注意事项

  1. 安装S32DS是需要激活码的，因此必须登录到恩智浦网站下载S32DS软件，下载软件的时候会提供软件licence与激活码。如果不是恩智浦网站注册用户的话，请先使用电子邮件注册一个用户然后再下载安装。

  2. 安装S32DS软件过程中需要联网激活软件，因此必须保持良好的网络连接，否则无法完整安装S32DS软件。平时使用S32DS软件并不要求网络连接。

  3. 软件安装路径禁止包含中文，否则易出现安装之后找不到应用程序等各种问题。

  4. 安装S32DS之后还需要安装必要插件，U34控制器需要使用插件S32K3xx development package，具体安装方法请参见本章后续章节。

2.安装必要插件

安装S32DS软件之后，打开S32DS软件，S32DS软件会弹出一个启动界面用于设置软件工作空间，通常使用软件默认设置的工作空间即可。

等待软件启动完成之后，点击Help-S32DS Extensions and Updates，等待若干分钟（具体时间取决于网络环境），弹出如下界面，点击All，选择其中的S32K3xx development package（具体版本号可能会有不同），然后点击Install/Updata 1item(s)。

在此界面中，建议取消“Always show at startup”选项，否则会导致S32DS软件启动缓慢。

之后会弹出需要安装的插件的具体项目（具体项目可能不同），如下图所示：

点击Next按钮，开始安装插件，整个安装过程持续若干分钟（具体时间取决于网络环境），安装完成之后通常需要重启软件才能完成整个安装过程。

插件S32K3xx development package正确安装之后，S32DS软件点击Help-S32DS Extensions and Updates，等待若干分钟（具体时间取决于网络环境），弹出如下界面，点击Installed，可以看到插件已经安装完成，如下图所示。

3.验证S32DS安装正确性

打开S32 Design Studio for S32 Platform 3.5软件，点击Help-S32DS Extensions and Updates，等待若干分钟（具体时间取决于网络环境），弹出如上图界面，点击Installed，可以看到S32K3xx development package插件已经安装完成，如上图所示，表明S32DS软件安装正确。

4.设置S32DS软件

打开S32 Design Studio for S32 Platform 3.5软件，点击Window-Preferences-General-Startup and Shutdown，弹出的窗口如下图所示，取消此处Confirm exit when closing last window选项的勾选，然后点击窗口右下角Apply and Close按钮。如果不取消此处勾选，S32DS软件在编译工程的时候易出现卡顿现象，卡顿时间从十几秒到十几分钟不等。

当MATLAB编译模型出现较长时间卡顿时，请重点检查S32DS软件的上述选项是否已经取消勾选。

四.安装ECUCoder

ECUCoder是华海科技提供的全自动代码生成工具，此处需要安装的软件版本是ECUCoder for S32K344或者ECUCoder for S32K311。下载链接为ECUCoder for S32K311。

1.安装ECUCoder注意事项

  1. 用户账户控制对话框提示“你要允许来自未知发布者的此应用对你的设备进行更改吗？”时请点击“是”按钮。

  2. ECUCoder安装路径中不可出现中文路径，否则可能导致软件无法正常使用。

  3. ECUCoder安装后重启计算机之后软件方可正常使用，否则可能导致软件无法正常使用。

2.验证ECUCoder安装正确性

ECUCoder软件安装完成并且重启电脑后，鼠标右击MATLAB软件选择“以管理员身份运行”（要求版本R2014b及以上64位版本），选择ECUCoder软件根目录，在MATLAB命令窗口输入“ec344_ini”（或者“ec311_ini”）命令并回车，弹出如下对话框：

对话框第1行填写S32DS.3.5软件的安装路径，此处填写的安装路径必须与S32DS软件的实际安装路径一致，推荐的填写方法是进入S32DS软件的实际安装路径后复制路径然后粘贴到第1行中。对话框第2行填写S32DS.3.5软件工作空间的路径，此处填写的路径必须与S32DS软件的实际工作空间路径一致，推荐的填写方法是打开S32DS软件，S32DS软件打开时会自动弹出工作空间选择界面，界面中的路径就是S32DS软件的实际工作空间路径，复制该路径然后粘贴到第2行中。

