Simulink与树莓派-HIL(硬件在环)平台搭建

1. 序
2. 准备工作
3. 下载适配包
4. 配置连接
5. 简单测试模型搭建

1. 序

最早知道树莓派能够和Simulink进行连接，是无意中看到的一个simulink网上研讨会的视频，基于Simulink的树莓派开发板(Raspberry Pi)编程，还记得当时看完之后心潮澎湃，这简直就是一个HIL平台啊，不了解汽车电子的童靴可能不是很清楚，最近这几年，各大厂商已经逐渐拥抱AUTOSAR软件架构，并用MBD(Model based design)的开发方式替代传统手写C语言，简单来说，就是使用搭建模型的方式进行软件开发，然后再利用工具生成嵌入式级的c代码，编译好后烧到板子里。

而就目前情况来看，MBD工具主流只有Simulink，在研发和测试阶段，需要依次进行:

MIL : 模型在环仿真，可以理解为在PC上直接进行Simulink模型仿真测试
SIL : 软件在环仿真，与MIL不同的是，在PC上，使用模型生成出来的C代码，并在电脑的环境下编译（此处注意，不是交叉编译成嵌入式芯片的二进制文件，而是在PC环境下编译成可执行文件），然后使用编译好的程序进行仿真测试
PIL : 处理器在环仿真，使用项目用到的MCU，搭载到特定的开发板上，进行仿真测试
HIL : 硬件在环仿真，使用真实硬件，进行程序的仿真测试

其中，MIL 和 SIL 在PC上使用Simulink就可以顺利完成，但是PIL和HIL这两步，差不多要投入百万RMB才能建的起来（买dSPICE或者其它专业厂商做的配套工具），所以，当笔者看到，Simulink模型能够在树莓派上跑，而且还能通过网络连接PC，进行在线仿真联调时，真是内心小激动了一把，这种300块钱的HIL平台简直不要太好！

好的，话不多说，接下来本文会详细指导，如何使用Simulink与树莓派进行连接，搭建简易的HIL平台。

2. 准备工作

本文所介绍的内容和方法，基于如下环境:

Matlab 版本 2017a
编译器 Microsoft Visual C++ 2012 (C) （可以选择其它编译器，只要matlab支持就行）
树莓派，版本为 3b，添加了外壳散热内存卡和摄像头
Mathwork账号，可以到官网上免费注册，有了账号才能下载Simulink支持树莓派的相关工具包

3. 下载适配包

选择 附加功能 -> 获取硬件支持包 ，然后再弹出的页面点击安装，这一步比较耗时，因为要下载716mb的内容。

注意: 如果安装失败需要看界面提示，例如我使用的是matlab2017a的版本，是会报下载第三方软件支持包失败的错误，到官网上查找，发现有这个bug报出，并有一套解决方案，解决方案如下链接-1741173，就是下载一个attachment_1741173_13b_through_17a_win64_2018-03-08.zip的包，然后把包里的内容替换掉matlab安装目录中的内容就行。
针对连接mathwork官网网速奇差的童鞋，我这边分别把下载好的树莓派硬件支持包，和bug修复补丁文件上传到了百度云上。
- 树莓派硬件支持包: 密码 291r
- 补丁文件: 密码 hzmv

4. 配置连接

安装好插件之后需要进行配置，配置的时候需要注意，如下在进行连接选择的时候，选择使用网线进行直连，从选项可以看出，树莓派与simulink的连接支持中继网络，无线wifi，和自定义设置，为了稳妥起见，我们还是选择使用网线进行单线连接。
配置好之后，需要把配置生成的树莓派定制系统烧写到TF卡上，这步需要用到读卡器来读写TF卡。
烧写好之后，把TF卡插到树莓派上，然后在matlab上进行连接测试。如下为测试连接成功，可以进行后续联调仿真的操作。这一步需要注意，如果对linux的CLI界面操作不熟悉，就需要把如下截图中的信息记录下来，如果比较熟悉可以连上显示器键盘，直接在树莓派的linux系统中查看和修改下面的信息。