Produktinformation MICROSAR

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1 Produktinformation MICROSAR

2 Inhaltsverzeichnis 1 MICROSAR - Die Vector Lösung für AUTOSAR Steuergeräte-Software MICROSAR.OS Das Echtzeitbetriebssystem von Vector für den AUTOSAR-Standard MICROSAR.COM AUTOSAR Basis-Software-Module für die Kommunikation MICROSAR.CAN AUTOSAR Basis-Software-Module für die CAN-Kommunikation MICROSAR.FR AUTOSAR Basis-Software-Module für die FlexRay-Kommunikation MICROSAR.LIN AUTOSAR Basis-Software-Module für die LIN-Kommunikation MICROSAR.ETH AUTOSAR Basis-Software-Module für Ethernet-basierte Kommunikation MICROSAR.V2G Basis-Software-Module für die Kommunikation mit externer Infrastruktur MICROSAR.AVB Basis-Software-Module für die Audio/Video-Kommunikation via Ethernet MICROSAR.MEM AUTOSAR Basis-Software-Module für das Memory Management MICROSAR.SYS Systembezogene Basissoftware Module für AUTOSAR MICROSAR.DIAG AUTOSAR-kompatible Umsetzung des UDS-Protokolls MICROSAR.MCAL AUTOSAR-Treiber zur Ansteuerung der Mikrocontroller-Peripherie MICROSAR.EXT AUTOSAR-Treiber zur Ansteuerung von externen Bausteinen MICROSAR.IO AUTOSAR Input Output Hardware Abstraktion MICROSAR.RTE Die optimierte Ablaufumgebung für Softwarekomponenten nach dem AUTOSAR-Standard MICROSAR.AMD AUTOSAR-Monitoring und -Debugging MICROSAR Safe Sicherheit nach ISO bis ASIL D für Steuergeräte-Software MICROSAR Security Zugriffs-Sicherheit für AUTOSAR-Steuergeräte MICROSAR Multi-core Die AUTOSAR Lösung für Mehrkern-Prozessoren MICROSAR Variantenhandling - Lösungen für die flexible Konfigurationen in AUTOSAR MICROSAR.J1939 AUTOSAR Basis-Software-Module speziell für Nutzfahrzeuge MICROSAR.VTT Virtuelle Integration mit vvirtualtarget Basic MICROSAR.SIP und MICROSAR.EIP Der Schnelleinstieg in Ihr AUTOSAR Projekt AUTOSAR Evaluierungs-Paket Das Komplettpaket für die Evaluierung von AUTOSAR-Basissoftware und -Werkzeugen Weiterführende Informationen Bitte denken Sie über Ihre Verantwortung gegenüber der Umwelt nach, bevor Sie dieses Dokument ausdrucken. V1.4 Mai

3 1 MICROSAR - Die Vector Lösung für AUTOSAR Steuergeräte-Software MICROSAR ist die AUTOSAR-Lösung von Vector für Ihre Steuergeräte-Software. MICROSAR besteht aus der MICROSAR.RTE und den MICROSAR Basis-Software-Modulen (BSW), die den gesamten Umfang des AUTOSAR-Standards sowie viele Erweiterungen abdecken. Jedes AUTOSAR BSW-Modul ist einem MICROSAR-Paket zugeordnet. Die detaillierten Beschreibungen der einzelnen Pakete entnehmen Sie bitte den folgenden Kapiteln. Die von Ihnen benötigten BSW-Module werden von Vector für Sie individuell in einem Software Integration Package (SIP) kombiniert und freigegeben. 1.1 Liste der verfügbaren MICROSAR Pakete Bild 1: Die MICROSAR Pakete enthalten alle Module des AUTOSAR 4.2 Standards. > MICROSAR.AMD Monitoring und Debugging von Anwendung und MICROSAR BSW > MICROSAR.AVB Basis-Software-Module für die Audio/Video-Kommunikation via Ethernet > MICROSAR.MCAL Treiber zur Ansteuerung der Mikrokontroller-Peripherie > MICROSAR.CAN Basis-Software-Module für die CAN-Kommunikation > MICROSAR.COM Basis-Software-Module für die Netzwerk-unabhängige Kommunikation und Gateways > MICROSAR.EXT Treiber zur Ansteuerung von externen Bausteinen > MICROSAR.FR Basis-Software-Module für die FlexRay-Kommunikation > MICROSAR.DIAG Basis-Software-Module für die Diagnose > MICROSAR.IO Bindeglied zwischen Mikrokontroller-Peripherie und Anwendung > MICROSAR.ETH Basis-Software-Module für Ethernet-basierte Kommunikation > MICROSAR.LIBS AUTOSAR-Libraries > MICROSAR.LIN Basis-Software-Module für die LIN-Kommunikation 3

4 > MICROSAR.MEM Basis-Software-Module für die Verwaltung von nichtflüchtigem Speicher > MICROSAR.OS Das Echtzeitbetriebssystem nach dem AUTOSAR-Standard > MICROSAR.RTE Optimierte Ablaufumgebung für Softwaremodule nach dem AUTOSAR-Standard > MICROSAR Safe Sicherheit nach ISO bis ASIL D für Steuergeräte-Software > MICROSAR.SYS Systembezogene Basis-Software-Module für AUTOSAR Steuergeräte > MICROSAR.V2G Basis-Software-Module für die Kommunikation mit externer Infrastruktur > MICROSAR.XCP Messen und Kalibrieren eines AUTOSAR-Steuergeräts mit XCP inkl. Transport-Layer für Ethernet, FlexRay und CAN 1.2 Anwendungsgebiete Die BSW-Module aus den MICROSAR-Paketen sichern die Grundfunktionalität des Steuergeräts. Sie enthalten die Implementierung der AUTOSAR Standard Services, die Sie für Ihre Funktionssoftware benötigen. Weil die AUTOSAR-Architektur eine konsequente Hardware-Abstraktion verfolgt, können Sie mit MICROSAR Ihre Funktionssoftware plattform-unabhängig entwickeln. Die Module aus den Paketen MICROSAR.OS und MICROSAR.MCAL sind hardwareabhängig. Vector bietet Ihnen diese Module für eine große Anzahl unterschiedlicher HW-Plattformen und Compiler an, so dass z.b. ein schneller Wechsel des Controller- Derivats möglich ist. Das Betriebssystem MICROSAR.OS ist sowohl für Single-Core- als auch für Multi-Core-Prozessoren verfügbar. Darüber hinaus verfügt Vector durch ständigen Kontakt zu den OEMs über eine Reihe von OEM-spezifischen BSW- Modulen und Erweiterungen, wie z.b. die Diagnose-Module. Alle benötigten MICROSAR BSW-Module konfigurieren Sie entsprechend der Anforderungen aus Ihrem Projekt und integrieren sie nach dem Generieren mit der Funktionssoftware. So erhalten Sie die komplette Steuergeräte-Software. Besteht die Funktionssoftware aus AUTOSAR-konformen SWCs, so benötigen Sie eine Laufzeitumgebung (RTE). Die MICROSAR.RTE realisiert die Kommunikation der SWCs untereinander sowie deren Zugriff auf die Daten und Services aus den BSW-Modulen. Neben der Verwaltung des gesamten Ereignis- und Informationsflusses stellt die MICROSAR.RTE die Konsistenz des Informationsaustauschs sicher und koordiniert Zugriffe über Core- oder Speicherschutzgrenzen. Steuergeräteprojekte ohne eine SWC Architektur (und damit auch ohne RTE) werden durch die Vector Erweiterung BRE (Basic Runtime Environment) optional unterstützt. BRE vereinfacht die BSW Integration durch das Bereitstellen eines konfigurierbaren BSW Schedulings, dem Management von Critical Sections sowie der Erzeugung von Typdefinitionen für Service Layer BSW Module welche normalerweise durch die RTE erzeugt würden. Die BRE beschleunigt und vereinfacht somit den Aufbau von AUTOSAR 4 basierten Projekten, welche keine RTE verwenden. 1.3 Eigenschaften Die Entwicklung der MICROSAR Basis-Software-Module erfolgt nach dem SPICE-basierten Vector Entwicklungsprozess für Standard-Module. Alle MICROSAR Pakete bieten Ihnen die folgenden Eigenschaften: > Effiziente Speichernutzung sowie geringe Laufzeiten > Für den Serieneinsatz verfügbar > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Assistenten und zeitnahe Prüfungen unterstützen Sie bei der konsistenten Konfiguration Ihrer Basissoftware > Hochskalierbar, passend zu Ihrem Anwendungsfall > Optimal integrierbar in Ihren Entwicklungsprozess > AUTOSAR Monitoring für Test und Analyse von Steuergeräten > Frei wählbarer Konfigurationszeitpunkt (pre-compile, link-time oder post-build) > Unterstützung von Mehrfachsteuergeräten 4

5 > Optionale Lieferung von Sourcecode > Durch MICROSAR Safe auch für sicherheitsrelevante Funktionen (ISO 26262) geeignet 1.4 Serieneinsatz Die MICROSAR BSW-Module werden bereits in Serienprojekten eingesetzt. Mit MICROSAR profitieren Sie von der langjährigen Erfahrung von Vector bei der Implementierung von Embedded Standard-Software. Vor der Lieferung werden alle MICROSAR Softwaremodule systematischen Integrationstests für Ihren konkreten Anwendungsfall (HW-Plattform, Compiler, Derivat, OEM, mit/ohne RTE, ) unterzogen. Auf Wunsch wird der Umfang dieser Tests auf Softwaremodule von Drittherstellern (z.b. MCAL- Treiber) erweitert. 1.5 Unterstützung von AUTOSAR 4.x und 3.x Sowohl für AUTOSAR 4.x als auch für 3.x erhalten Sie von Vector die komplette Basissoftware aus einer Hand. Bei der Migration Ihrer Projekte profitieren Sie von einem einheitlichen Entwicklungsworkflow für AUTOSAR 4.x und 3.x: > Die Konfigurationswerkzeuge DaVinci Developer und DaVinci Configurator Pro sind für beide Releases ausgelegt. Somit vermeiden Sie einen Werkzeugwechsel. > MCAL-Treiber aus unterschiedlichen AUTOSAR-Releases lassen sich mit MICROSAR kombinieren. Im Falle einer Migration von AUTOSAR 3 nach 4 unterstützen wir Sie bei der Anpassung Ihrer Anwendungssoftware an die im AUTOSAR 4.x-Standard geänderten Schnittstellen. Ein weiterer Vorteil von MICROSAR liegt in den vielen Erweiterungen in den BSW-Modulen für AUTOSAR 3.x, die erst in AUTOSAR 4.x spezifiziert sind. Beispiele hierfür sind das Multi-Core Betriebssystem, sowie die Unterstützung für J1939, XCP und Ethernet/IP. 1.6 Konsistente und einfache Konfiguration Mit AUTOSAR wird das manuelle Entwickeln bzw. Anpassen der Grundfunktionalität einer Steuergeräte-Software durch das Konfigurieren der BSW-Module ersetzt. Die intuitiven, benutzerfreundlichen und sehr gut aufeinander abgestimmten AUTOSAR-Werkzeuge von Vector (DaVinci) unterstützen den Anwender dabei. Der Multi User Support der DaVinci Werkzeuge unterstützt das gleichzeitige Arbeiten mehrerer Anwender an einem Projekt. Als Input für die Konfiguration benötigen die DaVinci Werkzeuge eine ECU Extract of System Description -Datei. Auch eine Konfiguration auf Basis gängiger Netzwerkbeschreibungsdateien (DBC, FIBEX, LDF) ist weiterhin möglich. Alle DaVinci Werkzeuge überprüfen während der Konfiguration frühzeitig die Gültigkeit einzelner Parameter sowie komplexer Parametergruppen untereinander. Bei ungültigen Konfigurationen bieten sie wenn möglich Korrekturvorschläge an. Diese Erweiterung der AUTOSAR-Methode vereinfacht die Integration der Basissoftware in Ihr Steuergerät und reduziert die Integrationszeit. Die DaVinci Werkzeuge unterstützen Sie optimal bei der Konfiguration der RTE und der BSW-Module. In einem Bottom-up- Prozess werden beispielsweise die SWC Service-Ports (inkl. Runnables) automatisch passend zur BSW-Konfiguration erzeugt. Diese Automatisierung nimmt Ihnen Aufgaben ab, die sich häufig wiederholen und bei manueller Durchführung fehleranfällig sind. Sie sparen damit Zeit und Kosten. 5

6 Bild 2: Mit dem DaVinci Configurator Pro konfigurieren Sie die BSW-Module und die RTE. Bild 3: Mit dem DaVinci Developer definieren Sie die Funktionssoftware (SWCs). Weitere Details über die DaVinci Werkzeuge von Vector entnehmen Sie bitte den jeweiligen Produktinformationen. 1.7 Skalierbarkeit Zusätzlich zu den Vorgaben von AUTOSAR bieten die MICROSAR BSW-Module eine Reihe von funktionellen Erweiterungen. Durch zusätzliche Konfigurationsmöglichkeiten können z.b. nicht benötigte Funktionen abgeschaltet werden. Dadurch wird der MICROSAR Code für Ihren Anwendungsfall optimiert. Durch diese Skalierbarkeit sind die MICROSAR-Module die optimale Lösung sowohl für kleine als auch für anspruchsvolle Anwendungen. MICROSAR wird bereits in einem breiten Spektrum an Steuergeräten eingesetzt, wie z.b. Lenkwinkelsensoren, Tür-Steuergeräte, Motor-Steuergeräte, Zentrale Gateways, u.s.w. Möglich ist auch der Einsatz von MICROSAR mit weiteren Betriebssystemen wie Linux oder QNX. 6

7 1.8 AUTOSAR Monitoring and Debugging (AMD) Das Paket AMD vereinfacht den Test und die Analyse von BSW und Anwendungs-Funktionen, indem wichtige Statusinformationen und Ereignisse an Tools wie CANape oder CANoe.AMD zur Auswertung übertragen werden. Zusätzlich bietet AMD die Möglichkeit, Laufzeitmessungen an der BSW und Anwendungs-Funktionen durchzuführen. Weitere Informationen erhalten Sie im Kapitel über MICROSAR.AMD. 1.9 Frei wählbarer Zeitpunkt für die BSW-Konfiguration Der Konfigurationszeitpunkt aller MICROSAR Basis-Software-Module ist frei wählbar. Sie wählen für jedes BSW-Modul den Konfigurationszeitpunkt zwischen pre-compile, link-time oder post-build aus Steuergeräte-Varianten und Nachladen der BSW-Konfiguration Um Logistikkosten bei AUTOSAR-Steuergeräten einzusparen, sind die MICROSAR Module mit der Option Identity Manager erhältlich. Mit dieser Option werden mehrere Konfigurationen (z.b. Linke- oder rechte Tür) im Steuergerät abgelegt. Dies ermöglicht den mehrfachen Verbau eines identischen Steuergerätes innerhalb einer Baureihe oder in unterschiedlichen Baureihen. Die BSW-Option Post-Build Loadable erlaubt es, viele Parameter der BSW-Konfiguration nachträglich zu modifizieren, ohne die Steuergerätesoftware neu zu übersetzen. So können z.b. Routing Tabellen oder Sendearten geändert und erweitert werden, ohne dafür die Build-Umgebung des Steuergerätes zu benötigen oder eine neue ECU-Variante vom Zulieferer zu beauftragen. Weitere Informationen erhalten Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling" Funktionale Sicherheit nach ISO 26262: MICROSAR Safe Für den Einsatz der MICROSAR BSW in sicherheitsrelevanten Funktionen bietet Vector zusammen mit TTTech Automotive eine komplette Lösung für Ihr AUTOSAR-Steuergerät. Weitere Informationen entnehmen Sie bitte dem Kapitel über MICROSAR Safe Lieferumfang Der Standard-Lieferumfang enthält die folgenden Bestandteile: > Softwaremodule > Kommandozeilen-basierter Generator (für Windows XP/Windows 7) > BSW Module Description > Dokumentation Zusätzliche oder andere Lieferumfänge sind im Folgenden für jedes Modul separat angegeben. Für eine komfortable Konfiguration der MICROSAR Module empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Details hierzu erfahren Sie in der separaten Produktinformation Optionale Lieferung von Sourcecode Die MICROSAR Module sind auf Anfrage auch als Sourcecode erhältlich. Der Sourcecode ermöglicht Pre-compile-Optimierungen und vereinfacht das Testen Lizenz und Wartung Vector bietet Ihnen eine flexible Lizenzierung - individuell nach Ihren Anforderungen. Im Rahmen eines Pflegevertrags erhalten Sie Software-Updates und bleiben damit auf dem aktuellen Stand der Entwicklung. 7

8 1.15 Zusätzliche Dienstleistungen > Beratung beim System-Design > Erweiterung der MICROSAR BSW-Module nach Kundenwunsch > Entwicklung kundenspezifischer Softwarekomponenten (SWC) > Unterstützung bei der Anpassung bestehender Funktions-Software > Komplette Softwareintegration in Ihr Steuergerät auch mit Software von Drittherstellern > Migration bestehender Software in ein AUTOSAR-basiertes Konzept > Hotline, spezielle Workshops und Schulungen zum Thema Embedded Software und AUTOSAR 1.16 Die komplette AUTOSAR-Lösung von Vector Die AUTOSAR-Lösung von Vector besteht aus den DaVinci Werkzeugen, der MICROSAR-Basissoftware und der MICROSAR.RTE. Die Eigenschaften der BSW-Module aus den MICROSAR Paketen finden Sie in den nachfolgenden Kapiteln. Details zum Funktionsumfang der einzelnen DaVinci Tools finden Sie in den jeweiligen Produktinformationen Kontakt und Verfügbarkeit Die MICROSAR BSW-Module sind für eine Vielzahl der gängigen Mikrocontroller und in OEM-spezifischen Ausprägungen verfügbar. Weitere Informationen finden Sie unter oder auf Anfrage: > > Telefon: Schulungen Im Rahmen unseres Schulungsangebotes bieten wir Ihnen für MICROSAR verschiedene Schulungen und Workshops in unseren Seminarräumen sowie inhouse bei Ihnen an. Mehr Informationen zu den einzelnen Schulungen und die Termine finden im Internet unter 8

