Auf Software setzen Vorteile von Open Source für ADAS und autonomes Fahren

Leistungsmerkmale Renesas e² studio

Renesas e² studio ist eine Entwicklungsumgebung auf der Basis von Eclipse und nutzt das C/C++ Development Toolkit (CDT) mit Build-Funktionen (Editor, Compiler und Linker-Steuerung) sowie einer Debugging-Schnittstelle. Das Werkzeug unterstützt darüber hinaus andere Renesas-Bausteine wie die RZ- und Synergy-Mikrocontroller. In e² studio lässt sich eine breite Palette von Compilern integrieren. Zusammen mit der leistungsfähigen Editor-Funktion und den Projektmanagement-Tools von Eclipse CDT bietet das Tool eine hochmoderne Kodierungsumgebung für Embedded-Controller. Die IDE eignet sich hervorragend für drei wichtige Einsatzfelder:

  • Hochleistungs-Debugging
  1. Echtzeit-Betriebssystem (Realtime Operation System, RTOS) oder leistungsstarke Bare-Metal-Debugging-Lösung,
  2. Kunden-spezifisch angepasste Plug-Ins speziell für das Debugging von heterogenen Multicore- oder ADAS-Anwendungen,
  3. Debugging von ADAS-Anwendungen – Werkzeuge zur Unterstützung des Kunden sowie für das Debugging komplexer Anwendungen.
  • Linux-Debugging – Viele Unternehmen nutzen Linux für Arbeiten im Vorfeld der Entwicklung. Renesas hat hierfür wichtige Unterstützung zum Debugging von Linux-Anwendungen auf dem R-Car SoC integriert.
  • Virtuelle Entwicklungsplattform – Diese ist für alle Anwender nützlich, die schon vor der Freigabe des SoCs mit der Software-Entwicklung beginnen wollen. So können Kunden ihre Algorithmen schreiben und ihre Software als Prototyp auf einem PC laufen lassen. Die Hardware, die eine Computervision-Engine enthält, wird dabei simuliert.

Als Eclipse-basierte IDE erfüllt e² studio alle Anforderungen dieser drei Anwendungsgebiete. Der Anwender profitiert dabei von einer schnelleren Prototypenerstellung sowie einer verkürzten Markteinführungszeit.
Renesas nutzt folgende zentrale Eclipse-Komponenten als Basis für e² studio:

  • Eclipse CDT (C/C++ Development Tooling)
  • Trace Compass
  • Nebula

Eclipse CDT, C / C++ Entwicklungs-Toolkit

Diese bereits seit 15 Jahren verfügbaren Tools haben sich bestens in der Embedded-Entwicklung bewährt. Renesas nutzt sie auch in e² studio. Die Tools umfassen einen leistungsstarken Quellcode-Editor, ein gutes Projektmanagement sowie visuelle Debugging-Werkzeuge. Durch CDT als Basis für die
e² studio ADAS-Lösung kann sich der Hersteller auf die Bereiche des Werkzeugs konzentrieren, mit dem sich die Produktivität der Kunden erhöhen lässt. Renesas verwendet CDT-Basisfunktionen, mit denen Anwender ARM-Cores, das IMP-X5 IP und einen 64-Thread-MIMD-Prozessor (Multiple Instruction, Multiple Data) parallel zueinander unter der gleichen IDE debuggen können. Weiterhin nutzt der Hersteller die Memory-View-Funktionen von CDT in e² studio und hat sie um eine Image-View-Funktion erweitert. Der Memory Image Viewer eignet sich besonders für Smart-Camera-Anwendungen. Mit ihm kann der Anwender für ADAS-Anwendungen spezifische Bildformate wählen und diese Bilder direkt innerhalb der IDE betrachten.

Trace Compass

Tracing ist ein entscheidender Bestandteil der ADAS-e²-studio-Umgebung, weil Daten nachverfolgt werden müssen, um zu erkennen, wo Probleme beim Debugging auftreten. Das gilt besonders, wenn sie an komplexen Software-Designs arbeiten, die mehrere Cores nutzen. e² studio unterstützt die leistungsfähigen Lauterbach JTAG-Schnittstellen, die zum aktuellen ARM CoreSight IP kompatibel sind. Das CoreSight IP kann große Mengen an Trace-Daten ausgeben, die sich dann innerhalb der IDE sichten und bearbeiten lassen. Anwender können damit Laufzeitprobleme in ihrer Anwendung ermitteln.

