National Instruments: Embedded-Netzwerke mit FlexRay und CAN

Eine einzige Programmierschnittstelle für CAN- und FlexRay-Geräte will National Instruments (NI) mit den Embedded-Netzwerkschnittstellen »NIXNET« für beide Busse bieten.

Die Plattform für Embedded-Netzwerke »NIXNET« soll Entwickler in der Automobil- sowie der Luft- und Raumfahrtindustrie dabei unterstützen, FlexRay- und CAN-Steuergeräte und -Netzwerke der neuesten Generation zu prototypisieren, zu simulieren und zu testen. Die Entwicklung von Prototypisierungs-, Mess- und Prüfsystemen, die mit beiden Netzwerken kommunizieren können, ist jedoch anspruchsvoll, kostspielig und komplex.

Die Plattform für Embedded-Netzwerke besteht aus 14 PCI- und PXI-basierten Schnittstellenkarten für FlexRay und CAN sowie einer universellen Programmierschnittstelle für die Anwendungsentwicklung. Diese Plattform wurde für Anwendungen wie Hardware-in-the-Loop- (HIL) und Produktendtests konzipiert, die Hunderte von Signalen und Latenzen unterhalb einer Millisekunde erfordern.

Ein Vorzug ist, dass dieselbe Software für beide Netzwerke eingesetzt werden kann, ohne dass Änderungen am Programmcode nötig sind. Um die Anwendungsentwicklung zu vereinfachen, wandeln die Programmierschnittstelle und die Hardware skalierte Signale in rohe Netzwerkdaten mit nativer Signaldatenbankintegration um. Die XNET-Software beinhaltet einen Signaldatenbank-Editor, um damit Datenbankdateien in standardisierten Formaten wie beispielsweise FIBEX und .DBC zu importieren und zu bearbeiten.

Entwickler können so Entwurfsänderungen verwalten, die Einfluss auf die Netzwerkdaten haben. Die Software verfügt auch über ein Hilfsprogramm zur Busüberwachung, mit dem man Bussystemdaten einsehen, protokollieren und zur einfachen Fehlerbehandlung untersuchen kann. Wie man das von NI erwartet, lässt sich XNET eng mit »Labview« integrieren, sodass Anwender in einer grafischen Programmierumgebung auf Daten oder Signale auf Systemebene zugreifen und diese ändern können.

Für den Einsatz mit dem »Labview.Real-Time«-Modul liefern die Schnittstellen echten Determinismus und Zuverlässigkeit, was für Anwendungen wie HIL- und Produktionstests unerlässlich ist. Die in den Formaten PCI und PXI angebotene XNET-Hardware beinhaltet zwei FlexRay- und zwölf CAN-Schnittstellenkarten. Diese mit einem oder zwei Anschlüssen verfügbaren Schnittstellen können die Geschwindigkeit von Simulationen erhöhen.

Dazu stellen sie für jeden Anschluss einen dedizierten Onboard-Prozessor bereit, um intensive Aufgaben wie die zyklische CAN-Nachrichtenübertragung auszulagern. Sie weisen außerdem eine DMA-Architektur zum schnelleren Streaming der Daten an die Host-Anwendungen mit reduziertem Jitter und verringerten Prozessorlasten auf. Neben der Unterstützung für Labview beinhalten die Geräte Programmierschnittstellen für NIs »LabWindows/CVI« sowie C und C++. Für komplexe Systemtests, Simulationen und Prototypenerstellungen lassen sich die Schnittstellen mit externen Messgeräten synchronisieren.