Standardisierte Architekturen und Schnittstellen sollen komplexe Systeme beherrschbar machen
Status Quo AUTOSAR
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Tool-Unterstützung für den Entwurf verteilter Funktionen
Ohne leistungsstarke Autorenwerkzeuge ist eine Entwicklung von AUTOSAR-Komponenten undenkbar (Bild 2). Ein manuelles Erstellen der für den Entwurfsprozess benötigten XML-Dateien ist auf Grund der Komplexität nicht möglich. Vector Informatik hat mit seiner DaVinci Tool Suite bereits 2003 eine Werkzeugfamilie geschaffen, die genau den von AUTOSAR heute favorisierten strukturierten und modularen Ansatz verfolgt und die Entwicklerteams beim Entwurf verteilter Funktionen, bei der Zuordnung von Softwarekomponenten und bei der Code-Integration der vernetzten Steuergeräte unterstützt. Als einer der ersten Toolanbieter unterstützt der Premium-Partner der AUTOSAR-Initiative einen durchgängigen und konsistenten AUTOSAR-Entwicklungspro-zess, mit dem sich alle Schritte sys-tematisch abarbeiten und die komplexen Zusammenhänge kontrollieren lassen. Die Toolunterstützung reicht vom Entwurf der Software-Architektur und der Netzwerkkonfiguration bis zur Codegenerierung. Im Hintergrund überwacht die Werkzeugumgebung eASEE das Daten- und Konfigurationsmanagement, die Benutzerverwaltung und die Datenintegration.
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Zur Beschreibung des Gesamtsystems erstellt der Anwender mit dem DaVinci System Architect zunächst eine formale Beschreibung der Softwarekomponenten und der Systemtopologie aus ECUs und Netzwerken. Danach weist er die Softwarekomponenten den einzelnen ECUs zu und legt damit fest, welche Kommunikation lokal und welche über ein Bussystem erfolgt. Die Portdaten werden den Bussignalen zugeordnet und die Signallaufwege definiert, z.B. über Gateway-Steuergeräte. Mittels DaVinci Network Designer werden das Layout und das Zeitverhalten (Scheduling) der Netzwerkbotschaften definiert. Ergebnis ist die System Configuration Description; diese enthält die vollständige Information über die Systemarchitektur inklusive der Kommunikationsmatrizen und kann außerdem als AUTOSAR-konforme XML-Datei für die Steuergeräte-Entwicklung genutzt werden.
Der DaVinci Developer nutzt diese XML-Datei als Basis und konfiguriert daraus die RTE. Zur Konfiguration und Generierung der umfangreichen Basissoftware wie Betriebssystem, Kommunikations-Stacks oder I/O-Treiber werden die Werkzeuge GENy, osCAN Configurator und MICROSAR.EAD eingesetzt.
Die Implementierung der Softwarekomponenten und erste Tests erfolgen ebenfalls werkzeuggestützt. Beim Einsatz geeigneter modellbasierter Werkzeuge kann die Funktionalität etwa über Zustandsdiagramme formuliert werden. Dies ermöglicht die spätere Simulation einzelner oder mehrerer Softwarekomponenten und den Test am bereits funktionalen Modell. Alternativ ist selbstverständlich auch eine direkte Implementierung der Softwarekomponenten in C möglich. Als Testplattform für Softwarekomponenten dient dabei CANoe, das alle Softwarekomponenten als DLLs abbildet und den VFB emuliert.
Umstellung auf AUTOSAR ist eine Herausforderung
Eine sofortige Umstellung auf alle in AUTOSAR spezifizierten Softwarekomponenten ist zwar möglich, stellt in der Praxis aber eine gewisse Herausforderung dar. Zum einen befindet sich der Standard noch in der finalen Validierungsphase, zum anderen birgt eine komplette Änderung der Elektronik auf AUTOSAR-konforme Module Risiken. Bei der Definition der Spezifikationen wurde größter Wert auf die Berücksichtigung etablierter Technologien gelegt. Dennoch sind in einigen Bereichen Anpassungen für die Kompatibilität zwischen den bisherigen und den zukünftigen AUTOSAR-konformen Systemen notwendig. Die meis-ten Automobilhersteller werden in ihren Fahrzeugen daher schrittweise Softwarekomponenten einführen, die gemäß AUTOSAR-Spezifikation zu entwickeln sind.
Bild 3 zeigt die Evolution der Software-Entwicklung bei der DaimlerChrysler AG. Mit jeder neuen Modellreihe und neuen Softwaregeneration müssen Funktionen integriert werden, nur einige Module sind eingefroren. Trotz gleichen Inhalts werden viele Module immer wieder neu entwickelt. Aufbauend auf existierenden Standard-Cores sollen bei der nächsten Software-Generation von der DaimlerChrysler AG erstmals AUTOSAR-konforme Module hinzukommen. Schrittweise werden später auch die existierenden Komponenten zu AUTOSAR migriert, bis schließlich ein komplett AUTOSAR-konformer Komponentenverbund in den Steuergeräten der Fahrzeuge arbeitet.
Für die Zulieferer bedeutet die Freigabe des Release 2.0 aber bereits den Startschuss zur Migration vorhandener Softwarekomponenten hin zum neuen Standard. Ein schrittweiser Wechsel zu AUTOSAR ist über verschiedene Vorgehensweisen möglich. Anwender, bei denen die CANbedded-Softwarekomponenten von Vector im Einsatz sind, arbeiten heute bereits mit einer modularisierten Basissoftware. Sie können mit vergleichsweise geringem Aufwand einzelne Module gegen AUTOSAR-Komponenten tauschen, beispielsweise Diagnose, Transportprotokoll und Busanbindung. Auch das AUTOSAR-Netzwerkmanagement (NM) kann das bisherige OSEK-NM ablösen. Hierbei muss aber bei einem gemischten Verbau von Steuergeräten mit AUTOSAR-NM und OSEK-NM beachtet werden, dass eine Synchronisation zwischen Steuergeräten nicht automatisch erfolgt. Ein Koordinator-Steuergerät, das beide NM-Varianten beherrscht, könnte diese Aufgabe übernehmen.
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- AUTOSAR vereint Hardware, Basis- und Anwendungssoftware
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