9 2 MICROSAR.OS Das Echtzeitbetriebssystem von Vector für den AUTOSAR-Standard Bei MICROSAR.OS handelt es sich um ein präemptives Echtzeit-Multitasking-Betriebssystem mit optimierten Eigenschaften für die Verwendung auf Mikrocontrollern. Die langjährigen Erfahrungen von Vector bei der Entwicklung von Betriebssystemen und Treibern für Mikrocontroller sind in diesem kleinen, robusten Betriebssystemkern gebündelt. Bild 4: MICROSAR.OS Modul nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.OS im Überblick > Klein, schnell, ressourcensparend und mit kurzen Boot-Zeiten > MICROSAR.OS ist für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Optional: Als Multi-Core Betriebssystem verfügbar > Optional: Sicherer Kontextwechsel nach ISO26262 / ASIL-D > Qualitätsprozess nach SPICE Level 3 > Grafisches Konfigurationswerkzeug zum einfachen Konfigurieren des Betriebssystems > Verfügbar für viele 8-, 16-, 32- und 64-Bit-Mikrocontroller 2.2 Eigenschaften MICROSAR-OS basiert auf der AUTOSAR OS-Spezifikation, einer Erweiterung des praxiserprobten Betriebssystemstandards OSEK/VDX-OS. Dieser Standard wurde um Funktionen für Zeitüberwachung und Speicherschutz erweitert. Die Implementierung von MICROSAR.OS durch Vector erfolgt in voller Konformität mit der AUTOSAR OS-Spezifikation und unter-stützt alle Skalierbarkeitsklassen: > SC1: Echtzeitbetriebssystem, implementiert nach dem OSEK/VDX-OS Standard und erweitert um Schedule Tables > SC2: Echtzeitbetriebssystem mit Zeitsynchronisation und Überwachung des zeitlichen Verhaltens einzelner Tasks und Interrupt Service Routinen > SC3: Echtzeitbetriebssystem mit Speicherschutzmechanismen auf Mikrocontrollern mit entsprechender Hardware- Unter-stützung > SC4: Kombination der Skalierbarkeitsklassen SC2 und SC3 9

10 2.3 Optionale Erweiterungen Synchronisation mit der globalen Systemzeit Schedule Tables können mit der globalen Systemzeit synchronisiert werden, die z. B. über den FlexRay-Bus übertragen wird. Dadurch erreichen Sie die synchronisierte und gleichzeitige Ausführung von Aufgaben in einem verteilten System Speicherschutz (SC3, SC4) Der Speicherschutz stellt sicher, dass Anwendungskomponenten sich nicht gegenseitig die Daten zerstören. Dadurch wird die Integration von Anwendungen einfacher und zuverlässiger Timing Protection (SC2, SC4) Durch die Timing Protection wird sichergestellt, dass die während der Entwurfsphase getroffenen Annahmen hinsichtlich der Ausführungszeit eingehalten werden. Ein defekter Anwendungsteil kann somit die Laufzeit der anderen laufenden Prozesse nicht beeinträchtigen Laufzeit Messungen (SC2, SC4) Mit den Funktionen der Skalierbarkeitsklassen 2 und 4 können Sie die Ausführungszeiten und die Interrupt Sperrzeiten von Anwendungen messen. Diese Messdaten können später als praxis-basierte Werte beim Entwurf und bei der Integration künftiger Anwendungen verwendet werden High Resolution Timer Zeitauflösungen von weniger als 1ms ohne Erhöhung der Interrupt-Last bietet der High Resolution Timer Mechanismus. Abhängig vom Controller sind damit Auflösungen bis in den Mikrosekundenbereich möglich. 2.4 Betriebssystem für Anwendungen nach ISO26262 Für sicherheitsrelevante Anwendungen nach ISO erhalten Sie von Vector die nach ASIL D entwickelte Betriebssystem- Variante MICROSAR.OS SafeContext. Sie basiert auf den AUTOSAR-Skalierbarkeitsklassen SC3 bzw. SC4 und ist zuständig für den Speicherschutz und einen sicheren Kontextwechsel. Um Freedom from Interference in Hinsicht auf Speicherschutz zu erreichen, benötigen Sie einen geeigneten Prozessor, z.b. mit Memory Protection Unit (MPU). Mit MICROSAR.OS SafeContext können Sie sicherheitsrelevante Anwendungskomponenten zusammen mit Standardkomponenten auf derselben CPU verwenden. Lieferumfang für MICROSAR.OS SafeContext: > Betriebssystem-Kern als Sourcecode > Grafisches Konfigurationstool für Windows 7 / Windows XP > Kommandozeilen-basierter Generator > BSW Module Description > Beschreibungsdateien für DaVinci Configurator Pro > Dokumentation > Read-back Tool > Safety Manual Mehr Details über die Vector Lösung für Safety entnehmen Sie bitte dem Kapitel über MICROSAR Safe. 10

11 2.5 Multi-Core Betriebssystem MICROSAR.OS Multi-Core ist eine Weiterentwicklung des bewährten Echtzeitbetriebssystems MICROSAR.OS von Vector. Sie setzen es überall dort ein, wo ein Mehrkern-System nach AUTOSAR-Spezifikation entwickelt werden soll. MICROSAR.OS Multi- Core basiert auf der AUTOSAR-Spezifikation 4.x, kann aber auch in AUTOSAR 3.x Projekten eingesetzt werden Funktionen des Multi-Core Betriebssystems Das Multi-Core Betriebssystem ermöglicht den parallelen und unabhängigen Betrieb mehrerer Prozessorkerne mit jeweils einer eigenen Instanz des AUTOSAR Betriebssystems. Dabei entsprechen Konfiguration und Systemdienste denen des Single-Core Betriebssystems. Es sind auch die gleichen Erweiterungen, SC2 bis SC4 sowie High Resolution Timing, erhältlich. Zusätzlich bietet die Multi-Core-Variante Mechanismen zum Koordinieren und Synchronisieren von Tasks, die auf unterschiedlichen Kernen ablaufen Synchronisierter Start-up Das Betriebssystem stellt sicher, dass alle Kerne hochgefahren und initialisiert sind, bevor die jeweilige Anwendung gestartet wird Inter-Core Koordination Prozesse auf unterschiedlichen Kernen werden über Task-Aktivierungen, das Setzen von Events, das Starten und Anhalten von Alarmen oder ScheduleTables synchronisiert Shared Resource Access Soll von unterschiedlichen Kernen auf gemeinsam genutzte Ressourcen zugegriffen werden, so stellt das Betriebssystem mit Spinlocks einen Koordinationsmechanismus bereit Inter-Core Kommunikation Für den konsistenten Datenaustausch zwischen zwei Kernen stellt das Betriebssystem mit dem Inter-OS-Application- Communicator (IOC) eine effiziente Schnittstelle zur Verfügung. 2.6 Grafisches Konfigurations- und Generierungstool Für die leichte und komfortable Konfiguration des Betriebssystems empfehlen wir den DaVinci Configurator Pro. Er enthält eine Konsistenzprüfung und den Aufruf des Generators. Der Generator ist als Kommandozeilen Tool ausgeführt, um die Integration in eine automatisierte Entwicklungsumgebung zu ermöglichen. 2.7 Lieferumfang Der Lieferumfang von MICROSAR.OS umfasst: > Betriebssystem-Kern als Sourcecode > Grafisches Konfigurationstool für Windows XP / Windows 7 > Kommandozeilen-basierter Generator > BSW Module Description > Beschreibungsdateien für DaVinci Configurator Pro > Dokumentation 11

12 3 MICROSAR.COM AUTOSAR Basis-Software-Module für die Kommunikation Die Basis-Software-Module (BSW) aus MICROSAR.COM enthalten die AUTOSAR-Dienste für die Steuergerätekommunikation. Sie unterstützen beliebig viele Kommunikationskanäle. Diese Dienste sind busunabhängig und werden in jedem Kommunikations- Stack benötigt. Entsprechend der AUTOSAR-Architektur übernehmen sie die Kontrolle und vollständige Einbindung der busspezifischen Kommunikationsmodule für CAN, CAN-FD, J1939, FR, LIN und ETH in die Steuergerätesoftware. Bild 5: Die MICROSAR.COM Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.COM im Überblick > Code- und Laufzeit-optimiert durch anwendungsspezifische Konfiguration > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Enthält zahlreiche Erweiterungen über den AUTOSAR-Standard hinaus, siehe Kapitel "Funktionen > Erweiterter Support für NM-Koordinatoren > Modul NM: Kompatibilität zum OSEK NM ist konfigurierbar > Unterstützt gleichzeitigen Betrieb von AUTOSAR NM und OSEK NM in NM-Migrationsprojekten 3.2 Sehr effizienter Signalzugriff über Funktionsmakros (für AUTOSAR 3)Anwendungsgebiete Mit MICROSAR.COM entwickelt der Anwender seine Funktionssoftware vollkommen busunabhängig. Alle notwendigen Aufgaben zur Übertragung von Nachrichten und für die busübergreifenden Netzwerkmanagement-Aktivitäten übernehmen die konfigurierbaren BSW-Module COM, NM, PDUR und IPDUM aus MICROSAR.COM. Für ein Gateway-Steuergerät benötigen Sie keine zusätzliche Software. Die BSW-Module COM und PDUR aus MICROSAR.COM ermöglichen das Routing von Signalen sowie von TP- oder Applikations-Botschaften. 12

13 3.3 Funktionen Die BSW-Module aus MICROSAR.COM enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen: > Die Dienste aus dem Modul COM organisieren die Übertragung der Nachrichten entsprechend ihrer Sendeart (zyklisch, ereignisgetriggert, ). Eine wichtige Aufgabe ist dabei die Umsetzung der busunabhängigen Signale aus der Funktionssoftware in PDUs. > Der PDU Router (PDUR) stellt den Modulen COM, DCM und den Complex Drivers eine Schnittstelle zu den Kommunikationsmodulen (Interface, Transport Protokoll und Netzwerk Management) der einzelnen Bussysteme zur Verfügung. Die Schnittstelle dient zur Datenübertragung und zum Empfang mittels PDUs. Der PDUR realisiert auch ein Gateway zwischen den Kommunikationsmodulen der unterschiedlichen Bus-Systeme. Über das MICROSAR-Modul CDD können TP- und IF-PDUs in den COM-Stack integriert werden: > oberhalb oder unterhalb des PDU-Routers > oberhalb des Communication Interfaces > Das Network Management Interface (NM) bündelt die busübergreifenden Netzwerkmanagement-Aktivitäten aller Kommunikationskanäle des Steuergeräts. Als NM-Koordinator synchronisiert es das Wecken und Schlafen der Kommunikationskanäle. > Das Modul I-PDU Multiplexer (IPDUM) unterstützt die Mehrfachnutzung von Frames mit verschiedenen Dateninhalten, anhand statischer Konfigurationen für klassische Bus-Systeme, sowie auch anhand dynamischem Dateninhalts- Mapping für CAN-FD. > LDCOM: Erlaubt die effiziente Übertragung großer PDUs über das Netzwerk. LDCOM wird normalerweise gemeinsam mit einem der folgenden Transformations-Module genutzt: > COMXF: Ermöglicht die Bildung effizienter Signalgruppen mit hohem Signalaufkommen. Die Platzierung wird aus dem System Extract abgeleitet. > SOMEIPXF: bietet eine Serialisierungsstrategie für zahlreiche Datentypen an. > E2EXF: Ermöglicht die End-To-End Verschlüsselung für Netzwerk-Kommunikation beim Einsatz des AUTOSAR transformer concept (also mithilfe der Serialisierung durch COMXF or SOMEIPXF). > SecOC: Informationen zur Secured OnBoard Communication (SecOC) entnehmen sie bitte dem Kaptiel "MICROSAR Security". Über den AUTOSAR-Standard hinaus beinhaltet MICROSAR.COM die folgenden wichtigen Dienste: > COM: Ungültigkeitserklärung von TX-Signalen bei RX-Signal Timeout > COM, PDUR & IPDUM : Pre-Compile und Post-build loadable Optimierungen wie z.b. das Finden und Entfernern redundanter Daten > NM: Synchrones sleep und wake-up von mehreren Netzwerken über unterschiedliche NM-Koordinatoren > NM: Backup Koordinator Die folgenden Funktionen sind optional erhältlich: > COM: PDU-Replication (für AUTOSAR 4.x) > COM: Das Modul COM ist mit Gateway-Funktion lieferbar. Das Routing ist für Signale und Signalgruppen möglich. Das Routing im COM ist anhand einer Konfigurationsbeschreibung möglich, ohne dass ein reales Signal oder eine Signalgruppe vorhanden sein muss. > NM: Unterstützung von OSEK NM (konfigurierbar) > NM: Mischbetrieb von OSEK- und AUTOSAR-NM auf einem Kanal > PDUR: Unterstützung für > TP- und Botschafts-Routing, > Routing anhand von Metadaten beim Range-Routing > Routen von variablen Adressen ("dynamisches Gateway") 13

14 > Routen von dynamischen PDU-Längen. > Post-build loadable und Post-build selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling ". 3.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Das MICROSAR.COM Modul PDUR sowie die Module CANIF, LINIF, FRIF sowie ETHIF (SOAD) lassen sich durch Konfiguration mit dem DaVinci Configurator Pro einfach an Ihre Complex Driver anbinden. Bild 6: Konfiguration der Kommunikationsmodule mit dem DaVinci Configurator Pro 14

15 4 MICROSAR.CAN AUTOSAR Basis-Software-Module für die CAN-Kommunikation Das Paket MICROSAR.CAN enthält die in der AUTOSAR-Architektur definierten BSW-Module für die CAN-Kommunikation: CANIF, CANNM, CANTP, CANSM und optional Module für J1939 und XCP. Bild 7: Die MICROSAR.CAN Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.CAN im Überblick > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Enthält zahlreiche nützliche Erweiterungen > Code- und Laufzeit-optimiert durch bedarfsspezifische Konfiguration > Modulübergreifende Konfiguration aller kommunikationsspezifischen Softwaremodule > Schnelles Wakeup-Handling während des ECU-Startups > CANTP: Kompatibilität zu ISO ist konfigurierbar > OSEK NM ist als kompatibel konfigurierbares Modul zu CANNM erhältlich > CANNM, CANSM: Abschalten des Kommunikations-Stacks in Abhängigkeit vom Teilnetzstatus > CAN-FD: Unterstützung von bis zu 64 Byte Nutzdaten bei erhöhter Bandbreite. Verfügbar für viele CAN-FD Controller. 4.2 Anwendungsgebiete Das Einsatzgebiet von MICROSAR.CAN ist die Kommunikation in CAN-Netzwerken. Weiterhin eignet es sich z.b. als Basis für das Kalibrieren mit XCP, für Gateways oder das Re-Programmieren. Sie können MICROSAR.CAN auch mit der Option J1939 erweitern, um den Betrieb eines AUTOSAR-Steuergeräts in einem J1939-Netzwerk zu ermöglichen. Zur Verfügung stehen die Transport Protokolle BAM und CMDT. 15

16 4.3 Funktionen Die BSW-Module in MICROSAR.CAN enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen. Über den Standard hinaus beinhaltet MICROSAR.CAN die folgenden wichtigen Dienste: > CANIF: Double Hash Search Algorithmus zur effizienten Filterung der Empfangsbotschaften > CANNM, CANTP: Pre-Compile Optimierungen z.b. für Einkanalsysteme > CANSM: Unterstützung des ECU Passive Mode > CANTP: Unterstützt Mixed Addressing (11 bit CAN ID); typischerweise für CAN/LIN Gateway Anwendungen > CANTP: Optimiertes Routing mit z.b. Burst Transmission zusammen mit dem PDUR aus MICORSAR COM > CANTP: Konfigurierbare Kompatibilität zu ISO > CANTSYN: Time Synchronization over CAN (CANTSYN) implementiert das Generalized Precision Time Protokoll (gptp) nach IEEE 802.1AS. Damit kann eine Uhrensynchronisation zwischen CAN-Steuergeräten realisiert werden. Als übergeordneter Zeit-Koordinator steht das BSW-Modul Synchronized Time Base Manager (STBM) aus MICROSAR.SYS zur Verfügung. Folgende Funktionalitäten sind optional erhältlich: > J1939: Netzwerkmanager J1939NM, Request Manager J1939RM, Diagnosemodul J1939DCM und in J1939TP die Transport Protokolle BAM und CMDT für J1939-Netzwerke > CAN-Treiber: Erhöhen der Full CAN Objekte durch Kombination von mehreren CAN-Controllern auf einem physikalischen CAN-Bus (Common CAN) > Für CANIF: Unterstützung eines externen CAN-Controllers > Post-build loadable und Post-build selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling ". 4.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. 4.5 Weitere MICROSAR Produkte für einen kompletten CAN-Kommunikations-Stack Entsprechend der AUTOSAR-Architektur bildet MICROSAR.CAN zusammen mit den BSW-Modulen aus den separat erhältlichen Paketen MICROSAR.COM, MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT einen kompletten Kommunikations-Stack für CAN. Für die Anbindung von MICROSAR.CAN an die Applikation und an die Hardware benötigen Sie noch folgende BSW-Module: > Hardwarespezifischen CAN-Treiber (CAN) aus MICROSAR.MCAL > Hardwarespezifische Transceiver-Ansteuerung (CANTRCV) aus MICROSAR.EXT, auch für den Teilnetzbetrieb. > Allgemeine Kommunikationsmodule (COM, NM, PDUR, IPDUM) aus MICROSAR.COM Die Module in MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT sind für viele Mikrocontroller und Transceiver erhältlich. 4.6 Weitere relevante MICROSAR Produkte für CAN > DCM und DEM aus MICROSAR.DIAG > DET, ECUM und COMM aus MICROSAR.SYS > MICROSAR.XCP erlaubt das Messen und Kalibrieren nach ASAM XCP. Das Modul wurde dabei besonders auf die Verwendung zusammen mit CANoe.XCP und CANoe.AMD sowie CANape optimiert. Für CAN-Steuergeräte enthält MICROSAR.XCP die passende Transportschicht CANXCP. Über den AUTOSAR Standard hinaus unterstützt MICROSAR.XCP das generische Auslesen von Messobjekten. In der Folge müssen keine Adressen in der a2l-datei definiert und aktualisiert werden. Mit einer vom Build des Steuergeräts unabhängigen a2l-datei können damit die Daten aus beliebigen Versionen oder Varianten ausgelesen werden. Das Generische Messen erfordert die Verwendung von CANoe.AMD oder CANape als XCP Tools. 16

17 > Weitere Informationen zu J1939-Steuergeräte in Nutzfahrzeugen finden Sie im Kapitel "MICROSAR.J1939" 4.7 Die Vector Toolchain für die Entwicklung von CAN-Steuergeräten Bild 8: Vector bietet Ihnen ein umfassendes Portfolio für Ihre CAN-Projekte 17

18 5 MICROSAR.FR AUTOSAR Basis-Software-Module für die FlexRay-Kommunikation Vector bietet Ihnen mit MICROSAR.FR ein AUTOSAR-konformes Paket für die FlexRay Kommunikation Ihres Steuergeräts. Dieses enthält die in der AUTOSAR-Architektur definierten BSW-Module FRIF, FRNM, FRSM und wahlweise FRTP oder FRISOTP. Optional kann MICROSAR.FR mit XCP erweitert werden. Bild 9: Die MICROSAR.FR Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.FR im Überblick > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Aktiviert/deaktiviert Teilnetze und stellt Daten je nach Teilnetzstatus bereit > Geringe Codegröße und kurze Laufzeit durch optimierte Verwaltung der Joblisten des FlexRay Interfaces > Wahlweise Verwendung der Transportprotokolle FRTP (AUTOSAR) oder FRISOTP (ISO 10681) > Unterstützung des ECU passive Mode im FlexRay State Manager > Frühzeitiges Erkennen von Synchronisationsverlusten 5.2 Anwendungsgebiete Das Einsatzgebiet von MICROSAR.FR ist die Kommunikation in FlexRay-Netzwerken inklusive Teilnetzbetrieb. Weiterhin eignet es sich z.b. als Basis für das Kalibrieren mit XCP, für Gateways oder das Flashen. 5.3 Funktionen Die BSW-Module in MICROSAR.FR enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen, wobei FRISOTP eine Ergänzung zu AUTOSAR 3.x ist. Über den Standard hinaus beinhaltet MICROSAR.FR die folgenden wichtigen Dienste: > FRDRV: Optimiertes Wakeup During Operation (WUDOP) > FRDRV & FRIF: Unterstützung der folgenden APIs: CancelTransmit und L-PDU-Rekonfiguration 18

