1. 概述

S32K 系列皆有支持 Model base design 的功能， NXP 也提供 MBDT ( Model base design Toolbox ) 可以方便客戶快速導入模組化開發，並且包含常見應用設計。

此文件介紹使用 S32K144 EVB 完成六步方波控制與測試基於 Model base design，測試部分 NXP 也提供 SIL & PIL 的測試資源，此文件說明 SIL & PIL 原理與 PIL 示範測試步驟。

NXP S32K 也提供 AutoSar Mcal 相關 model ，可以導入 Vector/EB tresos AutoSar base software layer & AutoSar os & AutoSar RTE ，協助客戶開發 AutoSar 基於 Model base design 。

NXP S32K PIL 測試基於 MATLAB / Simulink 詳細操作影片可以參考大大通上 WPI 與鈦思科技合作的影片內容 ( WPI & Terasoft NXP S32K MBDT_PIL 操作影片 )。

2. S32K1_MBDT

2.1 S32K & SBC model

S32K144 提供模組包含針對 SBC ( PMIC ) 的驅動 Model ，周邊 ADC, ACMP, CAN-Bus, I2C, SPI, UART, LIN, FlexIO, FlexTimer model 與 DMA, LPIT, eeprom, flash, RAM, Watcgdog, RTC model 提供給客戶運用，不用再建置相關 model ，大幅減少開發時程。

2.2 Library model

NXP S32K 也提供 Model base design 相關數學, 濾波與馬達控制 block 供客戶使用以下說明 Library 所包含的內容

Mathematical Library Model : ABS, ADD, SUB, DIV, MUL, MAC, Shifting, F16/F32/FLT Conversion
General Function Library : SIN, ASIN, COS, ACOS, TAN, ATAN, LUT, LOG, Ramp, Hysteresis, Limit, Plp and Plr controllers
General Digital Filters Library : FIR, IIR1, IIR2, Moving Average
General Motor Control Library : Park/Clark Direct & Inverse transformations, Space Vector Modulation, PMSM Decoupling, DC Bus Ripple Elimination
Advanced Motor Control Library : BackEMF Observer, Tracking Observer, Speed and Current Loops

2.3 FreeMASTER model

Freemaster 為 NXP 開發的圖形化 GUI 介面，可以利用 CAN-Bus 或者 UART 搭配轉 USB 的硬體，將 MCU 的參數變數資料丟出，並且可支持圖形化示波器功能，讓客戶可以知道時間上的參數變化，可以應用在許多領域，例如馬達控制器參數調適，圖形化電流、轉速、d-q 軸轉換值，可以最大化方便客戶調適控制器參數。

2.4 S32K BMS example

NXP 提供 S32K 基於 Model base design 開發的 BMS 應用，可搭配 EBtresos AutoSar Model 完成 BMS 應用符合 AutoSar 規範，NXP 也提供完整 BMS 硬體開發板，藉由 Model base design 除了 NXP的 model 外，也可參考MATLAB/SIMULINK 提供 BMS 相關的演算法 model ，大幅降低設計難易度專注開發 BMS 演算法，另外也可增加 NXP freeMASTER Model 使用 CAN-Bus or UART 通訊即時使用電腦端監控電池態，調整演算法參數。最後 NXP也提供 SIL & PIL 測試參考，符合車用開發的測試需求，從設計到驗證，加快 BMS 產品開發流程。

2.5 S32K PMSM/BLDC example

NXP 提供 PMSM & BLEC 馬達相關應用的 Model base design example 基於 NXP 馬達開發平台，基於 S32K 的周邊 Model 搭配 NXP 馬達控制 Library Model ，建立馬達應用的設計，提供 FOC 架構馬達控制，PID 控制 Model ，無速度感測估算 Model ，V/F 馬達控制，位置估測，六步方波，Hall sensor 回授，馬達速度，電流控制等等，供客戶馬達所需的 model ，也可自行開發部分 Model ，大幅降低馬達應用開發流程與 SIL & PIL 測試。

下圖為 NXP S32K144 PMSM 馬達控制應用 Model base design

下方為 NXP PMSM & BLDC 控制 Model 功能的整理

3. S32K1_SIL 測試

SIL 全名 Software in the loop ，如下圖所示，運行兩種狀態，輸入測試項目 ( Test Vectors ) 後，Model 運行後的輸出必需要等於使用 Model 所產生的程式碼 ( 例如C code ) ，所有測試項目輸出都一致後代表 SIL 測試成功，此測試不需要硬體，只需要電腦運行 MATLAB 撰寫 Test Vectors 進行測試即可。

4. S32K1_PIL 測試

PIL 全名 processor in the loop ，如下圖所示，可以知道跟 SIL 差異如下方紅框，PIL 需要使用燒錄器將 Model 轉成的程式碼 ( 例如 C code ) 燒錄至 NXP 晶片中，運行結果則透過 UART ( 註 : S32K 為例 ) 丟回電腦端，MATLAB 比對結果，整體結果正確PIL 測試就算通過，NXP 已經將 S32K UART 與 MATLAB 之間配置完成，客戶不需再開發 PIL 通訊與比較模塊，可以快速導入 PIL 測試。