FAST – Eine Testsystem-Architektur mit Zukunft
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
FAST – Eine Testsystem-Architektur mit Zukunft
Die Funktionsweise
»Jedes FAST-Modul hat eine eigene CPU mit integriertem Linux-OS, die wiederum von einem FPGA oder einem digitalen Signalprozessor von den I/O-Aufgaben entlastet wird«, erläutert der Experte. »Zeitstempel für alle Ereignisse erlauben eine dedizierte Analyse innerhalb komplexer Multidomain-Testsysteme. Zudem lassen sich die FAST-Module oder Subsysteme entweder frame- oder ereignisgesteuert betreiben. Dabei können die Ereignisse entweder durch vordefinierte Bedingungen wie Grenzwerte oder Filter, oder durch lokal ausgeführte Programme auf dem Modul ausgelöst werden.«
Das Quell-offene Linux-OS ermöglicht eine weit reichende Unterstützung in der Softwareentwicklung; je nach Einsatzbereich kann die Synchronisation aller FAST-Module innerhalb eines Subsystems durch einen Timesync-Bus, wie IRIG-B oder GPS, oder über LAN (NTP) erfolgen. Die Kommunikation mit dem Testsystem läuft mittels eines standardisierten UDP-Protokolls über LAN. Für die Avionik-Industrie unterstützt FAST benutzerspezifische Testszenarios mit unterschiedlichen I/O-Schnittstellen wie analoge, digitale und proprietäre serielle Schnittstellen. Die Integration in die Testsysteme ist durch eine einheitliche Software-API von TechSAT sichergestellt.
Die Technik
Auf einem FAST-Modul sind die folgenden Funktionen integriert:
• Host-Kommunikation über standardisiertes LAN
• Integrierter Mikrocontroller für den Empfang der Parameter des Gesamtsystems und die Übersetzung interner Steuerbefehle. Die Signalverarbeitung erfolgt durch integrierte FPGA oder DSP
• Signalkonditionierung auf dem FAST-Modul
• Digitale I/O: Umwandlung der diskreten Signale in 28 V/OPN und GND/OPN
• Analoge I/O: Programmierbare Umwandlung von Strom und Spannung; Programmierbare Simulation von Druck- und Temperatursensoren
• Stimulation / Fehlerinjektion
• Injektion programmierbarer Störungen erfolgt direkt auf dem FAST-Modul
• Modul-interne Umschaltung zwischen Original-Equipment und simulierten Komponenten
• Zeitsynchronisation über optionalen Timemaster (NTP, IRIG-B, etc)
• Direkte Auswertung der Zeitimpulse
• Zeit-Referenz ohne Software-Latenzen
• Sehr hohe Genauigkeit (kleiner 10μs) mit zusätzliche Timemaster Hardware
Zusätzlich sind die Funktionen dedizierter FAST-Module durch die Integration einer oder mehrerer Submodule erweiterbar. FAST-Subsysteme wiederum lassen sich in den unterschiedlichen Phasen und Konfigurationen des Entwicklungsprozesses integrieren: Im Virtual Prototyping, Board Test Bench, System Integration Bench oder im Functional Integration Bench. Sie können in Hardwaregebundenen und logischen Subsystemen zusammengefasst werden. Ein Hardware-gebundenes Subsystem enthält ein Chassis mit 21 Slots für FAST-Module inklusive Peripherie. Und nicht zuletzt kann ein logisches Subsystem auch mehrere FAST-Chassis enthalten.
TechSAT: Avionics-Testsystemhersteller im Höhenflug
Die 1986 gegründete TechSAT GmbH hat sich zu einem der international führenden Anbieter von Avionik-Testsystemen entwickelt. Der Hauptsitz ist in Poing bei München, daneben unterhält die Firma noch Vertriebs- und Servicebüros in Hamburg und Seattle. Insgesamt beschäftigt das Unternehmen knapp 100 Mitarbeiter, in erster Linie Ingenieure und Informatiker. Zu den Hauptproduktlinien gehören Echtzeit-Test/Simulations-Systeme sowie Avionik-Bus- und Data-Loading-Produkte.
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