19 > FRIF: Dual Channel Redundancy für die redundante Übertragung von Frames sowie PDU-spezifische Voting-Funktion für die SWCs > FRDRV, FRIF, FRNM, FRTP: Pre-Compile Optimierungen z.b. für Einkanalsysteme > FRSM: Unterstützung des ECU Passive Mode, Sofortiges Startup nach passivem Wakeup, Erweiterte Fehlerbehandlung über State Change Notification, konfigurierbare zeitlich Verzögerung des FlexRay-Startups bei passivem Wakeup sowie konfigurierbare Anzahl an Wakeup-Patterns > FRTSYN: Time Synchronization over FlexRay (FRTSYN) implementiert das Generalized Precision Time Protokoll (gptp) nach IEEE 802.1AS. Damit kann eine Uhrensynchronisation zwischen FR-Steuergeräten realisiert werden. Als übergeordneter Zeit-Koordinator steht das BSW-Modul Synchronized Time Base Manager (STBM) aus MICROSAR.SYS zur Verfügung. Folgende Funktionalitäten sind optional erhältlich: > Postbuild loadable und Postbuild selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling". 5.4 Betriebssystem Die FlexRay Basis-Software-Module können ganz ohne Betriebssystem verwendet werden. Sinnvollerweise wird ein AUTOSAR OS oder ein konventionelles OSEK-OS (z.b. Vector oscan) verwendet. Ideal geeignet für FlexRay-Anwendungen ist das MICROSAR.OS von Vector. 5.5 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. 5.6 Weitere MICROSAR Produkte für einen kompletten FlexRay-Kommunikations-Stack Entsprechend der AUTOSAR-Architektur bildet MICROSAR.FR zusammen mit den BSW-Modulen aus den separat erhältlichen Paketen MICROSAR.COM, MICROSAR.MCAL, MICROSAR.SYS und MICROSAR.EXT einen kompletten Kommunikations-Stack für FlexRay. Für die Anbindung von MICROSAR.FR an die Applikation und an die Hardware benötigen Sie noch folgende BSW- Module: > Hardwarespezifischen FlexRay-Treiber (FRDRV) aus MICROSAR.MCAL > Hardwarespezifische Transceiver-Ansteuerung (FRTRCV) aus MICROSAR.EXT > Allgemeine Kommunikationsmodule (COM, NM, PDUR, IPDUM) aus MICROSAR.COM Die Module in MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT sind für viele Mikrocontroller bzw. Transceiver erhältlich. 5.7 Weitere MICROSAR Produkte für FlexRay > DCM und DEM aus MICROSAR.DIAG > DET, ECUM und COMM aus MICROSAR.SYS > MICROSAR.XCP erlaubt gemäß ASAM XCP das Messen und Kalibrieren. MICROSAR.XCP wurde dabei besonders auf die Verwendung zusammen mit CANoe.XCP und CANoe.AMD sowie CANape optimiert. Für FlexRay-Steuergeräte enthält MICROSAR.XCP die passende Transportschicht FRXCP. Über den AUTOSAR Standard hinaus unterstützt MICROSAR.XCP das generische Auslesen von Messobjekten. In der Folge müssen keine Adressen in der a2l-datei definiert und aktualisiert werden. Mit einer vom Build des Steuergeräts unabhängigen a2l-datei können damit die Daten aus beliebigen Versionen oder Varianten ausgelesen werden. Das Generische Messen erfordert die Verwendung von CANoe.AMD oder CANape als XCP Tools. 19

20 5.8 Die Vector Toolchain für die Entwicklung von FlexRay-Steuergeräten Bild 10: Vector bietet Ihnen ein umfassendes Portfolio für Ihre FlexRay-Projekte 20

21 6 MICROSAR.LIN AUTOSAR Basis-Software-Module für die LIN-Kommunikation MICROSAR.LIN enthält die in der AUTOSAR-Architektur definierten BSW-Module für die LIN-Kommunikation: LINIF, LINSM und LINNM. LINTP ist gemäß AUTOSAR Bestandteil von LINIF. Weil nicht jeder LIN-Kommunikations-Stack ein Transport-Protokoll benötigt, ist das LIN Transport-Protokoll optional erhältlich. Ebenso ist XCP für den MICROSAR.LIN - Master als ASAM- Erweiterung verfügbar. Bild 11: Die MICROSAR.LIN Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.LIN im Überblick > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Enthält zahlreiche nützliche Erweiterungen > Minimierter Scheduling Jitter beim mehrkanaligen Master > Optimiertes Routing von Diagnose Anfragen an LIN-Slaves > Schnelles Starten des LIN-Kanals > Zuverlässige Umschaltung der Schedule Tables > Basiert auf der langjährigen Erfahrung von Vector mit Serien-Software für LIN 6.2 Anwendungsgebiete Das Einsatzgebiet von MICROSAR.LIN ist die Kommunikation für einen LIN-Master in einem LIN-Netzwerk. Weiterhin eignet es sich z.b. als Basis für Gateways oder das Re-Programmieren. 6.3 Funktionen Die BSW-Module aus MICROSAR.LIN enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen. Über den Standard hinaus enthält MICROSAR.LIN die folgenden wichtigen Dienste: 21

22 > LINIF: Konfigurierbares Wakeup Delay > LINIF und LINTP: Getrennt konfigurierbares Speicher-Mapping der Konfigurationsdaten von LINIF und LINTP. Dies ist für Controller mit segmentiertem Speicher besonders interessant. Dazu sind im Lieferumfang von MICROSAR.LIN zwei getrennte Generatoren für LINIF und LINTP enthalten. > LINIF/LINSM: Benachrichtigung über Schedule Table End > LINIF: konfigurierbare schedule tables zur Reduzierung der maximalen Task-Laufzeiten bei mehrkanaligen Systemen > LINIF: Wakeup über den LIN-Tranceiver. Nach einem externen Wecken entfällt durch diese Funktion das Versenden eines (unerwünschten) zweiten WakeUp-Pulses durch den Master. > LINSM: Erweiterte Abfrage der LINSM Sub-Modi für die kontrollierte Umschaltung der LIN Schedule Tables > LINSM: Optimiertes Startup Verhalten durch automatische Auswahl einer Schedule Table (konfigurierbar;) Folgende Funktionalitäten sind optional erhältlich: > LINIF: LINTP Implementierung für die segmentierte Übertragung von z.b. UDS Diagnose Kommunikation > LINTP: Erweiterung der Gateway-Funktionalität zum exakten Umschalten der Schedule Tables bei Diagnose-Anfragen und Antworten > Postbuild loadable und Postbuild selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling. 6.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. 6.5 Weitere MICROSAR Produkte für einen kompletten LIN-Kommunikations-Stack Entsprechend der AUTOSAR-Architektur bildet MICROSAR.LIN zusammen mit den BSW-Modulen aus den separat erhältlichen Paketen MICROSAR.COM, MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT einen kompletten Kommunikations-Stack für LIN. Für die Anbindung von MICROSAR.LIN an die Applikation und an die Hardware benötigen Sie noch folgende BSW-Module: > Hardwarespezifischer LIN-Treiber (LINDRV) aus MICROSAR.MCAL > Hardwarespezifische Transceiver-Ansteuerung (LINTRCV) aus MICROSAR.EXT > Allgemeine Kommunikationsmodule und Gateway-Funktionen (COM, PDUR) aus MICROSAR.COM Die Module in MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT sind für viele Mikrocontroller bzw. Transceiver erhältlich. 6.6 Weitere relevante MICROSAR Produkte für LIN > DET, ECUM und COMM aus MICROSAR.SYS > MICROSAR.XCP erlaubt das Messen und Kalibrieren nach ASAM XCP. Das Modul wurde dabei besonders auf die Verwendung zusammen mit CANoe.XCP und CANoe.AMD sowie CANape optimiert. Für LIN-Steuergeräte enthält MICROSAR.XCP die passende Transportschicht LINXCP. Da XCP-on-LIN nicht offiziell definiert ist, handelt es sich bei dieser XCP-on-LIN-Implementierung um eine Erweiterung des ASAM Standards. Über den AUTOSAR Standard hinaus unterstützt MICROSAR.XCP das generische Auslesen von Messobjekten. In der Folge müssen keine Adressen in der a2l-datei definiert und aktualisiert werden. Mit einer vom Build des Steuergeräts unabhängigen a2l-datei können damit die Daten aus beliebigen Versionen oder Varianten ausgelesen werden. Das Generische Messen erfordert die Verwendung von CANoe.AMD oder CANape als XCP Tools. 22

23 6.7 Die Vector Toolchain für die Entwicklung von LIN-Steuergeräten Bild 12: Vector bietet Ihnen ein umfassendes Portfolio für Ihre LIN-Projekte 23

24 7 MICROSAR.ETH AUTOSAR Basis-Software-Module für Ethernet-basierte Kommunikation Mit dem Internet Protokoll und den darüber liegenden Transportprotokollen UDP und TCP stehen sehr verbreitete Standards zur Verfügung, um Daten mit hoher Geschwindigkeit über Ethernet auszutauschen. Das Paket MICROSAR.ETH (Ethernet) enthält die AUTOSAR BSW-Module sowie einen nach Automotive-Standard entwickelten TCP/IP-Stack für die Ethernet-basierte Kommunikation von Steuergeräten. AUTOSAR 4.0 spezifiziert erstmalig Ethernet als Netzwerktechnologie. Mit AUTOSAR 4.1 wurden die Spezifikationen in diesem Bereich erheblich modifiziert und erweitert. Weitere Ergänzungen, wie z.b. die Konfiguration von Ethernet-Switches und die Zeitsynchronisation zwischen Steuergeräten, sind in AUTOSAR 4.2 spezifiziert. Die BSW-Module von MICROSAR.ETH sind entsprechend AUTOSAR 4.x sowie als Ergänzung zu AUTOSAR 3.x verfügbar. Bild 13: Die MICROSAR.ETH BSW-Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.ETH im Überblick > BSW-Module nach AUTOSAR 4.x und als Ergänzung zu AUTOSAR 3.x erhältlich > Nach Automotive-Standard entwickelter und vom Fraunhofer ESK geprüfter TCP/IP-Stack > Keine Open Source Software > Nahtlose Integration von z.b. Vehicle-to-Grid-Kommunikation (MICROSAR.V2G) und Audio/Video Bridging (MICROSAR.AVB) in den AUTOSAR Ethernet- und TCP/IP-Stack > Einfache Einbindung kundenspezifischer Funktionen/Module auf allen Ebenen 7.2 Anwendungsgebiete Mit MICROSAR.ETH im Steuergerät (Server) und einem gängigen PC oder Diagnosetester als Client, können Sie > das Fahrzeug gemäß ISO (DoIP) diagnostizieren und > Steuergeräte schnell und parallel re-programmieren. 24

25 Durch den größeren Datendurchsatz von Ethernet lassen sich die gesamten Software-Download- und Diagnose-Zeiten erheblich verkürzen. Ein im Fahrzeug vorhandenes Gateway kann die Diagnoseanfragen an Fahrzeug-interne Netzwerke weiterleiten. Damit können Sie über DoIP beispielsweise mehrere CAN-Steuergeräte parallel re-programmieren. In Kombination mit weiteren MICROSAR Paketen realisiert MICROSAR.ETH die dafür benötigte Gateway-Funktionalität. Wird MICROSAR ETH im Flash Bootloader (FBL) eingesetzt, kann ein Steuergerät, das mit dem Ethernet-Netzwerk verbunden ist (z.b. das Gateway selbst), direkt über DoIP re-programmiert werden. Zum Messen und Kalibrieren von Ethernet-Steuergeräten steht Ihnen MICROSAR.XCP on Ethernet zur Verfügung, mit dem Sie auch hier von der erhöhten Bandbreite profitieren. XCP-Routing erweitert ein Gateway um die Möglichkeit, über den Ethernet- (Fahrzeug-)Zugang auch CAN- und FlexRay-Steuergeräte mittels XCP zu kalibrieren. Neben den Anwendungsgebieten Diagnose, Messen und Kalibrieren, bei denen die Ethernet-basierte Kommunikation zwischen externer Infrastruktur und dem Fahrzeug stattfindet, bietet MICROSAR.ETH auch die Möglichkeit, Fahrzeug-interne Ethernet- Netzwerke effizient zu nutzen. Sie können beispielsweise Daten Service-orientiert übertragen. Hierfür kommt unter anderem das BSW-Modul Service Discovery zum Einsatz, das mit AUTOSAR eingeführt wurde. Im Zusammenhang mit Serviceorientierter Kommunikation wird auch das Serialisierungsprotokoll SOME/IP verwendet. Eine Implementierung von SOME/IP steht als RTE-Transformer zur Verfügung. Weitere Informationen zum SOME/IP-Transformer finden Sie in den Kapiteln zu MICROSAR.RTE und MICROSAR.COM. Natürlich können Sie Daten auf Ethernet weiterhin auch Signal- und PDU-basiert übertragen. Teile aus MICROSAR.ETH dienen außerdem als Basis für die Vehicle-to-Grid-Kommunikation und das Audio/Video Bridging. Weitere Details zu diesen Anwendungsgebieten finden Sie in den Kapiteln zu MICROSAR.V2G und MICROSAR.AVB. 7.3 Funktionen Die folgenden BSW-Module aus MICROSAR.ETH enthalten die in AUTOSAR 4.2 definierten Funktionen. Für den Einsatz in einem AUTOSAR 4.1, 4.0 oder AUTOSAR 3.x Software-Stack verfügen sie über entsprechend kompatible Schnittstellen: > ETHIF: Das Ethernet Interface (ETHIF) ermöglicht eine Hardware-unabhängige Ansteuerung der Ethernet-Treiber (ETHDRV) und Ethernet-Transceiver-Treiber (ETHTRCV). Seit AUTOSAR 4.1 ist dieses Modul zusätzlich für die VLAN- Behandlung zuständig. Die Hardware-unabhängige Ansteuerung von Ethernet-Switch-Treibern (ETHSWTDRV und ETHSWTEXT) ist seit AUTOSAR 4.2 Bestandteil des ETHIF. > ETHSM: Für das Starten oder Herunterfahren der Kommunikation in Ethernet-Clustern stellt der Ethernet State Manager (ETHSM) dem Communication Manager (COMM) eine abstrakte Schnittstelle zur Verfügung. Der ETHSM greift über das ETHIF auf die Ethernet-Hardware zu. > ETHTSYN: Time Synchronization over Ethernet (ETHTSYN) implementiert das Generalized Precision Time Protokoll (gptp) nach IEEE 802.1AS. Damit kann eine Uhrensynchronisation zwischen Ethernet-Steuergeräten realisiert werden. Als übergeordneter Zeit-Koordinator steht das BSW-Modul Synchronized Time Base Manager (STBM) aus MICROSAR.SYS zur Verfügung. > TCPIP: Dieses Modul enthält alle Protokolle für die UDP- und TCP-basierte Kommunikation. Es unterstützt IPv4 und IPv6 sowie den parallelen Betrieb von IPv4 und IPv6 in einem Steuergerät. Die folgenden Protokolle sind enthalten: > IPv4, ICMPv4 und ARP > IPv6, ICMPv6 und NDP > UDP, TCP, DHCPv4 (Client) und DHCPv6 (Client) Im Zusammenhang mit der Ethernet-Switch Unterstützung in AUTOSAR 4.2 wurde das TCPIP-Modul um einen DHCP- Server ergänzt, der IP-Adressen Switch Port-basiert vergibt. > SOAD: Der Socket Adaptor (SOAD) setzt die in AUTOSAR definierte Kommunikation über PDUs in Socket-orientierte Kommunikation um. In AUTOSAR 4.0 enthält der SOAD darüber hinaus die in ISO definierte Diagnosefunktionalität (DoIP). In AUTOSAR 4.1 ist dieses Plug-In herausgelöst und als eigenständiges Modul (DOIP) spezifiziert. Außerdem sind im SOAD Erweiterungen für das XCP-Routing implementiert. > DOIP: Seit AUTOSAR enthält das Diagnostics over IP (DOIP)-Modul die gleichnamige Diagnosefunktionalität nach ISO Bis einschließlich AUTOSAR ist diese Funktionalität Bestandteil des Socket Adaptors (SOAD). 25

26 > SD: Service Discovery (SD) ist erstmals in AUTOSAR spezifiziert. Über das in diesem Modul implementierte Protokoll teilt ein Steuergerät seinen Kommunikationspartnern die Verfügbarkeit seiner Dienste mit. Zusätzlich können sich Steuergeräte registrieren, um automatische Benachrichtigungen zu erhalten, z.b. bei einem Signalupdate. > UDPNM: Mittels UDP Network Management (UDPNM) realisieren Sie das synchrone Einschlafen von Ethernet- Steuergeräten. Optionen: > Post-build loadable / Post-build selectable: Diese Features sind für den Ethernet-Kommunikations-Stack auf Anfrage erhältlich. 7.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Die Ethernet- und TCP/IP-spezifischen Konfigurationsparameter werden für AUTOSAR 3.x als Erweiterung in der ECU Configuration Description (ECUC) gespeichert. Dies gilt auch innerhalb von AUTOSAR 4.x für die nicht spezifizierten Konfigurationsparameter. 7.5 Weitere relevante MICROSAR Produkte Entsprechend der AUTOSAR-Architektur bildet MICROSAR.ETH zusammen mit den BSW-Modulen aus den separat erhältlichen Paketen MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT einen kompletten Kommunikations-Stack für Ethernet und TCP/IP. > Für die Anbindung von MICROSAR.ETH an die Hardware benötigen Sie noch folgende BSW-Module: > HW-spezifischer Ethernet-Treiber (ETHDRV aus MICROSAR.MCAL) > HW-spezifische Transceiver-Ansteuerung (ETHTRCV aus MICROSAR.EXT) > Optional: HW-spezifischer Ethernet-Switch-Treiber (ETHSWTDRV aus MICROSAR.MCAL und ETHSWTEXT aus MICROSAR.EXT) > Die Module in MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT sind für viele Mikrocontroller, Transceiver als auch Switches erhältlich. > Sollen PDUs an andere Software-Module des AUTOSAR-Stacks weitergeleitet werden, benötigen Sie zusätzlich das PDU-Router (PDUR)-Modul aus dem MICROSAR.COM Paket. > Zur Steuerung des Ethernet- und TCP/IP-Stacks können die Module aus dem Paket MICROSAR.SYS verwendet werden: > COMM: Zentrale Koordinationsstelle zum Starten und Herunterfahren der Kommunikations-Stacks > NM: Zentrale Koordinationsstelle für das Netzwerk-Management > DET: Erkennung und Auswertung von Fehlern während der Entwicklungszeit > DEM: Das DEM-Modul aus dem Paket MICROSAR.DIAG können Sie zur Verwaltung der erkannten Systemereignisse (Fehler und Umgebungsdaten) einsetzen. > MICROSAR.XCP erlaubt das Messen und Kalibrieren nach ASAM XCP. Das Modul wurde dabei besonders auf die Verwendung in Verbindung mit CANoe.XCP/AMD sowie CANape optimiert. Für Ethernet-Steuergeräte bietet MICROSAR. XCP die passende Transportschicht ETHXCP. > Die Vehicle-to-Grid-Anwendungsfälle sind über die Module des MICROSAR.V2G Pakets abgedeckt. Ebenfalls auf MICROSAR.ETH aufbauend, stehen die Module aus MICROSAR.AVB für Audio/Video Bridging zur Verfügung. 7.6 Weitere relevante Produkte für Ethernet Mit der CANoe-Option.Ethernet erweitern Sie Ihre bestehende CANoe Installation komfortabel um die Möglichkeit, Ethernetbasierte Kommunikation zu analysieren und zu simulieren. 26

