Einstieg in FlexRay leicht gemacht

FlexRay findet in der Automobilindustrie immer mehr an Beachtung. Die Zahl derjenigen, die sich mit der noch recht jungen Bustechnologie befassen wollen oder sollen, wird immer größer. Aufgrund der hohen Komplexität von FlexRay ist ein möglichst einfacher Einstieg in die Thematik für den Neueinsteiger von großer Bedeutung.

FlexRay findet in der Automobilindustrie immer mehr an Beachtung. Die Zahl derjenigen, die sich mit der noch recht jungen Bustechnologie befassen wollen oder sollen, wird immer größer. Aufgrund der hohen Komplexität von FlexRay ist ein möglichst einfacher Einstieg in die Thematik für den Neueinsteiger von großer Bedeutung.

Die Zeit, die investiert werden muss, um erstes Wissen und Erfahrungen in einer unbekannten Bustechnologie zu sammeln, ist unter anderem von der verwendeten Entwicklungsplattform abhängig. Idealerweise bietet sich eine Komplettlösung an, die leichtverständlich ist und eine schnelle Einarbeitung ermöglicht. Dieses Paket sollte alle benötigten Komponenten enthalten, mit der die ersten Schritte erfolgreich absolviert werden können. Speziell bei FlexRay ist für das Erlernen der Technologie ein klar strukturiertes Einsteigerkonzept sehr wichtig, so dass die verschiedenen Komponenten beherrscht werden können.

Beim Einstieg in die FlexRay-Netzwerk-Technologie möchte der Entwicklungsingenieur nach ersten theoretischen Betrachtungen recht schnell ein einfaches Beispielnetzwerk aufbauen und damit erste einfache Kommunikationsbeispiele ausprobieren. Dabei hat er jedoch eine Fülle von Hürden zu überwinden.

Er benötigt zunächst mindestens zwei geeignete Hardwareplattformen, die als FlexRay-Knoten dienen. Ebenso einen Compiler, Programmier-Hardware und einen Debugger, um mit der gewählten Plattform arbeiten zu können. Größtes Hindernis beim FlexRay -Einstieg ist jedoch die Konfiguration des FlexRay-Controllers. Um den FlexRay-Bus zu konfigurieren, muss schon im Vorfeld klar sein, zu welchem Zeitpunkt eine Nachricht versendet bzw. empfangen werden soll. Dieses zeitgesteuerte Verhalten erfordert eine ausführliche Planungsphase, in der für jeden Busteilnehmer ein Parametersatz festgelegt werden muss. Ohne die Hilfe spezieller Konfigurationsprogramme ist diese Aufgabe kaum zu bewältigen. Außerdem muss sich der Entwickler intensiv in die vorhandene Hardware-Plattform einarbeiten, da ein Programm, welches den FlexRay-Controller der Hardware ansteuert, im Regelfall nicht mitgeliefert wird.

Abhilfe können die Produkte von TZM auf Basis der FlexDevel-Plattform anbieten. Diese Low-Cost-Plattform basiert auf dem MPC5567 Prozessor von Freescale und verfügt über eine Vielzahl von Schnittstellen. Für die zwei vorhandenen FlexRay- und CAN-HS-Kanäle sowie für die LIN-, Ethernet- und RS232-Schnittstelle sind die jeweiligen Bustreiber schon auf dem Board integriert (siehe Bild). Zwei H-Brücken ermöglichen den Anschluss zweier Gleichstrommotoren, die über einen separaten Spannungsversorgungsanschluss betrieben werden können. Über eine auf dem FlexDevel-Board vorhandene Schnittstelle kann ein LCD-Modul angeschlossen werden, das es optional als Zubehör gibt. Jeder FlexDevel-Plattform liegt eine umfangreiche ANSI-C-Software-Bibliothek bei, die für jede Schnittstelle des Prozessors Low-Level-Funktionen zur Verfügung stellt, um die Schnittstelle schnell und unkompliziert in Betrieb zu nehmen. Da die Bibliothek als Sourcecode mitgeliefert wird, kann sie vom Anwender individuell an seine Bedürfnisse angepasst werden.

Für jedes dieser Bibliothek-Module werden Beispielprogramme mitgeliefert, welche anhand einfacher Anwendungen zeigen, wie diese benutzt werden können. Um zum Beispiel die FlexRay-Schnittstelle in Betrieb zu nehmen, stehen zwei Beispielprogramme zur Verfügung, die auf dem mitgelieferten FlexRay-Bibliotheksmodul basieren. Die Beispielprogramme werden mit dem mitgelieferten Programmieradapter auf die beiden FlexDevel-Plattformen aufgespielt. Nach einem anschließenden Reset startet direkt die FlexRay-Kommunikation.

Über die serielle Schnittstelle kann verfolgt werden, welche Daten übertragen werden. Basierend auf diesen Beispielprogrammen lassen sich dann sehr schnell eigene Anwendungen implementieren. Das umfangreiche User Manual gliedert sich in einen Hardware- und einen Software-Bereich. Im Hardware-Bereich werden ausführlich die vorhandenen Schnittstellen erläutert  sowie die nötigen Schritte, um die FlexDevel-Plattform in Betrieb zu nehmen. Der Software-Bereich erläutert ausführlich die Vorgehensweise zur Installation der benötigten Software, die in einem Installer gekapselt ist (Eclipse, GNU compiler, P&E debugger, manuals, datasheets, Library, examples).