Flexible Post-Build-Konfiguration von AUTOSAR-Gateways Das universelle Gateway-Steuergerät

Das Post-Build-Prinzip ermöglicht eine nachträgliche Konfiguration von Gateway-Steuergeräten selbst in späten Entwicklungsphasen während der Steuergeräteintegration oder sogar im Feld. Das Ergebnis sind universell einsetzbare Steuergeräte. Basierend auf dem AUTOSAR-Standard, kann mit dem hier vorgestellten Verfahren die Gateway-Funktionalität im fertigen Steuergerät an neue Anforderungen angepasst werden.

Flexible Post-Build-Konfiguration von AUTOSAR-Gateways

Das Post-Build-Prinzip ermöglicht eine nachträgliche Konfiguration von Gateway-Steuergeräten selbst in späten Entwicklungsphasen während der Steuergeräteintegration oder sogar im Feld. Das Ergebnis sind universell einsetzbare Steuergeräte. Basierend auf dem AUTOSAR-Standard, kann mit dem hier vorgestellten Verfahren die Gateway-Funktionalität im fertigen Steuergerät an neue Anforderungen angepasst werden.

Eingebettete Systeme lassen sich zu verschiedenen Zeitpunkten konfigurieren. Bevor der Quell-Code den Build-Prozess durchläuft, findet die so genannte Pre-Compile-Konfiguration statt. Sie ermöglicht die effiziente Realisierung von Konfigurationen wie beispielsweise Varianten durch Makros oder C-Präprozessorschalter. Die Link-Time-Konfiguration kommt typischerweise zum Einsatz, um eine Bibliothek zu erzeugen und diese mit im ROM gespeicherten Konstanten zu verbinden (linken). Des weiteren gibt es die Möglichkeit zur Konfiguration während der Laufzeit des Steuergeräts (Run-Time-Konfiguration), etwa durch Kalibrierung oder Diagnosekommandos. In solchen Fällen müssen die Konfigurationsparameter im RAM abgelegt sein. Im Gegensatz zu den zuvor genannten Konfigurationsarten findet die Post-Build-Konfiguration im bereits fertig gebauten Steuergerät statt, indem man die Konfigurationsdaten über einen Flash-Bootloader ins Steuergerät lädt Bild 1. Der AUTOSAR-Standard definiert drei so genannte Konfigurations-Konformitäts-Klassen (Configuration Conformance Classes, CCC), die diese unterschiedlichen Konfigurationszeitpunkte abdecken: CCC0 bedeutet Pre-Compile-Konfiguration, CCC1 Link-Time-Konfiguration und CCC2 Post-Build-Konfiguration.

Welche Konfigurationsmöglichkeit für ein bestimmtes Basis-Software-Modul zur Verfügung steht, hängt vom Charakter des Moduls ab. Das RTE (Runtime Environment) unterstützt CCC0, weil es eng mit den Applikationen verknüpft ist und aus vollständig generiertem Code besteht. Auch das Betriebssystem wird nur zum Pre-Compile-Zeitpunkt konfiguriert. Bild 2 zeigt im AUTOSAR-Schichtenmodell, welche Konfigurationsmöglichkeiten für die Module zur CAN-Kommunikation bestehen.

Die zum Kommunikations-Stack gehörenden Module unterhalb des RTE unterstützen zum großen Teil die Post-Build-Konfiguration gemäß CCC2. Trotzdem haben diese Module einige Pre-Compile-Parameter wie beispielsweise die Anzahl der Kanäle, die Verwendung von Datenpuffern (Queues) und die Aktivierung von Debug-Modi. Diese Einstellungen müssen der Bibliothek zum Zeitpunkt der Erzeugung bekannt sein. Während des Entwurfs eines Steuergerätes muss ein sinnvolles Konzept entwickelt werden, damit die Post-Build-Fähigkeiten benachbarter Module zueinander passen. So ist es weniger sinnvoll, für ein einzelnes Modul wie etwa den PDU-Router (PDU-R) eine Post-Build-Fähigkeit vorzusehen, für alle anderen Module aber nur Pre-Compile-Konfigurationen zuzulassen.

Ändert sich die Funktionalität einzelner Steuergeräte z.B. im Rahmen einer Modellpflege, ist vielfach auch eine Änderung in der Kommunikations-Matrix eines oder mehrerer Netzwerke notwendig. Hier setzt der Post-Build-Ansatz ein und ermöglicht bei allen Steuergeräten des betroffenen Netzwerkes die einfache Anpassung der für die Kommunikation zuständigen Basis-Software. Ein erneutes Compilieren und Linken des Codes entfällt. Ist ein Gateway-Steuergerät post-build-fähig ausgelegt, passt es leichter als Standardbauteil in verschiedene Baureihen. Gateway-Steuergeräte erledigen einen Großteil ihrer Aufgaben über die Kommunikations-Basis-Software. Eine Modellpflege besteht oft nur aus neuen oder geänderten Routing-Beziehungen, für die lediglich ein Umkonfigurieren der Basis-Software nötig ist.

Die Hauptmotivation für den Einsatz einer Post-Build-Konfiguration ist die Tatsache, dass kein neuer Build-Prozess benötigt wird und damit die Konfiguration in späten Entwicklungsphasen während der Steuergeräte-Integration oder gar im Feld durchgeführt werden kann. Insbesondere für Gateway-Steuergeräte ist dieser Ansatz sehr interessant.

zurück zur Übersicht