27 Als Hardware-Interface, insbesondere bei Verwendung von BroadR-Reach als physikalische Schicht, bietet sich das VN5610 Netzwerk-Interface an. Dieses bietet neben zwei Ethernet-Kanälen (individuell für BroadR-Reach bzw. 100BASE-TX konfigurierbar) auch zwei High-Speed CAN Kanäle. 7.7 Die Vector Toolchain für die Entwicklung von Ethernet-Steuergeräten Bild 14: Vector bietet Ihnen ein umfassendes Portfolio für Ihre Ethernet-Projekte 27

28 8 MICROSAR.V2G Basis-Software-Module für die Kommunikation mit externer Infrastruktur Mit Ethernet und dem darüber liegenden TCP/IP-Stack steht die Basistechnologie zur Verfügung, um mit Fahrzeug-externer Infrastruktur zu kommunizieren. Das Paket MICROSAR.V2G (Vehicle-to-Grid) enthält BSW-Module für das intelligente Laden von Elektro- und Hybridfahrzeugen und für die Kommunikation mit der Infrastruktur über Internettechnologien, wie z.b. HTTP. Alle Module aus diesem Paket sind nicht in AUTOSAR spezifiziert. Allerdings sind sie nahtlos in die Vector AUTOSAR-Lösung integriert. Die Erweiterungen werden sowohl für AUTOSAR 4.x als auch für AUTOSAR 3.x angeboten. Als Basis für MICROSAR.V2G werden Module aus dem MICROSAR.ETH Paket benötigt. Details hierzu finden Sie in Kapitel 8.5. Bild 15: Die MICROSAR.V2G BSW-Module, eingebettet in eine AUTOSAR 4.2 Umgebung 8.1 Die Vorteile von MICROSAR.V2G im Überblick > Implementierung aller notwendigen Protokolle für Smart-Charge-Communication (SCC) > Unterstützung der Kommunikation über Internet-Mechanismen und -Protokolle > Nahtlose Integration aller BSW-Module in eine AUTOSAR-Umgebung > Einfache Einbindung von kundenspezifischen Funktionen durch generische Schnittstellen 8.2 Anwendungsgebiete MICROSAR.V2G ermöglicht Ihnen im Zusammenspiel mit einer entsprechenden Ladesäule das intelligente Laden von Elektround Hybridfahrzeugen. Unterstützt werden die Standards > ISO und > DIN mit den dazugehörigen Möglichkeiten zum Wechsel- und Gleichstromladen (AC und DC). 28

29 Mit den Modulen des Pakets MICROSAR.V2G kann Ihr Steuergerät zusätzlich über gängige Internet-Protokolle mit einem Server kommunizieren. Bei Bedarf kann die Kommunikation auch verschlüsselt stattfinden. 8.3 Funktionen Die folgenden BSW-Module sind in MICROSAR.V2G enthalten: > DNS: Das Modul DNS enthält einen DNS-Resolver. Dieser ist für die Auflösung einer Domain, z.b. vector.com, in eine gültige IP-Adresse zuständig. > TLS: Dieses Modul enthält einen Transport Layer Security Client. Mit TLS wird TCP-basierte Kommunikation verschlüsselt. Der verwendete Verschlüsselungsalgorithmus ist wählbar. > HTTP: Das Hypertext Transfer Protokoll übermittelt beispielsweise Browseranfragen an einen Server. Das Modul enthält einen HTTP-Client. > XML Security: Mit diesem Modul erzeugen und validieren Sie XML-Signaturen auf EXI-kodierten Daten, basierend auf dem W3C XML Security Standard. > EXI: Mit dem Modul EXI werden XML-Dokumente interpretiert und in ein Binär-Format konvertiert. Damit lassen sich die Dateien effizienter verarbeiten und übertragen, um Kommunikationsbandbreite einzusparen. > SCC: Dieses Modul ist zuständig für die Smart-Charge-Communication nach ISO bzw. DIN und beinhaltet das dafür verwendete Transportprotokoll V2GTP. Es unterstützt das Gleich- und Wechselstromladen sowie die dazugehörigen Profile Plug-and-Charge (PnC) und External Identification Means (EIM). Innerhalb einer AUTOSAR 3.x Umgebung sind zusätzlich folgende Module verfügbar: > XML Engine: Das Modul XML Engine enthält einen Parser zum Verarbeiten und einen Generator zum Erstellen von gültigen XML 1.0-Dokumenten. Es kommt im Vehicle2Grid-Umfeld zum Einsatz > JSON: Dieses Modul enthält einen JSON-Parser. JSON ist ein JavaScript-basiertes Datenaustauschformat und kann anstelle von XML verwendet werden. 8.4 Konfiguration Die Module des MICROSAR.V2G Pakets werden mit dem DaVinci Configurator Pro konfiguriert. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Die spezifischen Konfigurationsparameter werden als Erweiterung in der ECU Configuration Description gespeichert. 8.5 Weitere relevante MICROSAR Produkte MICROSAR.V2G baut auf dem MICROSAR.ETH Paket auf und benötigt den darin enthaltenen Ethernet- und TCP/IP-Stack als Basis für die Kommunikation. Dies umfasst folgende Module: > Ethernet Interface (ETHIF) zur Abstraktion der darunterliegenden Hardware > Ethernet State Manager (ETHSM) zum Ein- und Ausschalten der Ethernet-basierten Kommunikation > Den TCP/IP-Stack (TCPIP) mit der entsprechenden IP Version (IPv4 und/oder IPv6) Zusätzlich werden ein Ethernet-Treiber (ETHDRV) aus MICROSAR.MCAL und ein Ethernet-Transceiver-Treiber (ETHTRCV) aus MICROSAR.EXT benötigt. Hier sind für den Fall von Smart-Charge-Communication spezielle Treiber und Transceiver-Treiber für Powerline-Kommunikation (PLC) verfügbar. Falls die Steuerung der Smart-Charge-Communication über eine AUTOSAR-Softwarekomponente realisiert ist, empfehlen wir die Verwendung der MICROSAR.RTE. Für die Erkennung und Auswertung von Fehlern während der Entwicklungszeit steht Ihnen das Modul DET aus MICROSAR.SYS zur Verfügung. 29

30 Das Modul DEM aus dem Paket MICROSAR.DIAG können Sie zur Verwaltung der erkannten Systemereignisse (Fehler und Umgebungsdaten) einsetzen. 8.6 Weitere relevante Produkte für Ethernet Mit der entsprechenden CANoe-Option für Ethernet erweitern Sie Ihre bestehende CANoe-Installation komfortabel um die Möglichkeit, Ethernet-basierte Kommunikation zu analysieren und zu simulieren. Mit dem kostenlosen Smart-Charge- Communication Add-On können Sie in CANoe zudem den SCC-Datenverkehr analysieren. Damit sind Sie in der Lage, basierend auf dem DIN Standard, komplexe Fahrzeug- und Ladesäulen-Simulationen aufzubauen. Für das VT System bietet Vector eine Einschubkarte für Powerline-Kommunikation an. 8.7 Die Vector Toolchain für die Entwicklung von Ethernet/V2G-Steuergeräten Bild 16: Vector bietet Ihnen ein umfassendes Portfolio für Ihre Ethernet/V2G-Projekte 30

31 9 MICROSAR.AVB Basis-Software-Module für die Audio/Video-Kommunikation via Ethernet MICROSAR.AVB (Audio/Video Bridging) über Ethernet ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Übertragung von Audio/Video Daten. Das Paket MICROSAR.AVB enthält verschiedene BSW-Module, die auf dem Ethernet-Interface, z.b. aus MICROSAR.ETH, aufsetzen. Die auf AUTOSAR 4.x basierte Lösung unterstützt AVTP (Audio/Video Transport Protocol), PTP (Precision Time Protocol) und auf Anfrage BMCA (Best Master Clock Algorithm). Damit ergibt sich die Möglichkeit, AVB-Endpunkte sowie einfache Bridge-Funktionalität zu implementieren. Bild 17: Die MICROSAR.AVB BSW-Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.AVB im Überblick > Die BSW-Module sind für AUTOSAR optimiert, können aber auch in anderen Umgebungen eingebunden werden > Problemlose Integration in den Ethernet-Stack MICROSAR.ETH. Dies ermöglicht z.b. die parallele Verwendung von AVB, DoIP und TCP/IP. > Einfaches Einbinden von kundenspezifischen Funktionen und Modulen > Unterstützung diverser Ethernet-Controller > Unterstützung von VLANs zur Trennung und Priorisierung von Daten, z.b. für Audio, Video und Diagnose 9.2 Anwendungsgebiete A/V Streaming Das MICROSAR.AVTP ermöglicht den Austausch von Audio/Video Daten, inklusive deren Zeitstempel, zwischen verschiedenen Endpunkten. Es ist nach folgenden Spezifikationen umgesetzt: > IEEE 1722/1722a 31

32 9.2.2 Auswahl des genauesten Zeitgebers Bevor eine systemweit genaue Zeit dargestellt werden kann, muss das Gerät - typischerweise eine Bridge - mit dem genauesten Zeitgeber festgelegt werden. Dieser kann statisch vorgegeben oder dynamisch mittels BMCA ermittelt werden. Dabei kommt folgende Spezifikation zum Einsatz: > IEEE 802.1AS Darstellung einer synchronen Systemzeit Das Steuergerät mit der genauesten Zeit verteilt diese im Netzwerk. Somit arbeiten alle Endpunkte und Bridges mit der gleichen, vom Grand-Master vorgegebenen Zeit. Dadurch ist es möglich, einen A/V-Datenstrom zu übertragen und zeitsynchron wiederzugeben. Das Protokoll zur Verteilung des Zeitstempels ist im PTP-Modul nach folgender Spezifikation umgesetzt: > IEEE 802.1AS Um eine exakte Zeitmessung zu ermöglichen, ist unter Umständen eine erweiterte Hardware-Unterstützung notwendig, die typischerweise im HighEnd-Feature des Ethernet-Treibers umgesetzt ist. 9.3 Funktionen Die folgenden BSW-Module aus MICROSAR.AVB enthalten die in den oben genannten IEEE-Spezifikationen definierten Funktionen. Hinzu kommen alle notwendigen Software-Merkmale, die eine nahtlose Integration in eine AUTOSAR-Umgebung zulassen. > AVTP: - Schnittstelle zum Modul ETHIF für das Empfangen und Versenden von AVTP-Frames - Unterscheidung zwischen Stream- und Control-Kanal - Darstellung und Validierung des Zeitstempels - Erkennung des transportierten Daten-Streams > PTP: - Initialisierung aller notwendigen Hardware-Schnittstellen - Ethernet-Frames mit Ethertype 0x88F7 werden aus dem ETHIF dem PTP zugeleitet - Unterstützung von General und Event Messages - Unterstützung zur Berechnung der Laufzeitverzögerung: Pdelay_Req, Pdelay_Resp, Pdelay_Resp_Follow_Up - Unterstützung des Transports des synchronen Zeitstempels: Sync, Follow_Up > BMCA: - Unterstützung von: PortAnnounceReceive, PortAnnounceInformation, PortRoleSelection, PortAnnounceTransmit 9.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Die AVB-spezifischen Konfigurationsparameter werden als Erweiterung in der ECU Configuration Description gespeichert. 9.5 Schnittstellen zu angrenzenden MICROSAR Produkten Entsprechend der MICROSAR Architektur bildet MICROSAR.AVB zusammen mit den BSW-Modulen aus den separat erhältlichen Paketen MICROSAR.MCAL, MICROSAR.EXT und MICROSAR.ETH einen kompletten Kommunikations-Stack für AVB im Automobil. Für die Anbindung von MICROSAR.AVB an die Hardware benötigen Sie noch folgende BSW-Module: > HW-spezifischer Ethernet-Treiber (ETHDRV aus MICROSAR.MCAL) > HW-spezifische Transceiver-Ansteuerung (ETHTRCV aus MICROSAR.EXT) > Ethernet Treiber Abstraktions- und Steuerungsschicht (ETHIF, ETHSM aus MICROSAR.ETH) Die Module in MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT sind bereits für viele Mikrocontroller bzw. Transceiver erhältlich und werden bei Bedarf auch für neue Mikrocontroller und Transceiver entwickelt. 32

33 9.6 Weitere relevante MICROSAR Module für Ethernet > TCPIP, SOAD, DOIP, SOME/IP aus MICROSAR.ETH > DCM und DEM aus MICROSAR.DIAG > DET, ECUM, COMM und NM, aus MICROSAR.SYS > MICROSAR.XCP 9.7 Weitere relevante Produkte für Ethernet Mit der entsprechenden CANoe-Option ".Ethernet" erweitern Sie Ihre bestehende CANoe-Installation komfortabel um die Möglichkeit, Ethernet- und AVB-basierte Kommunikation zu analysieren und zu simulieren. Als Hardware-Interface, insbesondere bei Verwendung von BroadR-Reach als physikalische Schicht, bietet sich das VN5610 Netzwerk-Interface an. Dieses bietet neben zwei Ethernet-Kanälen (individuell für BroadR-Reach bzw. 100BASE-TX konfigurierbar) auch zwei High-Speed CAN Kanäle. 9.8 Die Vector Toolchain für die Entwicklung von Ethernet/AVB-Steuergeräten Bild 18: Vector bietet Ihnen ein umfassendes Portfolio für Ihre Ethernet/AVB-Projekte 33

34 10 MICROSAR.MEM AUTOSAR Basis-Software-Module für das Memory Management Das Paket MICROSAR.MEM enthält alle AUTOSAR-Module für das Memory Management: NVM, MEMIF, EA und FEE. Sie unterstützen das Verwalten, Prüfen und Wiederherstellen von Daten aus nichtflüchtigen Speichern (Flash oder EEPROM). Die Basis-Software-Module (BSW) aus MICROSAR.MEM sind schnell, zuverlässig und robust. Bild 19: Die MICROSAR.MEM Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.MEM im Überblick > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Besonders sichere Datentransaktionen > Effiziente Datenzugriffe > Effiziente und robuste Verwaltung von nichtflüchtigen Speichern > Redundante Ablage von Management-Daten steigert die Zuverlässigkeit der Daten-Zugriffe > Modulübergreifende Konfiguration des gesamten Memory-Stacks > Plattform-optimierte Memory-Stack Lösung aus einer Hand erhältlich 10.2 Anwendungsgebiete MICROSAR.MEM enthält die Dienste zum Lesen, Schreiben und Löschen von persistenten Anwendungsdaten in Flash- und/oder EEPROM-Speichern. Dadurch hat die Funktionssoftware einen Hardware-unabhängigen Zugriff auf den Speicher. Die Applikation braucht nicht zu wissen, welcher Speicher konkret auf der Plattform vorhanden und ob dieser Speicher intern oder extern mit dem Controller verbunden ist. 34

35 10.3 Funktionen Die BSW-Module in MICROSAR.MEM enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen. In jedem Memory-Stack sind die BSW-Module NVM und MEMIF aus MICROSAR.MEM erforderlich. Sie übernehmen ohne Kenntnisse der Speicherattribute den blockorientierten und technologie-unabhängigen Zugriff auf die Speicherbereiche. Je nach Anwendungsfall benötigt Ihr Memory-Stack zusätzliche BSW-Module: > Bei Verwendung eines Flash Speichers: Flash EEPROM Emulation (FEE) z.b. aus MICROSAR.MEM und einen für Ihre Hardware geeigneten Flash Treiber (FLSDRV) im Rahmen unserer Dienstleistung des MCAL Integration Package oder für externe Speicher (DRVEXT) aus MICROSAR.EXT. Zur Verwaltung der Daten braucht das FEE-Modul mindestens zwei physikalische Flash-Sektoren. > Bei Verwendung eines EEPROMs: EEPROM Abstraction (EA) aus MICROSAR.MEM und einen für Ihre Hardware geeigneten EEPROM Treiber (EEPDRV), beispielsweise für externe Speicher das Modul DRVEXT aus MICROSAR.EXT. Der gemischte Einsatz von Flash- und EEPROM-Bausteinen in einem Steuergerät ist möglich. Für spezielle Anforderungen erhalten Sie von Vector plattformoptimierte Lösungen, wie z.b. den Einsatz des BSW-Moduls EA beim DataFlash oder ein hardwareoptimiertes FEE-Modul. Über den Standard hinaus enthält MICROSAR.MEM die folgenden wichtigen Dienste: > Fest definierte Maximallaufzeiten aller MICROSAR.MEM Funktionen. Dies erlaubt Systemoptimierungen zur Verkürzung der Zugriffszeiten > NVM: Allokierung von RAM zur CRC Speicherung > NVM: Dedizierte Schnittstelle zum Diagnose-Modul DCM zum direkten Auslesen und Modifizieren von Datenblöcken > NVM und EA: Zusätzliche, konfigurierbare Transaktionssicherheit, wie sie standardmäßig im Modul FEE enthalten ist > FEE: Leistungsfähige Verwaltung der Speicherdaten > FEE: Gemeinsame Nutzung des FEE Moduls durch Flash Bootloader (FBL) und Anwendung möglich - auch mit gemeinsamen Speicher-Blöcken. Dabei kann die Aktualisierung der Steuergerätesoftware ohne Anpassung des FBLs erfolgen. > FEE/EA: Redundante Ablage von Management-Daten zur Steigerung der Zuverlässigkeit der Datenzugriffe > FEE: Flexible Platzierung der FEE-Sektoren im DataFlash > FEE: Services für die Behandlung von Unterspannungs-Situationen > FEE: Trennung von z.b. häufig geschriebenen Daten von äußerst wichtigen Daten durch Einführung von Partitionen. Damit wird bei Fehlersituationen (z.b. Reset während des Schreibens bzw. Löschens von Daten) die Verfügbarkeit der Daten noch weiter erhöht. Folgende Funktionalitäten sind optional erhältlich: > NVM: Blocktyp DATASET_ROM mit mehreren ROM-Blöcken > FEE: Update-Unterstützung zur Anpassung des nicht-flüchtigen Speichers nach Steuergeräte-Umprogrammierung mit neuer Konfigurationstabelle (Inhalt und Größe) 10.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Dieser enthält einige arbeitserleichternde Funktionen wie Optimierungshilfen, optische Darstellung der Flash-Auslastung u.s.w. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. 35

