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Modular real-time technology

The dSPACE SCALEXIO system is based on modular real-time technology for hardware-in-the-loop (HIL) and rapid control prototyping (RCP) projects. It provides high-performance real-time processors for demanding applications as well as comprehensive, precise, and fast I/O capabilities based on FPGA technology.

  • Unterstützung von prozessorbasierter und FPGA-basierter Simulation

    Das dSPACE Electrical Power Systems Simulation Package erlaubt die Echtzeitsimulation von Modellen elektrischer Stromversorgungsnetze, die mit Simscape Power Systems™ (vormals SimPowerSystems™) entwickelt wurden. Das Paket bietet verschiedene Möglichkeiten, Simscape-Power-Systems™-Modelle in einer dSPACE Hardware-in-the-Loop (HIL)-Umgebung für prozessorbasierte und FPGA-basierte Simulation zu integrieren.

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  • Unterstützung von SPI und I2C

    Mit der SCALEXIO Serial Interface Solution können Sie die SPI (Serial Peripheral Interface)-Schnittstelle und den Inter-Integrated-Circuit (I2C)-Bus mit einem SCALEXIO-System einsetzen.

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    Mit 18 Steckplätzen für SCALEXIO-I/O-Boards ist die neue SCALEXIO LabBox der bisher kleinste dSPACE Simulator. Zusammen mit der SCALEXIO Processing Unit als Rechenkern steht nun jedem Anwender ein eigener HIL-Simulator direkt auf dem Schreibtisch zur Verfügung.

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  • Funktionen flexibel testen

    Um schnell eine neue Funktion oder einen neuen Regler testen zu können, wäre ein kleiner, variabler, persönlicher Hardware-in-the-Loop-Simulator ideal. Genau das bietet dSPACE mit der SCALEXIO LabBox.

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  • Erfolgreich im Einsatz

    Gut zwei Jahre nach der Einführung haben sich die SCALEXIO-Hardware-in-the-Loop (HIL)-Testsysteme von dSPACE bereits in zahlreichen Kundenprojekten bewährt. Sie sind weltweit im Einsatz, unter anderem in Deutschland, Italien, Großbritannien, Frankreich, den USA und Japan.

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  • Fünf Jahre SCALEXIO – Rückblick und Ausblick

    2011 wurde SCALEXIO als neues dSPACE Hardware-in-the-Loop (HIL)-System eingeführt. Tino Schulze, verantwortlich für HIL-Testsysteme bei dSPACE, erläutert die bisherige Entwicklung und weitere Planung.

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  • Wie Sie Ihre HIL-Systeme bestmöglich nutzen

    In dieser Webinar-Aufzeichnung zeigt dSPACE, wie Sie den Einsatz Ihrer HIL-Systeme schnell optimieren, wie Sie ISO-26262-kompatibel werden, wie Sie anforderungsbasiert Testen und Ihr HIL-System rund um die Uhr einsetzen.

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Application Areas

The dSPACE SCALEXIO product line comprises flexible and modular systems in various sizes for hardware-in-the-loop (HIL) and rapid control prototyping (RCP) projects in various industries such as automotive, automation, aerospace, medical, transportation, or research. Its powerful real-time technology and comprehensive bus support are ideally suited for the demanding applications of today and tomorrow, which include advanced driver assistance systems (ADAS), autonomous driving, electromobility, and increasing network communication. 

Key Benefits

  • Scalable to any required size
  • Large distributed system setups
  • High-performance processor technology for fast calculation of large and complex models.
  • Comprehensive, precise, and fast I/O capabilities based on FPGA technology.
  • High bandwidth and low jitter for best closed-loop performance based on the IOCNET backbone that is optimized for real-time applications
  • Flexible software-based system configuration
  • Support of Functional Mock-up Interface (FMI)

SCALEXIO provides two types of real-time processing platforms:

  • The SCALEXIO Processing Unit is based on an industrial PC that can be used within a SCALEXIO Rack System or as a stand-alone desktop version. It is suited for applications with high performance requirements.
  • The SCALEXIO DS6001 Processor Board is a real-time platform developed by dSPACE. Thanks to its compact size, it can be integrated in a SCALEXIO LabBox. The DS6001 is suited for applications that require fast closed-loop rates or high I/O bandwidth.

