Die virtuelle ECU für Autosar

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Die virtuelle ECU für Autosar
EVE: Validieren und Kalibrieren mit virtuellen Steuergeräten
Mit einer neuen, EVE (ETAS Virtual ECU) genannten Lösung lassen sich Autosar-Anwendungssoftware-Komponenten und Basissoftware-Module aus verschiedenen Quellen in virtuelle Steuergeräte integrieren. Der Einsatz der
virtuellen Steuergeräte ermöglicht die frühzeitige Validierung und Kalibrierung von Steuergeräte-Software am PC
und steigert so die Effizienz und Qualität im Software-Entwicklungsprozess.
Die Autoren: Michel Dietrich, Michael Ebert, Guillaume Francois und Dr. Ulrich Lauff
Bilder: ETAS
Bild 1: Mit EVE lassen sich
Komponenten und Module der
Applikations- und Basissoftware
in verschiedenen Kombinationen
integrieren, validieren und
kalibrieren. In der nächsten
Version wird EVE die Integration
von Funktionsmodellen und
Software-Komponenten in
demselben virtuellen Steuergerät
unterstützen.
S
eit November 2012 stehen das Autosar- und Eclipse-basierte, offene und erweiterbare Werkzeug ETAS IsolarEVE und die Laufzeitumgebung ETAS RTPC-EVE für die
Ausführung von virtuellen Steuer­geräten am PC als erste
Produkte der neuen Lösung zur Verfügung. Isolar-EVE dient zur
Konfiguration der virtuellen Steuergeräte, zur Integration des
Quellcodes der Steuergeräte-Software mit den virtuellen Steuergeräten sowie zur Steuerung und Überwachung der Ausführung. Ein
virtuelles Steuergerät lässt sich mit virtuellen und über physikalische Schnittstellen am PC mit realen Sensoren, Aktuatoren und
Steuergeräte-Netzwerken verbinden.
Software-Validierung am PC
Für den Fall der Anbindung an reale Kompon­enten kann die Steuergeräte-Simulation am PC in Echtzeit erfolgen. Alternativ dazu ist
die Simulation auf einer ­adaptierbaren Zeitskala, welche die Simulationszeit verkürzt, das geeignete Mittel, wenn die Interaktion von
verschiedenen Anwendungssoftware-Komponenten zu einem frühen Zeit­punkt am PC getestet werden soll. Die XCP-Schnittstelle,
die von der RTPC-EVE-Umgebung bereit­gestellt wird, ermöglicht
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Automobil Elektronik 01/2013
eine einfache Einbettung von virtuellen Steuergeräten in bestehende Werk­zeug­umgebungen.
Mit Hilfe von Isolar-EVE lässt sich C-Code von Autosar-Anwendungssoftware flexibel integrieren und vali­dieren. Das gilt sowohl für Software-Komponenten von einzelnen Anwendungen als
auch für die komplette Anwendungssoftware. Ebenso können Basissoftware-Stacks oder -module im Zusammen­spiel mit Anwendungssoftware-Komponenten direkt getestet werden. Bild 1 zeigt
weitere mögliche Kombinationen.
In der ersten Version von Isolar-EVE sind Autosar-R4.0-konforme Software-Module einschließlich des Echtzeit-Betriebssystems
ETAS RTA-OS, der Lauf­zeitumgebung ETAS RTA-RTE und der
MCAL-Implementierung für die Ausführung von virtuellen Steuergeräten auf dem PC mit enthalten. Mit virtuellen Steuergeräten
lassen sich die Iterationszyklen zwischen der ersten prototypischen
Imple­mentierung einer Funktion und der endgültigen SoftwareImplementierung deutlich verkürzen. Im Vergleich zur Reprogrammierung des Flashspeichers eines Steuergeräts kann die dazugehörige Steuer­geräte-Software in der virtuellen Umgebung am PC
in kürzester Zeit aktualisiert werden.
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Bild 2: Benutzeroberfläche von
Isolar-EVE. Im Projektexplorer (oben
links) werden Autosar-Projekte und
virtuelle Steuergeräteprojekte
(VECU) verwaltet. Mit dem EVE
Explorer (unten links) lassen sich
VECU-Projekte auf Basis von
Autosar-Systembeschreibungen
erzeugen.
