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Systementwurf

Mehr Funktion durch Echtzeitfähigkeit

3. Februar 2011, 14:30 Uhr | Dipl.-Ing. Tapio Kramer, Marketing Manager, Inchron GmbH

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Spezifikation von Speicher- und Rechenzeitbedarf reichen nicht

Bereits im Architekturprozess des E/E-Systems muss mittels Echtzeitanforderungen festgelegt werden, welchen zeitlichen Schwankungen (Jitter) und Übertragungs- und Verarbeitungszeiten (Latenz) die Daten unterliegen dürfen. Diese Definition der Echtzeitanforderungen und -eigenschaften betrifft die Teilkomponenten und das Gesamtsystem und erfolgt idealer Weise sehr früh beim OEM in enger Zusammenarbeit mit den Zulieferern. Denn es genügt für den OEM nicht mehr den statischen Speicher- und Rechenzeitbedarf der Software-Komponenten im Lastenheft festzulegen und am Ende im Fahrzeugintegrationstest deren Einhaltung zu überprüfen. Schon in der Ausschreibungsphase ist es wichtig das korrekte, dynamische Zusammenarbeiten der Komponenten der Zulieferer zu planen. Die Ermittlung ist jedoch ein iterativer Prozess, da die Teilkomponenten wiederum mit ihren Eigenschaften Echtzeitanforderungen an das Ausführungssystem und andere Teilkomponenten implizieren. Daher müssen frühzeitig die Echtzeitanforderungen gemeinsam erarbeitet und verfeinert werden, um spät auftretende, sehr aufwändige Echtzeitfehler zu vermeiden.

Inchron unterstützt OEMs und Zulieferer in einem methodischen Vorgehen die Echtzeitanforderungen der Teilkomponenten mit den Projektpartnern zu spezifizieren und mittels virtueller Integration zu testen. Die Werkzeuge zur Echtzeitsimulation chronSIM und zur Echtzeitvalidierung chronVAL erlauben es, modellbasiert das Echtzeitverhalten von Software und Hardware zu beschreiben und zu analysieren, noch bevor alle Teile implementiert sind. Das Verhalten der Komponenten wird hierfür in einem Echtzeitmodell beschrieben. Zusammen mit den OEMs und Zulieferern werden die Echtzeitanforderungen und -eigenschaften erfasst und verfeinert. Kritische Abläufe werden als Wirkketten modelliert und in der Echtzeitanalyse des Systems überprüft. Entsprechende Berichte zeigen, wo kritische Situationen in der Architektur auftreten können und ob diese mit der geplanten Systemarchitektur sicher vermieden werden können.

Das modellbasierte Vorgehen ermöglicht es, die Anteile der zum Teil konkurrierenden Zulieferer bezüglich des dynamischen Verhaltens zu beschreiben und analysieren ohne dabei in IP-Konflikte zu geraten. In naher Zukunft werden die Zulieferer ihre Kompetenz auch hinsichtlich der Echtzeitfähigkeit ihrer Systemarchitektur und deren Integrierbarkeit in das Gesamtsystem mittels Echtzeitanalyse nachweisen müssen. Denn ohne bereits bei der Vergabe auf ein korrektes Zusammenwirken der geplanten Komponenten zu achten, werden die notwendigen, hoch integrierten Domänenrechner und AUTOSAR-Architekturen unmöglich innerhalb der heutigen Innovationszyklen zu erstellen sein.