对话框第3行填写控制器C代码工程编译方式，通常使用自动编译，因此填写1即可。完成后点击“确定”按钮，软件设置完成，如下图所示：

软件设置通常只需要一次，之后使用不再需要反复设置。当出现以上提示时，表明ECUCoder已经正确安装。

3.常见问题及解决方法

  1. 提示“错误使用 fprintf 文件标识符无效。使用 fopen 生成有效的文件标识符。”

        问题原因：运行命令时没有计算机管理员权限。

        解决方法：查看用户是否为管理员身份，如不是，切换到管理员权限账户后再次设置。 关闭MATLAB后鼠标右击MATLAB软件选择“以管理员身份运行”，重新运行ec344_ini（或者ec311_ini）命令。

  1. 提示“S32DS.3.5软件不存在或者安装路径与工作空间路径设置错误，请安装S32DS.3.5并正确设置安装路径与工作空间路径”。

        问题原因：S32DS.3.5软件不存在或者安装路径设置错误。

        解决方法：安装S32DS.3.5软件并且正确设置软件安装路径。

  1. 提示“S32DS.3.5工作空间路径设置错误，请正确设置工作空间路径”。

        问题原因：S32DS.3.5软件工作空间路径设置错误。

        解决方法：正确设置工作空间路径，确保ECUCoder中设置的工作空间路径与S32DS.3.5软件实际工作空间路径是一致的。

  1. 提示“S32DS.3.5软件下未安装S32K3xx development package，请先安装S32K3xx development package”。

        问题原因：S32DS软件下未安装插件S32K3xx development package。

        解决方法：在S32DS软件下正确安装插件S32K3xx development package。安装插件S32K3xx development package的具体方法参见章节《三.安装S32DS》。

需要注意的是，有些时候即使S32DS软件下已经安装了S32K3xx development package，但是MATLAB运行ec344_ini（或者ec311_ini）命令之后还是提示“S32DS.3.5软件下未安装S32K3xx development package”，这种情况往往是因为S32K3xx development package的版本太老造成的，在S32DS软件下先卸载当前的插件S32K3xx development package然后重新在线安装最新版本的插件S32K3xx development package即可解决报错的问题。

  1. 设置过程中，弹出对话框：“找不到正确的软件加密狗，软件无法正常使用，请插入加密狗后再次运行。”

        问题原因：有些版本的ECUCoder软件需要软件加密狗，而计算机上没有插入正确的软件加密狗。

        解决方法：插入ECUCoder软件配套加密狗。

  1. 运行ec344_ini（或者ec311_ini）命令时，提示找不到编译器（关键词为loadlibrary、mex –setup等）。

        问题原因：MATLAB找不到合适的VS编译器。

        解决方法：安装VS编译器，安装VS编译器具体方法参见章节《二.安装VS与MATLAB》。安装VS编译器之后在MATLAB命令行窗口中输入指令mex –setup。

需要注意的是，有些时候即使计算机上已经安装了正确版本的VS软件，但是MATLAB运行mex –setup命令之后还是找不到VS，这种情况往往是因为该计算机上先安装MATLAB后安装VS导致的MATLAB找不到后装的VS，通常将MATLAB卸载之后重启计算机再安装MATLAB可解决此问题。

  1. 运行ec344_ini（或者ec311_ini）命令时，提示拒绝访问（关键词为copyfile、拒绝访问等）。

        问题原因：运行命令时没有计算机管理员权限。

        解决方法：查看用户是否为管理员身份，如不是，切换到管理员权限账户后再次设置。 关闭MATLAB后鼠标右击MATLAB软件选择“以管理员身份运行”，重新运行ec344_ini（或者ec311_ini）命令。

