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Entwicklungsprozess bei Continental

Modellbasiert entwickeln, automatisch testen

13. Mai 2011, 11:30 Uhr | Von Dr. Marco Kunze und Dr. Thomas Burger

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Integraler Bestandteil der SDA-Umgebung

Die Entwicklung elektronischer Steuergeräte (Electronic Control Units; ECU) für die Automobilindustrie hängt in hohem Maß von einer effizienten Nutzung von Qualitätssicherungsmethoden ab. Vor allem im Antriebsstrangbereich übernehmen Steuergeräte immer mehr Funktionen, für deren Entwicklung früher mehrere Software-Entwicklungsschleifen zur Optimierung durchlaufen werden mussten.

Der Begriff „Modellbasiertes Testen“ wird heute häufig mit jeweils leicht unterschiedlichen Bedeutungen verwendet. In der SDA-Umgebung beschreibt er sämtliche im Kontext der modellbasierten Entwicklung stattfindenden Testaktivitäten.

Die in der MBD Test Suite kombinierten Methoden des Model-in-the-Loop-Testing (MiL), des Rapid Prototyping (RPT) und der Testvektor-Generierung (TVG) bilden gemeinsam einen Prozess, der das frühzeitige Testen ausführbarer Systemmodelle ermöglicht. In jeder Entwicklungsphase können damit Modelle iterativ optimiert werden, bis der gewünschte Reifegrad bzw. das erforderliche Qualitäts-Niveau erreicht ist.

Das modellbasierte Testen mit Hilfe der SDA-Umgebung gestattet die Wiederverwendung von Testartefakten und erhöht den Automatisierungsgrad, wodurch der Entwicklungsaufwand für den jeweils folgenden Entwicklungszyklus sinkt. Zwischen der anfänglichen Modellierung und der Integration in ein Steuergerät liegen verschiedene Integrationsstufen. Da der Funktionsumfang des Systems stets konstant und unabhängig vom Integrationsgrad bleiben soll, müssen auch die relevanten Testfälle über die gesamte Integration und Implementierung hinweg konstant bleiben. Das modellbasierte Testen ist in mehreren Phasen der Embedded-Software-Entwicklung anwendbar. Ein Alleinstellungsmerkmal der SDA-Umgebung ist hierbei, dass alle im Folgenden dargestellten Verfahren automatisiert auf Basis ein und desselben Modells durchführbar sind:

MiL-Test / PC-Simulation: Der erste Integrationsgrad basiert auf dem Systemmodell selbst. Für den Test wird das Modell (die entwickelte Controller-Funktion) gemeinsam mit seiner Umgebung (der Regelstrecke) in der SDA-Umgebung ohne jegliche physikalische Hardware-Komponente simuliert. Die Entwickler können auf diese Weise das Modell schon in einem sehr frühen Entwicklungsstadium gegen die Anforderungen testen. In dieser Phase werden die Entwickler vom SDA Simulation Manager und der MBD Test Suite vollständig durch den Testprozess geführt.
Rapid Prototyping: Die SDA-Umgebung unterstützt die beiden optionalen Methoden des externen und internen Rapid Prototypings. Beim heute weit verbreiteten externen Rapid Prototyping (eRPT) läuft das Modell auf einem separaten Controller, der Rapid Prototyping Unit (RPU). Diese ist über eine geeignete Schnittstelle mit dem Steuergerät verbunden. Beim internen Rapid Prototyping (iRPT) wird das Modell direkt in das Steuergerät integriert und zusammen mit der regulären Steuergeräte-Software ausgeführt. Rapid Prototyping gibt dem Entwickler die Möglichkeit, den Entwurf der Steuerungs-Software in Echtzeit gemeinsam mit der gesamten Steuergeräte-Software und der vollständigen Hardware (inkl. aller elektrischen, mechanischen oder hydraulischen Komponenten) in einer realitätsnahen Umgebung zu verifizieren, zu validieren und vorzukalibrieren.
Testvektor-Generierung: Bei der Verifikation des generierten Produktions-Codes gegen das SDA-Modell unterstützt die MBD Test Suite die Entwickler durch die automatische Generierung geeigneter Testvektoren. Diese bieten eine vollständige Verzweigungs- und Entscheidungsabdeckung und werden für dynamische Software-Modultests eingesetzt.