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Methoden und Prozesse für die Steuergerätekonfiguration in AUTOSAR-Anwendungen

Echtzeit in AUTOSAR in Serie

12. August 2011, 12:45 Uhr | Von Christoph Ficek und Dr. Kai Richter

AUTOSAR ist als Standard für Steuergeräteentwicklungen mittlerweile eingeführt und wird in Serienprojekten, je nach OEM-Vorgabe, in der Version 3.2 oder 4.0 eingesetzt; letztere inklusive der Timing Extensions.

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Aus Sicht der Software-Entwicklung hat AUTOSAR durch diese Standardisierung bereits eine enorme Produktivitätssteigerung ermöglicht. In der System-Entwicklung tauchen allerdings, speziell im Kontext einer Echtzeit-Fähigkeit, weitere Fragen auf:

Realisierbarkeit: Wie viel Software kann auf einem Steuergerät ablaufen, damit noch alle Echtzeit-Anforderungen erfüllt werden?
Sicherheit, Verfügbarkeit, Erweiterbarkeit: Welche technischen und kommerziellen Auswirkungen haben Design-Änderungen?
Dokumentation der Echtzeit-Fähigkeit und Anforderungen: Wie müssen und/oder lassen sich Echtzeit-Anforderungen dokumentieren bzw. spezifizieren?

Wunschgemäß sollte am Ende der Entwicklung eine Systemintegration zur Verfügung stehen, welche die oben genannten Anforderungen erfüllt, die Steuergeräte-Ressourcen optimal nutzt und Platz für Erweiterungen hat. Die Schritte bis zur Systemintegration sind unter anderem die Umsetzung von Funktionsarchitekturen in Software-Architekturen, die Erstellung der RTE- und Betriebssystemkonfiguration (Schedule) und die Integration der Basis-Software-Elemente.

In Hinblick auf die Sicherstellung der Echtzeit-Fähigkeit sind die Erzeugung und die Überprüfung der Steuergerätekonfiguration (mit Runnable-Mapping, Task-Layout und Schedule-Konfiguration) besonders wichtig. Hier helfen Timing-Analysen dabei, die Konfigurationen zu bewerten, zu dokumentieren und ggf. Anforderungen an die Zulieferer zu formulieren. Weiterhin liefern sie die Grundlage für anstehende Entwurfsentscheidungen.

Geeignete Timing-Analyse-Methoden existieren bereits und sind vielfach im Einsatz. Die wichtigsten Aspekte dabei sind die CPU-Auslastung – aufgeschlüsselt nach Software-Komponenten, Tasks und Runnables – und die Zusammenhänge zwischen Wirkketten und Software-Architektur. Weiterhin wichtig sind die Zeitbedingungen (Event Chains) für Wirkketten und das Scheduling der Systemkonfiguration, also der Summe aller zu integrierenden Funktionen.