4.ECUCoder软件升级

如果电脑上之前安装过ECUCoder软件，现在需要安装更新版本的ECUCoder软件，软件升级步骤如下（先卸载老版本后安装新版本）：

  1. 在MATLAB中进入ECUCoder安装目录，运行ec344_del（或者ec311_del）命令；

  2. 在Windows控制面板中卸载ECUCoder软件；

  3. 安装最新版本软件并重启电脑。

重启电脑之后，验证ECUCoder安装正确性的方法请参见前文内容。

五.安装MeCa

MeCa是华海科技免费提供的测量标定与故障诊断软件，当前最新版本是MeCa V2.0。下载链接为MeCa。

安装MeCa的过程比较简单，按照提示点击“下一步”即可完成安装。

1.安装MeCa注意事项

  1. 软件安装用户必须是计算机管理员账户。

  2. 使用MeCa软件还需要安装CAN卡驱动，安装CAN卡驱动的具体方法可以在安装MeCa软件之后MeCa软件自带的《MeCa 使用说明书》中获取。

  3. 请使用管理员身份运行MeCa软件，启动MeCa软件时右击软件图标-以管理员身份运行。

2.支持的CAN卡

MeCa软件支持的CAN卡为ZLG USBCAN适配器，该CAN卡是国内广泛使用的CAN卡，不限生产厂家，不限外观。正确安装CAN卡驱动之后电脑连接CAN卡时设备管理器如下图所示：

如果电脑连接CAN卡时设备管理器显示的信息与上图的”ZLG USBCAN“不同，则该CAN卡不是MeCa软件支持的CAN卡，请更换CAN卡。

3.支持的CANFD卡

MeCa软件支持的CANFD卡为致远电子USBCANFD适配器，该CANFD卡是国内广泛使用的CANFD卡，有多个型号（通道数量不同），不限外观。当用户使用CANFD卡时，请从名为MeCaFD的图标启动MeCa软件。正确安装CANFD卡驱动之后电脑连接CANFD卡时设备管理器如下图所示：

如果电脑连接CANFD卡时设备管理器显示的信息与上图的”USBCANFD“不同，则该CANFD卡不是MeCa软件支持的CANFD卡，请更换CANFD卡。

六.其它有用的工具软件

电控开发软件环境推荐的其它有用工具软件：ZCANPRO、CANdb++、HexView、ASAP2 Editor、LDF Edit、CANManager for CANopen、Wireshark等。用户可以根据实际需要选择性下载安装这些工具软件。

1.ZCANPRO

ZCANPRO是致远电子免费提供的CAN总线工具软件，是周立功CAN/CANFD系列产品的配套软件，可进行原始数据收发、数据回放、高层协议分析等操作，软件操作简单而不失功能强大，是进行CAN总线测试、监控、诊断、开发的好帮手。

2.CANdb++

CANdb++是VECTOR公司免费提供的CAN总线dbc文件编辑工具软件，可以用来查看、编辑、新建CAN总线dbc文件，支持CAN与CAN FD。

3.HexView

HexView是VECTOR公司免费提供的十六进制或者二进制文件编辑工具软件。HexView可以用来查看、编辑各种格式的十六进制或者二进制文件，支持S19与Hex文件。

4.ASAP2 Editor

ASAP2 Editor是英特佩斯公司免费提供的A2L文件制作工具软件，提供了便捷的编辑环境，通过导入编译器生成的.elf文件，能够获取测量标定量的名称与地址，用户可以通过基于对话框的可视化窗口来输入和编辑所有信息，编辑完成后，点击“Generate”即可生成A2L文件。

5.LDF Edit

LDF Edit是LINWorks免费提供的LDF文件编辑软件，可以查看、编辑、新建LIN总线LDF文件，支持各种版本的LIN规范。

6.CANManager for CANopen

CANManager for CANopen是致远电子免费提供的CANopen主站卡管理软件，可以用来查看CANopen协议配套EDS文件。

7.Wireshark

Wireshark是一个网络封包分析软件。软件的功能是截取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。Wireshark是以太网开发与测试的有用工具。