Nebula

Bei der Arbeit mit großen Datensätzen kann die Ermittlung von Problemursachen schwierig sein, wenn die Daten lediglich als Liste dargestellt werden. Renesas hat Nebula in einige e² studio Plug-ins integriert. Dieses verfügt über Datenvisualisierungsbibliotheken zur tabellarischen und grafischen Darstellung von Informationen, womit Entwickler Fehler schneller erkennen können. Nebula kommt im Bus-Monitoring-Plug-in zum Einsatz, das für R-Car verwendet wird: Sind mehrere Busse mit der IP verbunden, dann muss der Entwickler sehen können, wo ungenügende Performance auftritt. Die Nebula-Komponente ermöglicht eine grafische Visualisierung des Bus-Durchsatzes. Diese Grafiken zeigen auf, wo die Leistungsprobleme auftreten.

Partnerschaften für zusätzliche Funktionen

Die bereits erwähnte offene Community hinter dem Tool erleichtert es, mit den unterschiedlichsten Firmen zusammenzuarbeiten sowie anderen zu helfen und gleichzeitig auch von bestehenden Entwicklungen, Plug-ins und anderen nützlichen Tools zu profitieren. Alle sprechen die gleiche Sprache und haben vergleichbare Ziele. Renesas hat mit folgenden ausgewählten Partnern in der Community seine Zusammenarbeit vertieft:

Lauterbach – zur Integration der Lauterbach Trace32 Debugging-Schnittstelle, ASTC – ein australisches Unternehmen, dessen Lösungen Renesas als Basis für die simulierte virtuelle Computervision-Umgebung nutzt, ARM – Manche Anwender haben eine klare Präferenz für den ARM-Compiler. Renesas hat von ARM die Erlaubnis erhalten, das ARM Compiler Build Plugin ebenfalls in e² studio zu integrieren.

Pläne für die Zukunft

In Bezug auf Entwicklungswerkzeuge hat sich Renesas bisher auf klassisches Debugging nahe an der Hardware konzentriert – eine logische Vorgehensweise für einen Halbleiterhersteller. Angesichts der zunehmenden Komplexität der ADAS- und AD-Entwicklung bringt der Hersteller seine Entwicklungsstrategie auf die nächsthöhere Ebene der Werkzeugkette und stellt mehr Software, Entwicklungsblöcke und Lösungen bereit. Vor diesem Hintergrund konzentriert sich Renesas zunehmend auf die Bereitstellung von Entwicklungswerkzeugen in den Bereichen Simulation, Vor-Entwicklung und Datenanalyse.

Das Unternehmen hat vor Kurzem sein Engagement und seine Beteiligung an verschiedenen Eclipse-Arbeitsgruppen in den Bereichen ADAS und AD intensiviert:

  • OpenADx: Arbeitsgruppe für autonomes Fahren,
  • App4MC: Multicore-Timing, -Optimierung und -Tuning [1],
  • OpenPASS: virtuelle Verkehrs- und Umgebungssimulation zur Bewertung der ADAS- und teilautomatisierten Fahrfunktionen [2],
  • Eclipse Sumo: Simulation of Urban Mobility, kurz Sumo, ist eine mikroskopische und mesoskopische Verkehrssimulation [3],
  • OpenMDM: openMDM 5 ist ein Entwicklungskit bestehend aus
  • Komponenten und Konzepten zum Aufbau von Anwendungen für Measured-Data-Management-Systeme [4]. eck

 

Links

[1] https://www.eclipse.org/app4mc
[2] https://wiki.eclipse.org/OpenPASS-WG
[3] https://projects.eclipse.org/proposals/eclipse-sumo
[4] https://projects.eclipse.org/working-group/openmdm

 

Der Autor

 

Uwe Westmeyer

studierte Ingenieurwissenschaften und Informationstechnologie an der Hochschule Osnabrück sowie Wirtschaftswissenschaften an der Hochschule Bochum. Er startete seine Karriere 1995 bei NEC, wo er verschiedene Positionen einnahm. Nach dem Merger von NEC und Renesas Technology zu Renesas Electronics im Jahr 2010 war er zunächst als Chefingenieur für den Bereich Business Development Mobile Semiconductors tätig. Es folgten Positionen als Key Account Manager Mobile Infrastructure, und Key Account Manager Smart Factory und Senior Principal Engineer des Global ADAS Centre von Renesas. Seit 2017 ist Westmeyer als Manager verantwortlich für das ADAS-Marketing in der Automotive Solution Business Unit.

Uwe.Westmeyer@renesas.com