Fehler in der Software können dort wesentlich einfacher als mit
dem Steuergerät reproduziert und gefunden werden. Gleichzeitig
ist die Aufzeichnung von hohen Datenmengen mit den üblichen
PC-Festplatten möglich. Vollständig integrierte Steuergeräte-Software kann mit virtuellen Steuergeräten effizient validiert werden.
Dabei besteht die Möglichkeit, Testfälle und -automa­ti­sierungen
gemeinsam mit anderen Umge­bungen wie zum Beispiel Hardwarein-the-Loop-Systemen zu verwenden.
Kalibrierung von Steuergeräte-Software am PC
Virtuelle Steuergeräte können über die XCP-Schnittstelle auf die
übliche Weise an das Mess- und Ver­stellwerkzeug ETAS INCA an-
geschlossen und beispielsweise in einer Closed-Loop-Simulation
gegen genaue ETAS-Ascmo-Modelle kalibriert werden. Die aufgezeichneten Messwerte und Kalibrier­daten lassen sich in der INCADatenbank speichern und im weiteren Prozess wieder­verwenden.
Umge­
kehrt können vorhandene Messdaten, zum Beispiel aus
Fahrversuchen, einfach als Referenz für die Kalibrie­rung in der
virtuellen Umgebung eingesetzt werden. (av)
n
Die Autoren: Michel Dietrich, Michael Ebert, Guillaume Francois und Dr. Ulrich
Lauff arbeiten bei ETAS.
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Fehlersuche im Code für Multicore-Targets
Restbussimulationen und Gateways konfigurieren
Mit der Universal Debug Engine
(UDE) 4.0 von PLS bestimmen die
Entwickler, welche Cores und
Funktionseinheiten der Debugger
kontrolliert. Zwei oder mehr Cores
lassen sich zu Run-Control-Gruppen zusammenschalten, um gemeinsames Starten und Stoppen
oder gemeinsame Einzelschritte
zu definieren. Der Multicore-/
Multi-Programm-Loader unterstützt mehrere Compiler-Konzepte für Multicore-Targets. Weil die
Datenmenge beim Tracen von
mehreren Quellen wächst, hat die
UDE 4.0 ein neues Multicore-Trace-Framework erhalten, das auch
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statistische Auswertungen wie Profiling
und Code-Coverage
bietet. Zusammen mit
einem neuen TracePod für das Universal
Access Device UAD3+
wird serieller HighSpeed-Trace möglich:
Das Aurora-Protokoll ermöglicht
vier Lanes mit je 3,125 GBit/s; für
aktuelle Targets genügen schon
eine Lane mit 2,5 GBit/s (Infineon
AURIX) oder vier Lanes mit 1,25
GBit/s (Freescale Qorivva). Zu den
neu unterstützten MCUs zählen
Infineons AURIX, Freescales MPC­
57xx, die SPC57x-Familie von ST
Microelectronics (jeweils mit Generic-Timer- und Hardware-Security-Modul!), Infineons XMC­
4400 und XMC4200 sowie die
NetX51 und NetX52 von Hilscher.
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Bild: Eberspächer
Flexconfig RBS 2.4
Bild: PLS
Universal Debug Engine 4.0
Mit dem Update 2.4 der Applikation Flexconfig RBS lassen sich
Restbussimulationen und Gateways leichter als bisher an die
eigenen Anforderungen anpassen. Eberspächer Electronics hat
hier zusätzliche Manipulationsmöglichkeiten und eine Unterstützung von Autosar-Netzmanagement (NM) ergänzt. Zu den
Manipulationsmöglichkeiten zählen das ereignisgesteuerte Versenden von CAN- und FlexrayFrames sowie die Manipulation
von PDU-Update-Bits und Wake­
up-Pattern. Durch Cyclestart-Interrupt-Userfunctions kann der
Anwender das NM-Verhalten für
ein Gateway oder eine Restbus­
simulation abbilden. Da die entsprechende Hardware vollständig
Sleep- und Wakeup-fähig ist,
kann das konfigurierte Gateway
dauerhaft im Fahrzeug verbaut
werden. Die Möglichkeit aktuelle
Fibex- und Autosar-Dateien zu
verwenden, welche unterschiedlichen Varianten eines Steuergeräts in einer Datei enthalten, runden das Update 2.4 von Flexconfig RBS ab.
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