Both real-time platforms provide a similar architecture. For example, they both offer a host interface and I/O interface. They also have an angular processing unit (APU) functionality for highly precise angle-based simulation to measure injection and ignition signals, for example. With these real-time platforms up to six independent APUs can be used.

Multicore Support for Large Models

Depending on the processor, large, complex simulation models can be distributed across several processor cores to ensure that they are computed in real time. A configuration software is used to distribute model parts to the cores and to configure the communication behavior, the simulation hardware, and the model connections.

Multiprocessor Support for Large Systems

Multiprocessor support means that all SCALEXIO systems can be interconnected to increase computational power. To provide large bandwidths, SCALEXIO processing hardware can be interconnected via IOCNET. To ensure convenient modeling, you can either use only one overall project in ConfigurationDesk or work with multiple projects when working with more than one team, for example.

Host Interface

Communication with the host PC is carried out via Gigabit Ethernet, so the SCALEXIO system can be used in any company network. When more than two processing hardware components are used, they are interconnected via an Ethernet switch to ensure communication with the host PC. The IP address for the connection can be assigned via a DHCP server or stored on the SCALEXIO system itself.

SCALEXIO offers three types of I/O boards for its different enclosure types (SCALEXIO LabBox and SCALEXIO off-the-shelf rack system). Local signal processing on these boards helps take some of the load off the real-time processor to ensure highest real-time performance of the SCALEXIO systems. The installation and configuration is similar for all hardware types, so there is very little training effort.

All SCALEXIO I/O hardware shares the following characteristics:

  • Local signal preprocessing on I/O boards to take some of the load off the real-time processor
  • Connection to the processing unit via an IOCNET interface
  • Fully software-configurable
  • Similar installation and configuration processes, so very little training effort is necessary

  MultiCompact HighFlex SCALEXIO I/O Boards1)
  • Large number of I/O channels for specific applications
  • Each channel has a fixed channel type, so the costs per channel are low
  • Integrated signal conditioning and converters
  • Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Connection of real and substitute loads possible
  • Universal input/output/bus channels with freely assignable channel types
  • Very versatile and finely scalable with 10 channels per I/O board,
  • 4 channels per bus board
  • Galvanic isolation for each individual channel
  • Integrated signal conditioning and converters
  • Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Connection of real and substitute loads possible
  • Standardized connector concept for all boards
  • Boards are slot-independent and easy to assemble.
  • Large number of I/O channels with dedicated channel types
  • Small board size
  • Connection to I/O via Sub-D connector2)
  • Boards are slot-independent and easy to plug in2)
Can be used in
  • SCALEXIO off-the-shelf rack system
  • SCALEXIO off-the-shelf rack system
  • SCALEXIO off-the-shelf rack system or a SCALEXIO LabBox
  • DS2680 I/O Unit
  • DS2690 Digital I/O Board
  • DS2601 Signal Measurement Board
  • DS2621 Signal Generation Board
  • DS2642 FIU & Power Switch Board
  • DS2671 Bus Board
  • DS6101 Multi-I/O Board
  • DS6201 Digital I/O Board
  • DS6202 Digital I/O Board
  • DS6221 A/D Board
  • DS2655 FPGA Base Board
  • DS6301 CAN/LIN Board
  • DS6311 FlexRay Board
  • DS6331-PE Ethernet Board
  • DS6332-CS Ethernet Board
  • DS6341 CAN Board
  • DS6351 LIN Board
1) No onboard Failure Insertion Unit (FIU), no connection of real or substitute loads.
2) Does not apply to DS6331 and DS6332.


As a laboratory system, the SCALEXIO LabBox is ideally suited for a wide range of applications, such as RCP or DAQ projects, function testing, test bench control, and as a base system for HIL setups. The compact chassis fits on an office desk and offers space for up to 18 SCALEXIO I/O boards, which can be easily changed by the user.

SCALEXIO Rack System

For ECU tests, the SCALEXIO off-the-shelf rack systems provide sufficient space for MultiCompact units, HighFlex boards, and SCALEXIO I/O boards. The SCALEXIO for HIL applications comes with nine and twelve height units (U). It is the ideal tool for testing single ECUs.

SCALEXIO Customized Rack System

The customized SCALEXIO simulator is tailored to customer-specific requirements. It provides maximum flexibility and can be expanded easily. Its typical fields of application include complex tests of networked ECUs as well as tests that include electronic loads and complete virtual vehicles.