36 Bild 20: Konfiguration der MICROSAR.MEM Module mit DaVinci Configurator Pro 10.5 Weitere relevante MICROSAR Produkte für Ihren Memory-Stack Entsprechend der AUTOSAR-Architektur bilden die Memory-Dienste aus MICROSAR.MEM zusammen mit weiteren plattformspezifischen BSW-Modulen aus dem separat erhältlichen Paket MICROSAR.MCAL und MICROSAR.EXT einen kompletten Memory-Stack. > FLSDRV und/oder EEPDRV aus dem MCAL Integration Package > DRVEXT aus MICROSAR.EXT für externe Speicherbausteine Darüber hinaus lassen sich MCAL Treiber von Halbleiterherstellern problemlos in den MICROSAR Memory-Stack integrieren. Abhängig von der gewünschten Sicherheitsstufe können Sie Ihre Speicherdaten mit dem Checksummen-Modul (CRC) aus dem Paket MICROSAR.LIBS absichern. 36

37 11 MICROSAR.SYS Systembezogene Basissoftware Module für AUTOSAR Die Systemdienste aus den MICROSAR.SYS Basissoftware Modulen (BSW) decken einen wichtigen Teil der Grundfunktionalität Ihres AUTOSAR-Steuergeräts ab. Sie werden von der Funktionssoftware (via RTE) und den übrigen BSW-Modulen aufgerufen. Die Module von MICROSAR.SYS bieten alle wichtigen Funktionen für das Zustands-Handling des Steuergerätes. Bild 21: Die MICROSAR.SYS Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.SYS im Überblick > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Das Modul ECUM ist entweder in der ressourcensparenden Pre-compile- Variante oder als flexible Post-build Lösung enthalten. Nähere Informationen hierzu finden Sie im Kapitel "Identity Manager für AUTOSAR" > Einfache Konfiguration der initialen BSWM und ECUM durch Assistenten mit DaVinci Configurator Pro > Anlegen von Initialisierungs- Sequenzen > Konfiguration einer ECU state machine (Startup, shutdown, ) > Verwaltung der Kommunikationsmodi 11.2 Anwendungsgebiete Die Systemdienste enthalten das Power- und Mode-Management, die Kontrolle aller Kommunikationskanäle und Teilnetze, die Überwachung der einzelnen Softwarekomponenten (SWC) der Funktionssoftware und innerhalb von AUTOSAR 3.x das Scheduling aller BSW-Module Funktionen Die BSW-Module in MICROSAR.SYS enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen: 37

38 > BSWM: Der Basic Software Mode Manager verwaltet die Modusänderungswünsche aus den BSW-Modulen sowie den SWCs und führt sie entsprechend der standardisierten Aktionslisten durch. Beispielsweise ist das Modul BSWM für das Ein- und Ausschalten von PDU-Gruppen und NM-PDUs für die Diagnose zuständig. > COMM: Der Communication Manager kontrolliert den Zustandswechsel der am Steuergerät angeschlossenen Kommunikationskanäle sowie der im Steuergerät konfigurierten Teilnetze. Er hält das Steuergerät bei Bedarf wach und kommunikationsfähig. Weiterhin koordiniert er den Zugriff aller SWCs auf die Kommunikationskanäle und Teilnetze. Optional unterstützt COMM den Bus Type Internal. > BSWM und COMM: Unterstützung des Teilnetzbetriebs > DET: Der Development Error Tracer sammelt Fehler während dem Entwicklungsprozess aus den SWCs und den BSW- Modulen. Optional unterstützt DET auch Service Ports. > ECUM: Der ECU State Manager ist für Startup, Shutdown und WakeUp zuständig. In AUTOSAR 3.x gibt es weitere fest definierte Betriebszustände, die der ECUM verwaltet. In AUTOSAR 4.x werden diese Betriebszustände flexibel vom Anwender im BSWM definiert. Damit lassen sich individuelle Energiesparzustände realisieren oder unterschiedliches Hochfahrverhalten erzielen. > MICROSAR.SCHM: Der Schedule Manager/BSW Scheduler koordiniert die Ausführung der BSW-Module. Bei der Konfiguration definieren Sie Tasks und Zyklus-Zeiten der BSW-Module. Auch die Einstellung der Exclusive Areas legen Sie zentral für jedes Modul fest. Für AUTOSAR 3.x ist SCHM Bestandteil von MICROSAR.SYS. In AUTOSAR 4.x übernimmt die MICROSAR.RTE die Funktionalität des SCHM. > WDGM und WDGIF: Der Watchdog Manager überwacht die korrekte Arbeitsweise der Funktionssoftware mit den Modulen WDGIF und WDGDRV (MICROSAR.MCAL). Über den AUTOSAR-Standard hinaus beinhaltet MICROSAR. SYS die folgenden wichtigen Dienste: > COMM: Kompatibel zu OSEK NM (für AUTOSAR 3.x) > WDGM, WDGIF: Präzises Überwachen der Einhaltung definierter Zeitfenster für den Watchdog (auch für hochauflösende Window-Watchdogs) > ECUM: Das ECUM-Modul ist gemäß der AUTOSAR ECUM Flex Spezifikation implementiert und bietet daher ein hohes Maß an Konfigurationsmöglichkeiten, um auch komplexe Zustandsübergänge zu unterstützen. Für die Entwicklung von Steuergeräten mit reduzierten Anforderungen an das Zustandsmanagement, kann sich das ECUM-Modul optional auch kompatibel zur AUTOSAR ECUM Fixed Spezifikation verhalten. In diesem Fall bietet das ECUM-Modul die folgenden Funktionalitäten: > ECUM Run Request Protokoll > ECUM Zustandsmanagement > ECUM Fixed compatible Service SWC interfaces Folgende BSW-Module sind optional erhältlich: > CSM: Der Crypto Service Manager bietet den SWCs und den BSW-Modulen einen einheitlichen Zugriff auf kryptographische Funktionen wie z.b. die Verschlüsselung AES 128 (Advanced Encryption Standard). > STBM: Der Synchronized Time-Base Manager ermöglicht eine zeitgenaue Synchronisation zwischen verschiedenen Teilen der ECU Software. Er stellt dazu den BSW-Modulen und den SWCs eine oder mehrere gemeinsame Zeitbasen zur Verfügung. Für die Bus-Systeme CAN, FR und ETH steht mit dem Tsyn-Modul ein Communication Service für die fahrzeugweite Zeitsynchronisation von Steuergeräten zur Verfügung. > WDGM: Der Watchdog Manager bietet Program Flow und Deadline Monitoring zur Überwachung der SWCs > Postbuild loadable und Postbuild selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling" Der Basis Software Manager (BSWM) Der BSWM ist zentraler Bestandteil des Mode Management und nach dem AUTOSAR 4 Standard implementiert. Zahlreiche wertvolle Erweiterungen über den AUTOSAR Standard hinaus erhöhen den Komfort beim konfigurieren Ihrer Steuergerätesoftware. 38

39 Das BswM-Modul in AUTOSAR 4 erlaubt eine völlig freie Konfiguration von Arbitrierungsregeln, logischen Ausdrücken und Aktionen, um auf Mode-Änderungen in anderen BSW-Modulen zu reagieren oder um selbst Mode-Änderungen anzufordern. In der Praxis kann dies schnell beliebig komplex werden, da aufgrund der von AUTOSAR vorgegebenen Konfigurationsstruktur selbst eine einfache Konfiguration eine Vielzahl von ineinander greifenden Schritten erfordert: > Aktionen (Actions) müssen zu Aktionslisten (Action Lists) zusammengefasst werden. > Diese sind mittels einer Regel (Rule) an das wahre oder falsche Ergebnis eines vorher definierten logischen Ausdrucks (Expression) gekoppelt. > Der zugrunde liegende logische Ausdruck besteht wiederum aus einer oder mehreren Bedingungen (Condition), die auf den eingegangen Modes (RequestPorts) basieren. Auch Standardaufgaben wie das Konfigurieren einer Zustandsmaschine in Anlehnung an ECUM Fix in AUTOSAR 3, der Aufruf der entsprechenden Initialisierungsfunktionen der BSW-Module mit den passenden Parametern oder das An- und Abschalten von PDU-Gruppen (I-PDU) stellen selbst erfahrene Entwickler vor eine Herausforderung. Hierbei unterstützt Sie der DaVinci Configurator Pro mit intelligenten und mächtigen Assistenten, die viele der oben erwähnten Aufgaben bereits automatisch erstellen können. Nachfolgend können Sie diese per Click automatisch konfigurieren lassen. Dies gilt insbesondere für > die ECU Zustandsmaschine (ECU State Handling, siehe Bild) > das Initialisieren der Basissoftwaremodule (Module Initialization) > das Schalten der PDU-Gruppen (Communication Control). Bild 22: Vorkonfigurierte State Machine / Auto-Configuration der BSWM mit dem DaVinci Configurator Pro. Ebenfalls zu sehen sind die Auto-Configuration für Module Initialization und Communication Control sowie der Bereich für Ihre freie, projektbezogene Konfiguration des BSWM (Custom Configuration). Dabei handelt es sich nicht um eine statische Konfiguration. Vielmehr werden alle nötigen Projektparameter berücksichtigt. Änderungen der Parameter werden hierbei vom Tool umgehend erkannt und der Anwender erhält einen Hinweis, dass eine Neukonfiguration notwendig ist, beispielsweise wenn eine neue PDU-Gruppe erstellt wurde. Auch für freie Konfigurationsaufgaben wie beispielsweise das Erstellen von Regeln oder Aktionslisten hilft der DaVinci Configurator Pro mit seinen Assistenten. Er führt Sie Schritt für Schritt durch die Konfiguration, hat Know-how über mögliche und nötige Parameter, erkennt Fehler und schlägt sofort mögliche Korrekturen vor akzeptiert aber auch Einstellungen, die Sie bewusst anders haben wollen. 39

40 Der MICROSAR BSWM leistet erheblich mehr, als der AUTOSAR-Umfang vorschreibt. So ist es beispielsweise zusätzlich möglich, die Auswertung von Regeln (Rules ) zur Laufzeit an- und abzuschalten. Sie können einen Timer realisieren, dessen Ablaufen der BSWM auswerten kann. Über Aktionen (Actions) können Sie den Timer starten oder stoppen. Falls noch nicht alle zu verbindenden SWCs zur Verfügung stehen, kann der BSWM selbst die benötigten Mode Declarations erzeugen und gestattet Ihnen dadurch eine Art Bottom-up Konfiguration Watchdog für Anwendungen nach ISO Alle Watchdog-Module sind auch als SEooCs (Safety Element out of Context) für sicherheitsrelevanten Funktionen bis ISO / ASIL D erhältlich. Sie eignen sich für die Absicherung der Laufzeitüberwachung von Tasks sowie die Ablaufkontrolle der SWCs. Mehr Details finden Sie im Kapitel über MICROSAR Safe Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Bild 23: Konfiguration des COMM Moduls mit DaVinci Configurator Pro Weitere relevante MICROSAR Produkte > DIAG: Der Systemdienst für die Diagnose ist in dem Paket MICROSAR.DIAG separat erhältlich. > OS: Als Betriebssystem steht Ihnen das separat erhältliche MICROSAR.OS zur Verfügung. > LIBS: Das Paket LIBS enthält die Cyclic Redundancy Check Library (CRC), die Crypto Abstraction Library (CAL) sowie die E2ELIB und ist für AUTOSAR 4.x als separates Paket erhältlich. (Für AUTOSAR 3.x ist LIBS Bestandteil von MICROSAR.SYS) 40

41 12 MICROSAR.DIAG AUTOSAR-kompatible Umsetzung des UDS-Protokolls MICROSAR.DIAG enthält die BSW-Module für die Umsetzung des UDS-Protokolls ISO :2006 (bzw. ISO :2013) gemäß AUTOSAR und ist damit die Diagnosesoftware für Ihr Fahrzeugprojekt. MICROSAR.DIAG übernimmt eine Reihe von Aufgaben: > OEM-spezifische Umsetzung der Fehlerspeicherung und -verwaltung > OEM-spezifische Umsetzung des Diagnose-Protokolls für die Kommunikation zwischen Diagnosetester und Steuergerät > Abschalten von bestimmten Funktionalitäten aufgrund von aktiven Fehlereinträgen Kombiniert mit CANdelaStudio, dem weitverbreiteten Spezifikationswerkzeug für die Erstellung von Diagnosedaten, erhalten Sie eine komplette Diagnoselösung aus einer Hand. Bild 24: Die MICROSAR.DIAG Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.DIAG im Überblick > OEM-unabhängige Lösung für AUTOSAR 4.x und 3.x. > Spezifische Lösungen für viele Fahrzeughersteller verfügbar > Langjährige Serienerfahrung von Vector im Bereich Diagnose > Unterstützt OBDII und WWH-OBD (Euro VI) > Varianten-Handling für die Diagnosekonfiguration bereits enthalten > Mit dem CANdela- und ODX-Format konfigurierbar > Generierung von optimierten Anwendungscode-Templates 12.2 Anwendungsgebiete Über den AUTOSAR-Standard hinaus hat jeder OEM eigene Anforderungen für die Diagnose. Aus diesem Grund bietet Vector MICROSAR.DIAG mit OEM-spezifischen Erweiterungen an. Es ist für den Serieneinsatz geeignet und steht bereits für viele OEMs 41

42 zur Verfügung. Für Steuergeräte ohne spezielle Diagnose-Spezifikation ist ein OEM-unabhängiges Paket von MICROSAR.DIAG erhältlich. MICORSAR DIAG kann für heutige und zukünftige gesetzliche Anforderungen wie EURO VI eingesetzt werden. Die Unterstützung von OBDII (ISO 15031/ SAE J1979) sowie WWH-OBD (ISO27145) ist als Option erhältlich. Falls Ihr Steuergerät Varianten in der Diagnosekonfiguration erfordert, bietet MICROSAR.DIAG hierfür eine leistungsstarke Lösung an. Sie definieren bis zu 31 unterschiedliche Bedatungen und legen diese Ressourcen-optimiert im Steuergerät ab. Dabei werden Redundanzen in der Steuergerätesoftware vermieden, weil identische Schnittstellen auf gleiche Daten, Services oder DTCs im generierten Diagnose-Code zusammengefasst werden Funktionen Die BSW-Module in MICROSAR.DIAG enthalten die in AUTOSAR 4.x und 3.x definierten Funktionen der drei BSW-Module DCM, DEM und FIM: Funktionen des Diagnostic Event Managers (DEM) Das DEM-Modul ist der Fehlerspeicher eines Steuergeräts. Es ist in OEM-spezifischen Varianten und als OEM-unabhängige Variante für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich. Das DEM-Modul unterstützt standardmäßig die folgenden Funktionen: > Verwaltung aller DTC-Status Bits gemäß UDS-Standard > Definition individueller Snapshot- und Extended-Records > Vordefinierte ExtendedRecords (z.b. OccurenceCounter) > Counter- und Time-based Fehler-Entprell-Algorithmen > Verdrängung von niederprioren Fehlern bei vollem Speicher > Flexibles Verlernen (Aging) von Fehlern > Varianten-Handling für die Diagnosekonfiguration > Link-Time Konfiguration > Compressed Configuration Data, zur Optimierung der Code-Größe > Unterstützung von Sammelfehlern > für "Mixed-AUTOSAR" Projekte geeignet Folgende Funktionalitäten sind optional erhältlich: > OBD II (ISO / SAE J1979) > WWH-OBD (ISO27145) > Postbuild loadable und Postbuild selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling". Die DEM-Grundfunktionalität unterscheidet sich zwischen AUTOSAR 4.x und AUTOSAR 3.x wenig, außer bei den Schnittstellen- Definitionen. Aus diesem Grund bietet Vector eine Migrationslösung an, mit der Sie Ihre AUTOSAR 3.x-kompatiblen SWCs in ein AUTOSAR 4.x-Projekt übernehmen können Funktionen des Diagnostic Communication Managers (DCM) Der DCM setzt im Steuergerät die UDS- und OBDII-Services um. Die OEM-unabhängige Variante des DCMs ist sowohl für AUTOSAR 4.x als auch für AUTOSAR 3.x erhältlich. Eine komplette Liste der dabei unterstützten Services finden Sie in der Tabelle am Ende des DIAG-Kapitels. Die DCM-Module für spezifische OEMs setzen die Spezifikationen des jeweiligen OEMs um. Deshalb variieren die Listen der unterstützten Services wie z.b. die zusätzliche Unterstützung von ResponseOnEvent oder LinkControl. Gerne informieren wir Sie über die Details. 42

43 Darüber hinaus enthält der DCM folgende Erweiterungen: > Varianten-Handling für Diagnosekonfigurationen > Nahtlose Zusammenarbeit mit dem Vector Flash Bootloader > Generierung eines Anwendungscode-Templates für die Steuergerätesoftware (AUTOSAR 3.x) J1939DCM: speziell für Nutzfahrzeuge konzipiertes DCM-ModulFolgende Funktionen sind optional erhältlich: > Unterstützung von OBD II (ISO ) > WWH-OBD (ISO27145) Funktionen des Function Inhibition Managers (FIM) Der MICROSAR FIM enthält standardmäßig den Funktionsumfang von AUTOSAR 4.x und 3.x Konfiguration und Bedatung Die BSW-Module aus MICROSAR.DIAG passen Sie komfortabel durch die Konfiguration mit dem DaVinci Configurator Pro an die Bedürfnisse Ihrer Anwendung an. Wahlweise erfolgt dies entweder mithilfe einer CANdela-, oder einer ODX-Datei oder über eine ECU Configuration Description. Für AUTOSAR 3.x erfolgt die Diagnose-spezifische Bedatung des DCM ausschließlich über eine CANdela-Datei. Sie erstellen diese schnell und einfach oder importieren sie aus den meisten gängigen ODX-Dialekten mit dem bewährten Diagnose Autorentool CANdelaStudio. Bild 25: Mit CANdelaStudio bedaten Sie die MICROSAR.DIAG Module. 43

