Entwicklungswerkzeuge Brücken schlagen mit AUTOSAR

Schnittstellen mit angepassten AUTOSAR-Lösungen
Schnittstellen mit angepassten AUTOSAR-Lösungen

Der AUTOSAR-Standard adressiert unterschiedliche Schnittstellen in den Vorgehensmodellen für die Steuergeräteentwicklung. Werkzeughersteller wie die dSpace GmbH bedienen diese Schnittstellen mit angepassten AUTOSAR-Lösungen. Zugleich bietet der Standard neue Potenziale, Brücken zwischen vorhandenen Produkten oder sogar zu neuen Lösungsangeboten zu schlagen. Das soll anhand der typischen Werkzeuge im AUTOSAR-Entwicklungsprozess sowie der Möglichkeiten im Bereich der Absicherung solcher Entwicklungen aufgezeigt werden.

Nach zehn Jahren intensiver Spezifikationsarbeit hat der AUTOSAR-Standard mit der Version 4.x einen hohen Reifegrad erreicht. Weitere Entwicklungen sind vorgezeichnet. Der Standard unterstützt den Datenaustausch an vielen Stellen im Entwicklungsprozess, wie Bild 1 schematisch aufzeigt. Systemanteile und nachgelagert die detaillierte Architektur der Anwendungs-Software werden in einem Systemarchitekturwerkzeug wie dSpace SystemDesk entwickelt. Das standardisierte AUTOSAR-Austauschformat (ARXML) stellt einen einfachen und konsistenten Datenaustausch zwischen Fahrzeugherstellern und Lieferanten sicher, selbst wenn unterschiedliche Autorenwerkzeuge der Beteiligten zum Einsatz kommen.

Zwischen Software-Architektur- und Funktionsentwicklung liegt die nächste Schnittstelle. Hier werden die Beschreibungen einzelner Software-Komponenten (Software Components, SWCs) zwischen Werkzeugen wie SystemDesk und TargetLink ausgetauscht. Auch bei der Übergabe der Software-Architektur an den Integrator der Basis-Software bildet AUTOSAR die Brücke zwischen verschiedenen Tools. Dadurch ist es möglich, SystemDesk als Architekturwerkzeug mit Angeboten unterschiedlicher Hersteller zur Konfiguration und Generierung der Basis-Software zu kombinieren.

Durch die Standardisierung ergibt sich darüber hinaus die Möglichkeit, schon in einer sehr frühen Entwicklungsphase virtuelle Steuergeräte (V-ECUs) zu erzeugen und diese zu testen, lange bevor der Code auf einem echten Steuergerät integriert wird. Mit Veos steht hierfür eine geeignete Plattform für die PC-basierte Simulation zur Verfügung.

Liegen der abgesicherte Code für die Anwendungskomponenten sowie für die Basis-Software inklusive der Runtime Environment (RTE) vor, so ist durch die von AUTOSAR standardisierte API sichergestellt, dass die Code-Teile im Make/Build-Prozess zum fertigen Steuergeräte-Code zusammengesetzt werden können. All diese Schritte profitieren von der standardisierten Architektur der Steuergeräte und dem standardisierten Austauschformat, die die Kopplung der Tools auf diese Weise erst möglich machen.

Architekturen mit AUTOSAR erstellen

Entwurfswerkzeuge unterstützen die Erstellung von Architekturbeschreibungen nach den von AUTOSAR definierten Spezifikationen. Dabei ist einerseits der volle Umfang des Austauschformats zu berücksichtigen, andererseits eine geeignete Abstraktion zu finden, um die Inhalte komfortabel und effizient zu editieren. Diesen Ansatz verfolgt das Systemarchitekturwerkzeug SystemDesk für den Bereich „Software- und zugeordnete Systemmodellierung“. In den aktuellen Produktversionen von SystemDesk werden die AUTOSAR-Versionen R3.x und R4.0 unterstützt, Ende 2013 mit SystemDesk 4.1 auch AUTOSAR R4.1.

Das interne Datenmodell von SystemDesk 4.x ist aus dem von AUTOSAR definierten Informations-modell abgeleitet. Damit ist konstruktiv gewährleistet, dass der volle Umfang des AUTOSAR-Standards im Werkzeug dargestellt und editiert werden kann. Ebenso ist ein verlustfreier Import und Export von AUTOSAR-Beschreibungsdateien gesichert. Für die gewünschten Abstraktionen dienen unterschiedliche Darstellungsformen im Werkzeug (Bild 2). Die Struktur von Software-Architekturen, bestehend aus Software-Komponenten und ihren Verbindungen, lässt sich mit Hilfe grafischer Diagramme erstellen und visualisieren. Dialoge bieten vorgefertigte Sichten, um die mit einzelnen AUTOSAR-Elementen verbundenen Attribute zu strukturieren und übersichtlich zu präsentieren. Auf diese Weise können beispielsweise Beschreibungen von Datentypen erfasst werden, ohne diese über die hierarchischen Strukturen des AUTOSAR-XML-Schemas zu editieren. Die Dialoge gewährleisten, dass die eingegebenen Daten syntaktisch korrekt sind, und ergänzen notwendige Referenzen automatisch. Schließlich helfen tabellarische Editoren bei der Eingabe der vielfältigen Mapping-Informationen, zum Beispiel der Abbildung von Software-Komponenten auf Steuergeräte oder von Datenelementen auf Systemsignale.

Von AUTOSAR werden weiterhin Regeln definiert, die bei der Modellierung zu berücksichtigen sind und den Umfang des XML-Schemas erweitern. SystemDesk hat hierfür einen Mechanismus, um Projektinhalte nach diesen Regeln zu validieren, und stellt vorgefertigte Regelsätze zur Verfügung. Anwender von SystemDesk bekommen damit die Sicherheit, dass die erstellten AUTOSAR-Beschreibungen von den nachgelagerten Werkzeugen korrekt verarbeitet werden können.