Test Benches

ECUs that cannot be accessed via their electrical interfaces for testing require highly dynamic test benches. dSPACE offers turn-key projects for test benches that let you use mechanical loads and physically stimulated ECUs.

SCALEXIO Processing Unit Neuste Prozessortechnologie ConfigurationDesk für SCALEXIO Konfigurations- und Implementierungssoftware für dSPACE SCALEXIO-Hardware DS6001 Processor Board Kompakte, leistungsstarke SCALEXIO-Karte für schnelle geschlossene Regelkreise DS6101 Multi-I/O Board SCALEXIO® I/O-Hardware mit Signalkonditionierung für automotive Systeme DS6201 Digital I/O Board SCALEXIO® I/O-Board mit 96 bidirektionalen digitalen I/O-Kanälen DS6221 A/D Board Schnelles SCALEXIO A/D Board für präzise Messungen DS2655 FPGA Base Board SCALEXIO® HighFlex-Board mit benutzerprogrammierbarem FPGA DS6301 CAN/LIN Board SCALEXIO-I/O-Board für den Anschluss von Simulatoren mit CAN- und LIN-Bussystemen DS6331-PE Ethernet Board Das DS6331 bietet zusätzliche Ethernet-Anschlüsse für die SCALEXIO Processing Unit. DS6332-CS Ethernet Board Das DS6332 bietet zusätzliche Ethernet-Anschlüsse für das DS6001 Processor Board. DS2601 Signal Measurement Board SCALEXIO® HighFlex-I/O-Board zur Vermessung von Steuergeräte-Ausgangssignalen DS2621 Signal Generation Board SCALEXIO® HighFlex-I/O-Board zur Stimulation von Steuergeräte-Eingängen DS2642 FIU & Power Switch Board SCALEXIO® HighFlex-Board zur Leistungsschaltung mit Failure Insertion Unit DS2671 Bus Board SCALEXIO® HighFlex-I/O-Board als Schnittstelle zu verschiedenen Bussystemen DS2680 I/O Unit SCALEXIO® MultiCompact-Einheit für Antriebsstrang- und Fahrdynamikszenarien DS2690 Digital I/O Board SCALEXIO® MultiCompact-Board für Karosserieszenarien DS2907 Battery Simulation Controller SCALEXIO® Netzteilsteuerung für die Batteriesimulation Electrical Power Systems Simulation Package Echtzeitsimulation von leistungselektronischen Schaltungen, die mit Simscape PowerSystems™ entwickelt wurden EMH Solution für SCALEXIO Bietet eine umfassende I/O-Bibliothek für die prozessorbasierte HIL-Simulation elektrischer Antriebe SCALEXIO-Lösungen für die Luft- und Raumfahrt SCALEXIO-Module für Luft- und Raumfahrtanwendungen mit ARINC 429, MIL-STD-1553 oder AFDX® SCALEXIO Serial Interface Solution Für den Einsatz der SPI (Serial Peripheral Interface)-Schnittstelle mit einem SCALEXIO-System SCALEXIO TWINsync Solution SCALEXIO-Lösung für die Steuerung elektrischer Antriebe in perfekter Synchronität SCALEXIO LabBox SCALEXIO® Schreibtisch-HIL-Simulator für Entwickler SCALEXIO Rack System Die vorkonfigurierten und einsatzfertigen SCALEXIO-Simulatoren sind mit bis zu 12 Höheneinheiten erhältlich. SCALEXIO Customized Rack System The SCALEXIO customized rack system comprises a modular simulator concept. SCALEXIO Fieldbus Solution SCALEXIO®-Schnittstellenlösung für PROFIBUS und EtherCAT ControlDesk Universelle Experimentiersoftware für Steuergeräte-Entwicklung MotionDesk 3D-Online-Animation simulierter mechanischer Systeme in Echtzeit, zum Beispiel für die Visualisierung von Fahrerassistenzsystemen oder Fahrdynamikszenarien Automotive Simulation Models Tool Suite für die Simulation von Motoren, Fahrdynamiken, elektrischen Systemen und der Verkehrsumgebung AutomationDesk Leistungsstarkes Test-Authoring- und Testautomatisierungswerkzeug für den HIL-Test von Steuergeräten SYNECT Datenmanagement- und Collaboration-Software mit Schwerpunkt auf der modellbasierten Entwicklung und dem Test von Steuergeräten
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