44 Bild 26: Die Bedatung von MICROSAR.DIAG erfolgt mit CANdelaStudio und DaVinci Configurator Pro Lieferumfang Zusätzlich zum Standard-Lieferumfang erhalten Sie einen Konverter für CANdela Diagnostic Descriptions Dienstleistungen für Diagnoseanwendungen: > Kunden-spezifische Erweiterungen von MICORSAR DIAG > Erstellung von kunden-spezifischen Diagnose-Applikationen > Integration der Diagnose in Ihre Steuergeräte-Software 12.7 Weitere relevante Vector Produkte Sie kombinieren MICROSAR.DIAG mit folgenden MICROSAR Produkten, um die jeweiligen ISO Normen zu erfüllen: > MICROSAR.CAN (ISO oder ISO ) > MICROSAR.FR (ISO ) > MICROSAR.ETH (ISO ) Mit CANdelaStudio bedaten Sie die CANdela- bzw. ODX-Datei zur Konfiguration von MICROSAR.DIAG. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der separaten CANdelaStudio Produktinformation. Für die Diagnose von Nutzfahrzeugen benötigen Sie die J1939-spezifischen Module aus MICROSAR.CAN Unterstützte Diagnose-Services Das Modul DCM aus MICROSAR.DIAG unterstützt standardmäßig die folgenden UDS-Diagnose Services: Diagnostic Service Name (ISO ) Service ID AUTOSAR 4.x: The SWC has to AUTOSAR 3.x: The SWC has to (hex) Diagnostic and Communication Management Functional Unit DiagnosticSessionControl 10 - (handled in DCM internally) grant service execution ECUReset 11 - (handled in DCM/BSWM) - (handled in DCM/BSWM) SecurityAccess 27 calculate seed/key for each security level calculate seed/key for each security level CommunicationControl 28 - (handled in DCM/BSWM) - (handled in DCM/BSWM) TesterPresent 3E - - ControlDTCSetting 85 - (handled in DEM module) - (handled in DEM module) 44

45 Data Transmission Functional Unit ReadDataByIdentifier 22 handle data acquisition for each DataElement handle data acquisition for each DataId ReadMemoryByAddress 23 via callout via callout ReadDataByPeriodic Identifier DynamicallyDefineData Identifier 2A - - 2C - - WriteDataByIdentifier 2E handle data access for each DataElement handle data access for each DataId WriteMemoryByAddress 3D via callout via callout Stored Data Transmission Functional Unit ReadDTCInformation 19 - (handled in DEM module) - (handled in DEM module) ClearDiagnosticInformation 14 - (handled in DEM module) - (handled in DEM module) Input/Output Control Functional Unit InputOutputControlByIdentifier 2F control I/O for each DataElement control I/O for each DataId Remote Activation Of Routine Functional Unit RoutineControl 31 start (stop/request result) for each RoutineId start (stop/request result) for each RoutineId Das Modul DCM aus MICROSAR.DIAG unterstützt optional die folgenden OBD II Diagnose Services: Diagnostic Service Name (ISO ) Service The SWC has to ID (hex) Diagnostic Service Definition for CAN Request Current Powertrain Diagnostic Data 01 handle data acquisition for each PID other than the "supported ID" and DEM ones Request Powertrain Freeze Frame Data 02 - (handled in DEM module) Request Emission-Related Diagnostic Trouble Codes 03 - (handled in DEM module) Clear/Reset Emission-Related Diagnostic Information 04 - (handled in DEM module) Request On-Board Monitoring Test Results for Specific Monitored Systems 06 handle data acquisition for each TestId of a MonitorId Request Emission-Related Diagnostic Trouble Codes Detected During Current or Last Completed Driving Cycle 07 - (handled in DEM module) Request Control of On-Board System, Test or Component 08 process each TestId Request Vehicle Information 09 handle data acquisition for each InfoType ID other than the "supported ID" and DEM ones Request Emission-Related Diagnostic Trouble Codes with Permanent Status 0A - (handled in DEM module) 45

46 13 MICROSAR.MCAL AUTOSAR-Treiber zur Ansteuerung der Mikrocontroller-Peripherie Das Paket MICROSAR.MCAL enthält die Treiber zur Steuerung der Peripherie-Einheiten eines Mikrocontrollers. Diese Treiber sind kompatibel zu den AUTOSAR-Spezifikationen aus dem Microcontroller Abstraction Layer. Jeder MICROSAR.MCAL Treiber ist controllerspezifisch umgesetzt. Bild 27: Die MICROSAR.MCAL Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.MCAL im Überblick > Für AUTOSAR 4.x erhältlich > Optimale Unterstützung Ihrer Mikrocontroller-Peripherie > Vereinfachte Konfiguration durch Berücksichtigung von modulübergreifenden Parameterabhängigkeiten im Konfigurationswerkzeug > Beschleunigte Entwicklung durch Plausibilitäts- und Vollständigkeitsprüfungen im Konfigurator > Ressourcenschonend durch abschaltbare Funktionalitäten > Reduzierte Hardware Anforderungen durch optimale Nutzung der Hardware Puffer > Gateway Entwicklungen werden durch effiziente Zusatzfunktionen unterstützt 13.2 Anwendungsgebiete Mit MICROSAR.MCAL erhalten Sie eine fertige Lösung für die Ansteuerung Ihrer Prozessorperipherie. Beim Wechsel auf eine andere Hardware ist daher keine Anpassung der Funktionssoftware erforderlich. Sie müssen lediglich MICROSAR.MCAL auswechseln, um die passenden Treiber einzubinden. Die MICROSAR.MCAL Treiber arbeiten optimal mit den restlichen MICROSAR Paketen zusammen. Je nach Anforderung Ihrer Anwendung nutzen Sie weitere Pakete (z.b. MICROSAR.CAN, MICROSAR.MEM, etc.) und erhalten so beispielsweise einen kompletten Kommunikations-Stack oder eine Speicherverwaltung. 46

47 13.3 Funktionen Das Paket MICROSAR.MCAL enthält die Treiber-Module CAN, ETH, FR, LIN, und IIC sowie in der Version für AUTOSAR 4.x das Test- Module RamTst. Die Module entsprechen AUTOSAR 4.x und sind für eine Vielzahl der gängigen Mikrocontroller verfügbar. Für Projekte nach AUTOSAR 4.2 ist auch ein Ethernet Switch Treiber erhältlich. Darüber hinaus enthält MICROSAR.MCAL die folgenden Erweiterungen: > CANDRV: Benachrichtigung (Callback) beim Botschaftsempfang und nach erfolgreichem Versenden einer Botschaft. Damit ist es möglich, automatisch anwenderspezifischen Code aufzurufen. > FRDRV: Unterstützung der Self Diagnostic. Wenn der FlexRay-Controller einen Fehler erkennt, benachrichtigt er die Anwendung, damit diese den Fehlerstatus abrufen kann. Folgende Funktionalitäten bzw. Module sind optional erhältlich: > CANDRV: Die Option HighEnd bietet erweiterte Filtermöglichkeiten für Multiple Basic CAN Objekte, Empfangsqueue zur Verkürzung der Interrupt Laufzeit während des Empfangs, Individual Polling von Mailboxen zum Sicherstellen der Datenkonsistenz sowie Reduzierung der Interrupt Last. > IICDRV: Der IICDRV enthält Treiber für die Anbindung von externen Peripherie-Bausteinen über den Inter-Integrated Circuit-Bus (I2C) (AUTOSAR-Erweiterung). > Post-build loadable / Post-build selectable: Diese Features sind für ausgewählte MCALs als Option verfügbar Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Bild 28: Konfiguration mit dem DaVinci Configurator Pro, Hauptbildschirm 13.5 MICROSAR MCAL Integration Package Das MICROSAR MCAL Integration Package umfasst die Integration eines 3rd Party MCALs in die Lieferung Ihrer MICROSAR Basissoftware. Hierbei nehmen wir den vom Kunden oder vom Halbleiter-Hersteller zur Verfügung gestellten MCAL in Betrieb 47

48 und erzeugen ein Lieferpaket, das sich in die Vector Werkzeugkette einbettet. Im Umfang der Dienstleitungen des MCAL Integration Package sind folgende Schritte enthalten: Abstimmung und Koordination mit dem Kunden > Beratung bezüglich der Terminschiene des MCAL Herstellers > Überprüfung der Rahmenbedingungen wie Compilerversion, AUTOSAR Version, etc. > Frühzeitige Klärung technischer Probleme, beispielsweise im Falle von Inkompatibilitäten > Übernahme der Rolle als Ansprechpartner im Zusammenspiel BSW MCAL Embedded-Integration > Eingangstest und Nachweis der Integrierbarkeit: Inbetriebnahme des MCAL auf einem geeigneten Evaluation Board und Ausführung eines Integrationstests mit der MICROSAR Basissoftware. > Compile- / Link-Test in Bezug auf die höheren Software-Schichten > Test der BSW-relevanten Basisfunktionalitäten des MCAL (z.b. CAN-Kommunikation, NV-Datenspeicherung, etc.) > Bedienung/Erstellung der Embedded-Schnittstellen zwischen BSW und MCAL (MemMap, Compiler Config, Make-Files) > Bei "mixed AUTOSAR"-Projekten: Entwicklung von Wrappern > Vor der Auslieferung wird der MCAL entfernt, so dass kundenseitig die aktuellste bzw. gewünschte Version des MCAL nach der Auslieferung nur noch hinzugefügt werden muss. Hierdurch wird die eigenständige Aktualisierung des MCALs durch den Kunden auf einfache Art und Weise ermöglicht. Diese Integrationsleistungen zum beigestellten Original-MCAL erleichtern die Inbetriebnahme vor Ort erheblich, so dass Sie sich um nachgelagerte Tätigkeiten kümmern können. Im Falle einer Aktualisierung des verwendeten MCAL kann die Leistung aus dem MCAL Integration Package auch erneut / separat angefragt werden. Bild 29: Leistungsprofil des MCAL Integration Package Tool-Integration In Abhängigkeit von den Eigenschaften des gewählten MCALs gibt es unterschiedliche Möglichkeiten der Integration in die Vector-Werkzeugkette. Wir streben hierbei die jeweils beste und komfortabelste Lösung für den Kunden an. Grundvoraussetzungen für das Einbinden der MCAL Komponenten in die BSW-Konfiguration sind dabei > das Vorhandensein von AUTOSAR-konformen Beschreibungsdateien sowie > die Fähigkeit der MCAL Validatoren / Generatoren, auf AUTOSAR-konformen Konfigurationsdateien zu arbeiten. 48

49 Wird dies vom MCAL unterstützt, so erfolgt eine Einbindung in das Konfigurationswerkzeug DaVinci Configurator Pro, wodurch nachfolgend auch die Modul-Generierung ermöglicht wird. Kommen proprietäre Formate zum Einsatz, oder beinhaltet das MCAL Konfigurationstool besonders aufwendige Abstrahierungen zur erleichterten Konfigurationserstellung und -validierung, so bietet Vector geeignete Mittel, die den parallelen Einsatz von unterschiedlichen Konfigurationsdateien und Konfigurationstools erleichtern. 49

50 14 MICROSAR.EXT AUTOSAR-Treiber zur Ansteuerung von externen Bausteinen MICROSAR.EXT beinhaltet die kommunikationsbezogenen AUTOSAR Transceiver Treiber für CAN (CANTRCV), FlexRay (FRTRCV), LIN (LINTRCV), Ethernet (ETHTRCV) sowie die Treiber (DRVEXT) für weitere externe Bausteine wie z.b. EEPROM-, Flash-Speicher und Watchdog. Die in den Treibern enthaltenen Funktionen hat AUTOSAR im ECU Abstraction Layer spezifiziert. Sie entsprechen AUTOSAR 4.x, sind für den jeweiligen Baustein optimiert und stehen für eine Vielzahl gängiger Bausteine zur Verfügung. Bild 30: Die MICROSAR.EXT Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.EXT im Überblick > Optimale Ansteuerung Ihrer externen Transceiver- und Speicher-Bausteine > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Unterstützung von Transceivern für den Teilnetzbetrieb > Zusätzliche Unterstützung von LIN- und Ethernet-Transceivern > Vereinfachte Konfiguration durch Berücksichtigung von Parameterabhängigkeiten mit anderen Modulen > Beschleunigte Entwicklung durch Plausibilitäts- und Vollständigkeitsprüfungen im Konfigurator 14.2 Anwendungsgebiete Mit MICROSAR.EXT erhalten sie eine fertige Lösung für die Ansteuerung Ihrer externen Peripheriebausteine. Beim Wechsel eines externen Bausteins auf eine andere Hardware ist daher keine Anpassung der Funktionssoftware erforderlich. Sie müssen lediglich die betroffenen Treiber aus MICROSAR.EXT auswechseln. Je nach Anforderung Ihrer Anwendung fügen Sie weitere Pakete (z.b. MICROSAR.CAN, MICROSAR.MEM, etc.) hinzu und erhalten einen kompletten Kommunikations-Stack oder eine Speicherverwaltung nach AUTOSAR-Spezifikation. 50

51 Für den Teilnetzbetrieb in CAN-Netzwerken benötigen Sie spezielle Transceiver. Für viele dieser Transceiver ist bereits ein passender Treiber (CANTRCV) in MICROSAR.EXT erhältlich Funktionen Die BSW-Module in MICROSAR.EXT enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen mit den folgenden Erweiterungen: > Busfehlererkennung auf FlexRay > LIN-Transceiver Treiber (auch für AUTOSAR 3.x) > Ethernet Transceiver Treiber (auch für AUTOSAR 3.x) > Ethernet-Switch Treiber (ab AUTOSAR 4.2 Standard) Für AUTOSAR 4 ist optional ein Treiber für den System-Basischip (SBC) erhältlich. Er unterstützt je nach Hardware unterschiedliche Peripherien wie Bus-Transceiver und Watchdog. Mit seiner Hilfe können externe Peripherien einfach an die MICROSAR Software angebunden werden. Bitte erfragen Sie den genauen Funktionsumfang des SBC-Treibers in Bezug auf die bei Ihnen eingesetzte Hardware. Alternativ erhältlich ist ein generischer SBC-Treiber. Dieser stellt einen Rahmen zur Verfügung, mit dem Sie den Hardwarespezifischen Teil der Implementierung durch einen Zugriff auf die Register des SBC selbst vornehmen können Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Bild 31: Konfiguration von MICROSAR.EXT mit DaVinci Configurator Pro 14.5 Weitere relevante MICROSAR Produkte Die externen Bausteine werden physikalisch über SPI, DIO oder einen Port angesteuert. Dazu benötigen Sie den entsprechenden Treiber (SPIDRV, DIODRV oder PORTDRV) aus MICROSAR.MCAL Zusätzliche Dienstleistungen Vector bietet Ihnen an, die Konfiguration für Ihre eigenen Treiber oder für Treiber von Drittherstellern, wie z.b. Halbleiter- Herstellern, in den DaVinci Configurator Pro zu integrieren. Dies ermöglicht Ihnen, die gesamte Steuergeräte-Software nahtlos und schnell mit einem einzigen Werkzeug zu konfigurieren. 51

52 15 MICROSAR.IO AUTOSAR Input Output Hardware Abstraktion Das Cluster IO stellt eine Verbindung zwischen Anwendung (zum Beispiel SWCs) und MCAL Modulen her. Die Anwendung erhält Zugriff auf I/O Ports um zum Beispiel Sensoren auszulesen oder Aktuatoren an zu steuern Das IO Cluster enthält für diese Aufgabe spezialisierte BSW Module. Zusätzlich bietet Vector die Möglichkeit mit Hilfe des DaVinci Developers eine für das Steuergerät passgenaue IOHWAB zu erstellen. Bild 32: Das MICROSAR.IO Cluster 15.1 Die Vorteile von MICROSAR.IO im Überblick > Schnelle Implementierung von anwenderspezifischem Code für die Erfassung und Bereitstellung von Sensor und Aktuator Signalen > Generierung von Code-Beispielen: Es sind Read/Write Digital Signal Templates auswählbar, deren C-Code durch den Anwender erweitert werden kann. > Bereitstellung von SWC-Beschreibungen mit allen notwendigen Interface Definitionen 15.2 Anwendungsgebiete und Funktionen Die Digital Input Output Hardware Abstraction (DIOHWAB) stellt eine Verbindung zwischen Anwendung und DIO Signalen aus dem MCAL her. Dafür erzeugt das MICROSAR DIOHWAB Modul eine SWC Schnittstelle sowie DIO-spezifische Code Templates. Es bietet eine schnelle und unkomplizierte Umsetzung von Zugriffen auf das DIO Modul. Somit deckt das DIOHWAB Modul einen Teil der IOHWAB ab und kann um weitere IOHWAB Module erweitert werden, welche zum Beispiel Zugang zu ADC- oder ICU- Kanälen bieten. Der innerhalb MICROSAR.IO erhältliche SENT Treiber ist eine Erweiterung zum AUTOSAR-Standard und bietet Zugriff auf Sensoren welche mittels SENT Protokoll basierend auf J2716 angebunden sind. Er ist durch die Schnittstellenanbindung an das ICU Modul Hardware-unabhängig.Er bietet folgende Funktionalität an: > SENT Master Node Funktionalität 52

53 > Unterstützung mehrerer SENT-Kanäle > Slow- und fast Channel > Enhanced serial message format bei slow channel > Timeout-Überwachung für periodische Slow Channel Daten (MICROSAR Erweiterung) > Debug Modus für das Protokoll-debugging (MICROSAR Extension) > Bereitstellung beispielhafter SWC Templates für das Entwicklungswerkzeug DaVinci Developer > Sender/Receiver-Port für Fast Channel Daten > Client/Server-Port für Slow Channel Daten 15.3 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Details hierzu erfahren Sie in der separaten Produktinformation DIOHWAB DaVinci Configurator Pro überprüft die Plausibilität der Konfigurationsparameter für MICROSAR.MCAL und MICROSAR.IO. Empfehlenswert ist die folgende Bottom up -Vorgehensweise: > Konfiguration des MCAL-Treibers > Konfiguration von MICROSAR.IO > Generierung der zu MICROSAR.IO gehörenden SWC-Description Bei der Konfiguration der DIOHWAB von MICROSAR.IO definieren Sie jedes einzelne Signal. Hierbei können beliebig viele Port Prototypes von einem Port Interface abgeleitet werden. Die Zuordnung von PortPrototypes zu Runnable Entities ist für Sender/Receiver-Interfaces 1:n möglich. Runnable Entities in der RTE und Schedulable Entities im SchM sind beliebig konfigurierbar. Für den Zugriff der Funktionssoftware über die RTE auf die I/O-Signale stellt MICROSAR.IO alle notwendigen Client/Server Interfaces sowie Code-Templates zur Verfügung. Diese ermöglichen dem Anwender das Aufbereiten und Filtern der Signale. Bild 33: Konfiguration des Moduls DIOHWAB mit DaVinci Configurator Pro IOHWAB Unter Verwendung des DaVinci Developers kann eine IOHWAB SWC Beschreibung mit wenig Aufwand erstellt werden und in das SWC Design eingebunden werden. Die MICROSAR RTE oder die DaVinci Developer Option.CPG bieten darüber hinaus die 53

54 Möglichkeit aus der so erstellten IOHWAB SWC Beschreibung direkt ein Code Template für Ihre individuelle IOHWAB Implementierung zu erstellen. Das SWC Code Template wird durch den Anwendungsentwickler um Steuergeräte spezifische Algorithmen (Entprellung, Signalfilter, etc.) erweitert und mit den MCAL APIs verbunden Weitere relevante MICROSAR Produkte Erfolgt der Zugriff auf I/O-Signale über einen externen Baustein, so benötigt Ihr I/O-Stack zusätzlich einen entsprechenden Treiber aus MICROSAR.EXT Zusätzliche Dienstleistungen Bei der Entwicklung eines vollständigen und ECU spezifischen IOHWAB Layers für Ihr Steuergerät unterstützt Vector Sie gerne im Rahmen von Projektarbeit. Dabei profitieren Sie von der detaillierten Kenntnis der AUTOSAR-Spezifikation und -Methodik sowie der umfangreichen Erfahrungen in der Integration von Steuergerätesoftware. 54

55 16 MICROSAR.RTE Die optimierte Ablaufumgebung für Softwarekomponenten nach dem AUTOSAR- Standard Die MICROSAR.RTE (Runtime Environment) ist die skalierbare und hoch optimierte Laufzeitumgebung von Vector. Die RTE ist ein von AUTOSAR eingeführtes Modul und verwaltet die Kommunikation zwischen den Softwarekomponenten (SWCs). Sie stellt dabei die Konsistenz des gesamten Informationsflusses sicher und bildet die Schnittstelle zwischen Funktionssoftware, Basissoftware (BSW) sowie Complex Drivern (CDD). Bild 34: Das MICROSAR.RTE Modul nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.RTE im Überblick > Leicht konfigurierbar und skalierbar > Für AUTOSAR 4.x und 3.x erhältlich > Tiefgehende Konsistenzprüfung der Konfiguration > Hoch optimierter Code mit intelligenten Synchronisationsmechanismen > Schneller Einstieg in AUTOSAR durch z.b. generiert Code Templates für die Softwarekomponenten (SWCs) > Für Migrationsprojekte geeignet > Vereinfachter Test der Applikation durch XCP-Zugriff auf Ports, InterRunnable-Variablen und Per-Instance Memory 16.2 Anwendungsgebiete Wenn die Funktionssoftware eines Steuergeräts über AUTOSAR-konforme SWCs implementiert ist, benötigt der Anwender die RTE als Laufzeitumgebung. Dieser modulare Aufbau der Steuergerätesoftware bietet dem Anwender maximale Flexibilität: Eine manuell entwickelte oder durch modellbasierte Werkzeuge entworfene SWCs kann in mehreren Steuergeräte-Projekten verwendet werden. Hierzu ist lediglich für das konkrete Steuergerät das Umkonfigurieren und die neue Generierung der RTE sowie ggf. der BSW-Module erforderlich. Darüber hinaus ist auch die Mehrfachverwendung einer SWC auf einem Steuergerät möglich. 55

56 Beim Generieren der MICROSAR.RTE kann der Anwender zwischen zwei Modi wählen: > Contract Phase Generierung für die Entwicklung einzelner SWCs in einer frühen Phase. Hierbei erstellt der Generator anstelle der gesamten RTE nur eine Header-Datei für jede SWC. Damit ist es möglich die SWC einzeln zu kompilieren um sie z. B. als Objektcode an den Entwicklungspartner weiterzugeben. > RTE-Generierung für die gesamte Steuergerätesoftware. Der in diesem Modus generierte Code ist hoch effizient und benötigt wenig Speicherplatz. Er ist optimiert für die gesamte Steuergerätekonfiguration und benötigt nur eine geringe Laufzeit und minimale Interrupt-Sperrzeiten. Dies wird z.b. erreicht durch intelligente Synchronisationsmechanismen, die auf die Eigenschaften der verwendeten Hardware abgestimmt sind Funktionen MICROSAR.RTE ist kompatibel zu AUTOSAR 4.x und 3.x. Im Detail enthält MICROSAR.RTE die folgende Funktionalität: > Sender/Receiver und Client/Server Kommunikation > Mode Management > InterRunnable-Variablen sowie Exclusive Areas > Zugriff auf Nv Block Software Components über Sender/Receiver-Ports > Trigger für Runnables > Unterstützung der Online-/Offline-Kalibrierung von SWCs sowie Messen von S/R Ports, InterRunnable-Variablen und Per-Instance Memory mittels XCP > Mehrfach-Instanziierung von SWCs und Per-Instance Memory > Schedule Manager/BSW Scheduler (SCHM): Seit AUTOSAR 4.0 übernimmt die RTE die Funktionalität des SCHM-Moduls. Dieses war vorher in MICROSAR.SYS enthalten. Mehr Information über das SCHM-Modul finden Sie im Kapitel MICROSAR.SYS. > Unterstützung der Transformer-Schnittstellen für COMXF, SOMEIPXF und E2EXF. Details hierzu erhalten Sie im Kapitel MICROSAR.COM. > Externe Client/Server Kommunikation (Inter-ECU) über den optional erhältlichen Transformer SOMEIPXF. > Unterstützung von internen, externen und background Runnable Triggern (für AUTOSAR 4.x) Über den Standard hinaus beinhaltet MICROSAR.RTE für AUTOSAR 3.x die folgenden wichtigen Dienste: > Generieren von Code-Templates für die SWCs auf Basis der SWC Description. Diese Templates enthalten alle APIs der RTE. > Verwenden von Speicherschutzmechanismen, wie im AUTOSAR-Betriebssystem spezifiziert. Besonders optimiert ist diese Unterstützung beim Einsatz von MICROSAR.OS. > Konfiguration von Initialisierungs-Runnables für das AUTOSAR-Konzept der Mode-abhängigen Runnables > Erzeugen eines HTML Reports mit den Eigenschaften der RTE. Darin sind Informationen wie z.b. der berechnete RTE Ressourcenbedarf (RAM + Konstanten) enthalten. > Generieren einer A2L-Datei zur einfachen Anbindung an bestehende Kalibrier- und Diagnose-Standards. Folgende Funktionalitäten sind optional erhältlich: > MPU-Unterstützung für den Speicherschutz > Multi-Core-Unterstützung > Post-build selectable: Dieses Feature ist innerhalb der MICROSAR-Produktfamilie im Modul "Identity Manager" gelöst. Details hierzu finden sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling". Auf Anfrage erhältlich sind: > Skalierung von Ports und Signalen (für AUTOSAR 4.x) > Range Checks (für AUTOSAR 4.x) 56

57 Bild 35: MICROSAR.RTE ermöglicht das Generieren von Code Templates für die SWCs der Funktionssoftware 16.4 Basic Runtime Environment (BRE) Die Basic Runtime Environment (BRE) erlaubt die Integration einer nicht-autosar-basierten Anwendung mit der MICROSAR Basissoftware. Bei Verwendung der BRE ist ein formelles Design der SWCs nach AUTOSAR-Definition nicht erforderlich, da die BRE die Nutzung der existierenden Anwendungs-Architektur ermöglicht. Sie ist dadurch das ideale Instrument, um ein bestehendes Steuergeräte-Projekt in eine AUTOSAR-Architektur zu migrieren. Bei Verwendung der BRE greift die Applikation direkt auf die Funktionen der Basissoftware zu, ohne dass hierzu AUTOSARkonforme SWCs definiert werden müssen. In diesem Anwendungsfall wird die RTE als Bindeglied zwischen SWCs und BSW nicht verwendet, sondern durch Anwendungs-Code ersetzt. Um die Integration der Anwendung mit der MICROSAR Basissoftware zu erleichtern, stellt die BRE Basisfunktionalitäten zur Verfügung, die normalerweise von der AUTOSAR-RTE übernommen werden: > Generierung der Typdefinition für BSW Module der Service Schicht > Aufrufen der BSW Main Functions basierend auf einem konfigurierbaren Task Mapping > Generierung der Exclusive Areas für die BSW Module Da die BSW AUTOSAR-konforme Schnittstellen besitzt, setzt die Verwendung der BRE voraus, dass die Applikation die Schnittstellenfunktionen der RTE zur BSW selbst übernimmt. Grundsätzlich ist MICROSAR.RTE die umfassende Lösung für ein Steuergeräte-Projekt im AUTOSAR-Umfeld. Unsere erfahrenen Coaches unterstützen Sie gerne, wenn Sie Ihre Anwendung und BSW Architektur auf den AUTOSAR-Standard anheben möchten Konfiguration Für die Konfiguration der RTE benötigen Sie entweder den DaVinci Configurator Pro mit der Option.RTE oder den DaVinci Developer. Mehr Details finden Sie in den separaten Produktinformationen. 57

58 16.6 Lieferumfang Zusätzlich zum Standard-Lieferumfang erhalten Sie auch Beispielprogramme mit Makefiles Weitere relevante MICROSAR Produkte MICROSAR.RTE setzt ein Betriebssystem wie z.b. MICROSAR.OS oder oscan voraus. 58

59 17 MICROSAR.AMD AUTOSAR-Monitoring und -Debugging MICROSAR.AMD enthält viele nützliche Funktionen, die das Entwickeln und Testen von Steuergeräten erheblich vereinfachen. Kernfunktionen von AMD sind das Reporting von Fehlern und Events aus der Applikation und der MICROSAR BSW sowie das Bereitstellen der aktuellen CPU-Last und der Software-Laufzeiten. Bild 36: Die MICROSAR.AMD Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR.AMD im Überblick > Vereinfachtes Testen von Steuergeräten durch Erfassen von Steuergeräte-internen Daten > Einfaches Messen des Start- und Einschlafverhaltens > Ermittlung von CPU-Last und Laufzeiten der Applikation und der Basissoftware > Reporting von BSW-Fehlerzuständen und Programmfluss-Trace-Nachrichten > Verwendung des vom ASAM standardisierten und weit verbreiteten XCP-Protokolls 17.2 Anwendungsgebiete Das Paket MICROSAR.AMD unterstützt Sie effizient beim Testen Ihrer AUTOSAR-Steuergerätesoftware. Die Basis-Software- Module aus MICROSAR.AMD haben Zugriff zu allen wichtigen internen Variablen, Zuständen und Fehlermeldungen Ihrer MICROSAR Basissoftware. Weil sich das aus dem Mess- und Kalibrierumfeld bekannte XCP-Protokoll (Universal Calibration Protocol) hervorragend zum Übertragen Steuergeräte-interner Größen eignet, hat Vector MICROSAR.AMD auf Basis von XCP entwickelt. 59

60 Bild 37: MICROSAR.AMD ermöglicht im Zusammenspiel mit CANoe.AMD einen einfachen Zugriff auf Steuergeräte-interne Informationen 17.3 Funktionen Die Funktionalität der Module DBG (Debugging) und DLT (Diagnostic Log and Trace) ist in AUTOSAR 4.x spezifiziert Zusätzlich zum AUTOSAR-Standard bietet MICROSAR.AMD die Möglichkeit, CPU-Last und beliebige Laufzeiten zu ermitteln. Zur Anzeige und Analyse werden die mit MICROSAR.AMD ausgelesenen Werte an einen XCP-Master übertragen. Als XCP-Master können Sie auf der PC-Seite z.b. die folgenden Vector Werkzeuge einsetzen: > CANape zusammen mit den MICROSAR Modulen DLT und DBG > CANoe.AMD ab Version 8.1 zusammen mit den MICROSAR Modulen DLT, DBG und RTM. Mit diesen Werkzeugen und einer Beschreibung der Mess-Objekte in Form einer ASAM A2L-Datei wählen Sie die Steuergeräteinternen Daten aus und analysieren deren Abläufe. Speziell für AMD wurde CANape um das Digital Fenster mit der Status - Signaldarstellung und CANoe mit dem speziellen State Tracker Fenster erweitert. Damit stellen Sie diskrete Zustände und binäre Signale in einem Fenster übersichtlich dar. Bild 38: Auswerten von Statusänderungen mit dem State Tracker Fenster in CANoe.AMD Erfassen von internen Variablen aus den AUTOSAR BSW-Modulen Mit dem BSW-Modul DBG aus MICROSAR.AMD überprüfen Sie bei Steuergerätetests, welche externen und internen Einflüsse einen Zustandswechsel der BSW-Module verursacht haben. Die dazu benötigten internen Variablen der MICROSAR BSW-Module sendet das DBG-Modul mittels XCP an den Master. 60

61 Erfassen von internen Variablen aus der MICROSAR.RTE Beim Einsatz einer MICROSAR.RTE als Laufzeitumgebung in Ihrer Steuergerätesoftware kann der Datenfluss zwischen SWCs mit XCP überwacht werden. Nach der Aktivierung der Option Measurement Support bei der RTE-Konfiguration werden die folgenden RTE-interne Objekte erfasst: > Inter-Runnable Variablen > Sender/Receiver Ports > Mode Ports > Per-Instance Memory Damit überwachen Sie die Intra- und Inter-ECU Kommunikation sowie messen oder stimulieren nicht verbundenen Sender/Receiver Ports Erfassen von Zuständen und Fehlermeldungen der Applikation Das BSW-Modul DLT erfasst und überträgt mittels XCP während der Laufzeit alle auftretenden Fehlermeldungen und Warnungen, die von der BSW an das Modul DET gemeldet werden. Zusätzlich ist das DLT-Modul in der Lage, Benachrichtigungen an den Fehlerspeicher (DEM) aktiv an den XCP-Master weiterzuleiten. Um den Programmfluss und Zustand der Anwendung zu überwachen, bietet das DLT-Modul das Reporting von beliebigen Trace Botschaften als Freitext an. Dazu wird ein WriteLine -ähnliches API bereitgestellt, das zur Laufzeit einen beliebigen Text übermitteln kann. Alternativ können auch vordefinierte Textblöcke laufzeitoptimiert übertragen werden Ermitteln von CPU-Last und Laufzeit Mit MICROSAR.AMD und CANoe.AMD erfassen Sie die Laufzeit frei wählbarer Code-Abschnitte aus der Anwendungssoftware oder den BSW-Modulen. Die Ergebnisse der Messungen werden in HTML- und CSV-Reports angezeigt, die mit dem CANoe Test Feature Set erzeugt werden Erzeugen der A2L-Datei für den XCP-Master Sie erzeugen die A2L-Beschreibungsdatei für den XCP-Master mit den DaVinci Werkzeugen auf Basis der Konfigurationsdaten aus der Steuergerätekonfigurationsdatei (ECUC). Falls symbolische Namen für Werte der messbaren Objekte existieren, sind diese für die spätere Visualisierung ebenfalls hinterlegt. Es ist auch möglich, weitere Applikations-spezifische A2L-Fragmente in die Master A2L Datei mit aufzunehmen. Vor der Messung aktualisieren Sie mit dem ASAP2 Updater die A2L-Datei mit den tatsächlichen Adressen der Variablen. Der ASAP2 Updater ist im Lieferumfang von CANape und CANoe.AMD enthalten. 61

62 Bild 39: Erzeugen einer A2L-Datei für den XCP-Master 17.4 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation Lieferumfang MICROSAR.AMD besteht aus folgenden Komponenten > Softwaremodule als Source-Code > A2L-Generator (für Windows XP/Windows 7) > BSW Module Description-Dateien > Dokumentation 17.6 Weitere relevante Produkte Voraussetzung für den Einsatz von MICROSAR.AMD ist entweder > der gleichzeitige Einsatz von MICROSAR.XCP für CAN, FlexRay oder Ethernet oder > das VX1000 Systems von Vector. Dieses empfiehlt sich für höchsten Datendurchsatz bei minimaler Laufzeit-Beeinflussung. Details dazu erhalten Sie auf der Produkt-Webseite /vx. 62

63 18 MICROSAR Safe Sicherheit nach ISO bis ASIL D für Steuergeräte-Software Die Sicherheitsnorm ISO definiert nach welchen Kriterien das Entwickeln von sicherheitsrelevanten Steuergeräten im Automobilbereich erfolgen soll. Mit MICROSAR Safe erhalten Sie von Vector eine Lösung, um sicherheitsrelevante Funktionalität bis zur höchsten Sicherheitsebene (ASIL-D) in AUTOSAR umzusetzen. Bild 40: Die MICROSAR Safe Module nach AUTOSAR Die Vorteile von MICROSAR Safe im Überblick > Zertifizierte Lösung für alle Automotive Safety Integrity Level (ASIL A bis ASIL D) > Sicherheitsmechanismen für den rückwirkungsfreien Ablauf von Software (Freedom from Interference) > Ausführung von ASIL- und QM-Softwareteilen auf einem einzelnen Mikrocontroller (Mixed-ASIL) > Reduzieren von Qualifizierungskosten > Laufzeitoptimierte Umsetzung der Kontextverwaltung > Überwachung von Kontrollfluss und Deadlines > Absicherung der externen Kommunikation 18.2 Anwendungsgebiete Die Module aus MICROSAR Safe sind SEooCs (Safety Element out of Context), die nach ISO / ASIL D entwickelt sind. Sie helfen Ihnen beim Integrieren von sicherheitsrelevanten Funktionen in Ihr Steuergerät. MICROSAR Safe ermöglicht den rückwirkungsfreien Ablauf von sicheren Softwareteilen mit unterschiedlichem ASIL und nichtsicheren Softwareteilen (QM-Software) auf dem gleichen Steuergerät (Mixed-ASIL-Systeme). MICROSAR Safe ist das Ergebnis der Zusammenarbeit mit TTTech, unserem Partner mit langjähriger Erfahrung im Umfeld der funktionalen Sicherheit. Damit entwickeln Sie AUTOSAR-basierte Anwendungen für Steuergeräte bis ASIL D nach ISO

64 18.3 Funktionen Die Pakete SafeWatchdog, SafeContext und SafeCom aus MICROSAR Safe entsprechen der AUTOSAR-Spezifikation und sind kompatibel zu den restlichen MICROSAR Modulen. Sie enthalten die folgenden Funktionen: SafeWatchdog - Ablaufkontrolle sicherheitsrelevanter Softwarekomponenten Das Modul WDGM aus SafeWatchdog überwacht das korrekte Ausführen von sicherheitsrelevanten Funktionen. Hierzu gehört das Überwachen der Ausführungsreihenfolge mithilfe des Program Flow Monitorings, das in AUTOSAR 4.x speziell für sicherheitsrelevante Anwendungen definiert ist. Das Paket SafeWatchdog realisiert die Anbindung eines internen oder externen Hardware Watchdogs mithilfe der Module WDGIF, WDGDRV bzw. WDGEXT SafeContext - Speicherschutz und sicherer Kontextwechsel Den Speicherschutz für Steuergeräte mit sicherheitsrelevanten Anwendungen sichert die Option SafeContext des MICROSAR Betriebssystems. Dabei schottet MICROSAR.OS (SC3/SC4) auf geeigneten Mikroprozessoren (z.b. mit einer MPU, der Memory Protection Unit) die verschiedenen Software-Partitionen voneinander ab. Dies verhindert, dass SWCs unerlaubt in den Speicher anderer SWCs schreiben und so Daten verfälschen. Zusätzlich wird sichergestellt, dass bei einem Task-Wechsel oder Interrupt der Kontext korrekt umgeschaltet wird. SafeContext enthält weitere Funktionen zur Unterstützung der Partitionierung durch die MPU, z.b. gesicherter Zugriff auf privilegierte Register, MPU-Testfunktionen und gesicherter Datenaustausch über Partitionsgrenzen hinweg SafeCom - Sichere Inter-ECU-Kommunikation Daten, die zwischen sicherheitsrelevanten Anwendungen auf verschiedenen ECUs ausgetauscht werden, müssen auf korrekte Übertragung geprüft werden. Eine Checksumme sichert dazu den Dateninhalt ab. Die korrekte Reihenfolge der Daten wird durch einen Botschaftszähler überwacht. Schlägt eine dieser Prüfungen fehl, wird die Anwendung informiert und kann darauf entsprechend reagieren. Dadurch werden Fehler wie Maskerade, Ausfall, Vertauschung, etc. erkannt. Der in SafeCom enthaltene Protection Wrapper bietet Ihnen eine AUTOSAR-konforme und signalbasierte Schnittstelle. Diese ermöglicht das komfortable Anwenden der E2E-Absicherung in der Applikation oberhalb der RTE SafeRTE Sichere Intra-ECU-Kommunikation Die MICROSAR.RTE unterstützt über die Betriebssystemoption SafeContext die Partitionierung von Speicherbereichen. Dies ermöglicht eine Decomposition im Sinne von ISO Um die sichere Kommunikation zwischen Anwendungen auf einem Steuergerät zu ermöglichen, ist eine Qualifikation der RTE gemäß ISO erforderlich. Hierzu steht Ihnen das Werkzeug RTE-Verify mit weiteren Funktionen und Anleitungen optional zur Verfügung SafeCRC Sichere Checksummenberechnung Zur Absicherung relevanter Nutzerdaten erhalten Sie die in AUTOSAR spezifizierte CRC-Bibliothek nach ISO bis zu ASIL D Silent BSW Sicherheitsrelevante Steuergeräte müssen entweder vollständig entsprechend dem höchsten Automotive Safety Integrity Level (ASIL) bezüglich ihrer Anforderungen entwickelt werden, oder es muss nachgewiesen werden, dass es keine ungewollten Wechselwirkungen gibt zwischen > QM-Software und Software mit ASIL sowie > zwischen Software-Anteilen mit verschiedenen ASIL. 64

65 Zur Argumentation dieser Freedom from Interference gilt es unter anderem, die Rückwirkungsfreiheit der Speicherzugriffe sicherzustellen. MICROSAR SilentBSW realisiert dies, indem die Basissoftware auf QM-Niveau belassen wird und die Koexistenz mit der ASIL-Software ohne Einsatz einer zusätzlichen Memory Protection Unit (MPU) durch Maßnahmen nachgewiesen wird. Für jeden Schreibbefehl der Basissoftware wird hierbei sichergestellt, dass er ausschließlich auf den zulässigen Bereich zugreift. Dies geschieht durch eine Kombination aus werkzeuggestützter statischer Analyse und einzelner zusätzlicher Laufzeitprüfungen innerhalb der Basissoftware, wodurch das ungewollte Überschreiben von Speicherzellen der ASIL-Software durch die QM-Software verhindert wird Absicherung der Hardware Die Module von MICROSAR Safe setzen eine sichere Hardware voraus. Wenn diese Forderung durch die HW nicht erfüllt wird, können Sie dies auch durch geeignete Software-Prüffunktionen erreichen. Dazu müssen Sie die spezifischen Sicherheitsziele betrachten. SafeContext enthält in Bezug auf die MPU bereits zusätzliche Funktionen. Weitere Funktionen zur Absicherung von RAM, Flash, MPU, IO, etc. sind von Vector und TTTech als Projektarbeit verfügbar Konfiguration Für die Konfiguration der BSW-Module aus MICROSAR Safe empfehlen wir das Werkzeug DaVinci Configurator Pro. Details hierzu erfahren Sie in der separaten Produktinformation Lieferumfang Zusätzlich zum Standard-Lieferumfang enthält die Lieferung von MICROSAR Safe die Safety Cases sowie Safety Manuals für die einzelnen Safety Elements out of Context (SEooC) Umsetzung Die Realisierung der sicherheitsrelevanten Funktionen erfolgt durch die Safety Elements out of Context aus MICROSAR Safe. Diese erkennen und behandeln mögliche Fehler in den nichtsicheren Softwareschichten. Die SEooCs entsprechen der AUTOSAR- Spezifikation und sind entsprechend der ISO / ASIL D entwickelt. MICROSAR Safe beinhaltet die folgenden SEooCs: SafeCom: > E2ELIB: End to End-Library > Protection Wrapper: End to End Protection Wrapper SafeContext: > Speicherschutz und sicherer Kontextwechsel (Option für MICROSAR.OS) SafeWatchdog SafeCRC > WDGM: Watchdog Manager > WDGIF: Watchdog Interface > WDGDRV: Treiber für interne Watchdog-Bausteine > WDGEXT: Treiber für externe Watchdog-Bausteine > CRC: AUTOSAR Library nach ISO

66 19 MICROSAR Security Zugriffs-Sicherheit für AUTOSAR-Steuergeräte Mit dem zunehmenden Aufkommen sicherheitsrelevanter und privater Information im Automobil wird auch der Schutz vor gezielten Manipulationen und vor Datendiebstahl immer wichtiger. Security-Mechanismen werden eingesetzt, um die Integrität, Authentizität und Vertraulichkeit von Information zu schützen. Vector bietet Ihnen in diesem Bereich die in AUTOSAR 4.2 spezifizierten Komponenten an. Bild 41: Security Module nach AUTOSAR 4.2. Über den CSM kann eine Hardware entsprechend der Standard Secure Hardware Extension (SHE) genutzt werden Die Vorteile von MICROSAR Security im Überblick > Standardkonforme Implementierung von Security-Funktionen aus einer Hand > Etablierte kryptographische Algorithmen > Schutz gegen unautorisierte Modifikation kritischer Daten > Authentifikation von Kommunikationsendpunkten > Schutz gegen unautorisiertes Lesen von Daten 19.2 Funktionen Die Security-Funktionalität ist in zwei Module aufgeteilt: In der Crypto Abstraction Library (CAL) steht eine AUTOSAR-Library bereit, während in dem System-Service-Layer der Crypto Service Manager (CSM) verwendet werden kann. Beide Module bieten nahezu die gleichen Dienste an, haben aber verschiedene technische Eigenschaften und werden unterschiedlich verwendet. Beide Module sind als Wrapper-Module ausgelegt, sie bieten somit nur abstrakte Schnittstellen und damit einen logischen Dienst an, z.b. symmetrische Verschlüsselung. Der tatsächliche Algorithmus, der angewendet werden soll (z.b. AES-128) wird durch die ECU-Konfiguration festgelegt. Sowohl CAL als auch CSM bieten folgende Funktionen: > Zugriff auf die kryptographischen Dienste. 66

67 > Bis zu 32 verschiedene Dienstkonfigurationen können für jeden kryptographischen Dienst angelegt werden. Dadurch wird festgelegt, durch welchen Algorithmus der Dienst erbracht werden soll. > Synchrone Ausführung des Dienstes. > Große Datenströme können inkrementell bearbeitet werden ( Streaming ) Die Crypto Abstraction Library (CAL) > Als AUTOSAR-Bibliothek ist sie zustandslos, der Kontext einer Berechnung wird also vom Aufrufer verwaltet. Der Dienst wird im Task des Aufrufers abgearbeitet, wobei beliebig viele Aufrufer parallel Anfragen stellen können. > Alle Dienste sind in Software realisiert. > Die Implementierung des Algorithmus befindet sich in dem Hilfsmodul Cryptographic Primitive Library (CPL). Bei Wahl der CAL benötigen Sie auch das Hilfsmodul CPL aus dem Cluster MICROSAR.LIBS zur symmetrischen oder asymmetrischen Ausführung Der Crypto Service Manager (CSM) > Das Modul gehört dem Layer "Services" an. > Der Manager bietet Zugriff auf kryptografische Dienste durch den RTE-Port-Mechanismus an. Alternativ können auch BSW-Module oder CDDs direkt auf die Dienste zugreifen. > Er kann für synchrone oder asynchrone Ausführung konfiguriert werden. > Die Implementierung des Algorithmus befindet sich in dem Hilfsmodul Cryptographic Library Module (CRY). Bei Wahl des CSM benötigen Sie auch das Hilfsmodul CRY aus dem Cluster MICROSAR.SYS zur symmetrischen oder asymmetrischen Ausführung. > Die Dienste können in einem CRY-Modul direkt in Software umgesetzt oder an einen Treiber weitergereicht werden, mit dem die Security-Hardware gesteuert wird. Derzeit noch nicht als Paket definierte Dienste bieten wir Ihnen auf Nachfrage gerne an Secured OnBoard Communication (SecOC) Dieses Modul dient der authentifizierten Kommunikation zwischen zwei Steuergeräten. Durch die Absicherung kann eine dritte Stelle nicht eingreifen oder vorgeben, sie wäre die richtige Gegenstelle. Manipulative Eingriffe sind dadurch ausgeschlossen. Bei der SecOC besteht eine Interaktion mit dem PDU-Router, steuerbar ist sie durch die Applikation. Das Modul bietet dabei folgende Funktionalitäten: > Übertragung von authentifizierten und integritätsgeschützten I-PDUs. Hierbei berechnen je nach gewählter Variante die Module CSM oder CAL die Echtheitsbestätigung. > Verhinderung von replay attacks. Hierbei kommt ein Zähler zum Einsatz, der über die MAC-Adresse oder eine Signatur die Aktualität der Signale prüft, um Attacken zu verhindern Unterstütze Algorithmen Dienst API <service>-name CSM CAL Algorithmen Paket Hash-Funktionen Hash Ja Ja MD5, RIPEMD-160, SHA-1, SHA-256 Checksumme Checksum Ja Ja CRC-16, CRC-32 Zufallszahlen Message Authentication Code RandomGenerate Ja Ja FIPS-186 RandomSeed Ja Ja MacGenerate Ja Ja HMAC-RIPEMD-160, HMAC-SHA-1, MacVerify Ja Ja HMAC-SHA-256 Basic Symmetrical Algorithms 67

68 ECB Mode CBC Mode SymBlockEncrypt Ja Ja AES, DES, SymBlockDecrypt Ja Ja Triple DES, RC2 SymEncrypt Ja Ja AES, DES, SymDecrypt Ja Ja Triple DES, RC2 KeyDerive Ja Ja SymKeyGenerate Ja Nein KeyDeriveSymKey Ja Nein SymKeyUpdate Ja Nein SymKeyExtract Ja Ja SymKeyWrapSym Ja Ja AsymPrivateKeyWrapSym Ja Ja PKCS #5 V2.0 X9.63 Auf Nachfrage Asymmetrische Verschlüsselung Signature Schlüsselerzeugung Schlüsselverwaltung Schlüsselaustausch Wrapping symmetric Key using public Key Key Update Key Extraction Wrapping asymmetric private Key using public Key Kompression AsymEncrypt Ja Ja RSA (512, 1024, 1536, 2048 AsymDecrypt Ja Ja bit) SignatureGenerate Ja Ja RSA (512, 1024, 1536, 2048) SignatureVerify Ja Ja ECC (160, 192, 224, 256) KeyExchanageCalcPubVal Ja Ja KeyExchangeCalcSecret Ja Ja KeyExchangeCalcSymKey Ja Nein SymKeyWrapAsym Ja Ja AsymPrivateKeyUpdate Ja Nein AsymPublicKeyUpdate Ja Nein AsymPublicKeyExtract Ja Ja AsymPrivateKeyExtract Ja Ja AsymPrivateKeyWrapAsym Ja Ja Compress Ja Ja Decompress Ja Ja EDHC Asymmetrical Algorithms Auf Nachfrage 19.4 Konfiguration Für die einfache Konfiguration der Module aus MICROSAR.Security empfehlen wir Ihnen das Konfigurationswerkzeug DaVinci Configurator Pro. Details hierzu finden Sie in der separaten Produktinformation Umsetzung > Je nach Bedarf wird die Crypto Abstraction Library oder der Crypto Service Manager angeboten > Die benötigten Security-Algorithmen stehen sowohl in CPL wie auch in CRY als Software-Implementierung zur Verfügung > Interne oder externe Security-Hardware, z.b. nach HIS-SHE, kann auf Anfrage unterstützt werden 68

69 20 MICROSAR Multi-core Die AUTOSAR Lösung für Mehrkern-Prozessoren Durch die Einführung von Multi-core Prozessoren verändert sich nachgelagert auch das Design der AUTOSAR Software. Einzelne AUTOSAR-Anwendungen können auf unterschiedliche Prozessorkerne verteilt und dann zeitgleich betrieben werden. Entscheidend für den Erfolg ist eine gute Verteilung mit geringen Synchronisationsverlusten zum Beispiel durch Wartezeiten. MICROSAR Multi-core unterstützt Sie hierbei umfassend Die Vorteile von MICROSAR Multi-core im Überblick > Voll integriert in das MICROSAR Gesamtpaket: Effiziente Lösung zwischen MICROSAR.OS und MICROSAR.RTE durch: > Nutzung einer einzigen OS-Konfiguration für alle Prozessorkerne > Nutzung von Shared Memory und effizienter Spinlocks für die RTE zur Reduktion von Laufzeit und Speichernutzung > Eng verzahnt mit der Vector Lösung MICROSAR Safe: Alle Multi-core Funktionen fügen sich nahtlos in das Safety Konzept von MICROSAR ein > Bereitstellung von BSW-Satelliten auf Slave-Prozessorkernen zur Gewährleistung einer laufzeitoptimierten Abwicklung der Servicefunktionen; Verfügbar für einzelne Module > Sehr geringer Konfigurationsaufwand 20.2 Anwendungsgebiete Das Einsatzgebiet von MICROSAR Multi-core umfasst den Betrieb der vorhandenen Prozessorkerne mit > der BSW auf einem der vorhandenen Kerne und > beliebiger Aufteilung der Anwendungssoftware auf alle verfügbaren Kerne. Ziel dieser Herangehensweise ist es, die Anwendung mit dem höchsten Maß an CPU-Nutzung auf mehrere Prozessorkerne zu verteilen. MICROSAR Multi-core bietet hierbei folgende Funktionalitäten: > Bereitstellung effizienter Mechanismen, um die Services der BSW auf allen Prozessorkernen zu nutzen > Bereitstellung von BSW-Satelliten auf Slave-Prozessorkernen, sofern notwendig > Nutzen von RTE-Standardmechanismen, um Services der Basissoftware zu teilen und dabei Laufzeit zu optimieren und Speichernutzung zu minimieren Dieser Multi-core Ansatz funktioniert auch mit der Lösung MICROSAR Safe Funktionen RTE Die MICROSAR.RTE verwendet im Multi-core Umfeld bevorzugt Shared Memory, um Laufzeit und Speicherbelegung zu minimieren. Bei Bedarf werden Spinlocks verwendet, um die Datenkonsistenz abzusichern. Dabei entstehen nur dann Wartezeiten für die Prozessorkerne, wenn sie zur gleichen Zeit auf den gleichen Speicherbereich zugreifen Operating System Für alle beteiligten Prozessorkerne ist nur eine einzige OS Konfiguration notwendig. Über den AUTOSAR Standard hinausgehend bietet MICROSAR Multi-core effiziente Spinlocks, wodurch die Daten in allgemein zugänglichen Speicherbereichen gehalten werden können ECU Manager Der ECU Manager läuft auf dem Hauptprozessorkern. Das Handling zwischen den Kernen wird jeweils über einen Satelliten auf jedem weiteren Kern bewerkstelligt. Hierdurch ist auch beim ECUM nur eine einzige Konfiguration erforderlich, die für alle Prozessorkerne Gültigkeit hat. 69

70 Watchdog Manager Der Watchdog Manager läuft ebenfalls auf dem Hauptprozessorkern. Auf allen weiteren Kernen besteht ein Satellit, welcher die "checkpoint reached" Funktion der Anwendung verarbeitet und deren Status mit dem Master synchronisiert. Dies gewährleistet eine laufzeitoptimierte Abwicklung der Servicefunktionen des WDGM Konfiguration Konfiguration des OS Für das Betriebssystem wird in der Konfiguration ein Prozessorkern statisch zugewiesen. Hierdurch wird festgelegt, welcher Prozessorkern als Master fungiert und welche Kerne als Slave. Bild 42: Zuweisung der Prozessorkerne mit DaVinci Configurator Pro Konfiguration der RTE Die RTE muss wissen, welche Software auf welchem Prozessorkern läuft. Nur dann ist die RTE in der Lage > die Konsistenz des Datenaustauschs zu sichern > im Bedarfsfall die runnables auch Prozessorkern-übergreifend zu aktivieren Hierzu erfolgt bei der Konfiguration ein mapping der einzelnen runnables auf OS Tasks und nachfolgend die Zuweisung dieser Tasks zu einer OS Applikation. Jede OS Applikation wird dann wieder auf einen konkreten Prozessorkern gemappt. Bild 43: Mapping von SWCs, Tasks und OS Instanzen auf die Prozessorkerne, schematische Darstellung Für eine komfortable Konfiguration Ihres Steuergerätes empfehlen wir den DaVinci Configurator Pro. Mehr Details hierzu finden Sie in der separaten Produktinformation. 70

71 Bild 44: Mapping von Funktionen auf OS Tasks im Da Vinci Configurator Pro 20.5 Weitere relevante Produkte für MICROSAR Multi-core > MICROSAR.RTE: Die RTE regelt die Prozessorkern-übergreifende Kommunikation > WDGIF und WDGM aus MICROSAR Safe: Auf jedem Prozessorkern befindet sich jeweils eine eigene Instanz der beiden Watchdog-Module, dies gewährleistet einen effizienten API-Zugriff. > ECUM aus MICROSAR.SYS: Der ECU Manager stellt sicher, dass das System auf allen Prozessorkernen korrekt und synchron hochgefahren wird. > Sie benötigen zusätzlich hardwareabhängige Module wie das Betriebssystem MICROSAR.OS und einen WDG Treiber Lieferumfang Im Rahmen der Lieferung erhalten sie alle gewählten Module aus dem MICROSAR-Paket in einem für Multi-core Projekte geeigneten Umfang. 71

72 21 MICROSAR Variantenhandling - Lösungen für die flexible Konfigurationen in AUTOSAR Bei der traditionellen Aufgabenverteilung der Steuergeräteentwicklung definiert der Fahrzeughersteller die Kommunikationsund Diagnose-Schnittstellen. Der Zulieferer implementiert und baut das Steuergerät entsprechend diesen Vorgaben. Sollen nach Lieferung des Steuergerätes Parameter geändert werden, muss der Zulieferer eine neue Version des Steuergerätes entwickeln. Diese Entwicklungskette kostet bei kleinen Änderungen unverhältnismäßig viel Zeit und Geld. Besonders die Entwicklung von Steuergeräten mit einer volatilen BSW-Konfiguration kann durch die Flexibilität des optionalen MICROSAR Post-Build Loadable profitieren. Zusätzlich nimmt in den Automobilen die Anzahl der Steuergeräte, die in unterschiedlichen Varianten verbaut werden können stetig zu - sogenannte Mehrfachsteuergeräte. Ihr Vorteil ist das Verwenden einer einzigen Hardware für die unterschiedlichen Einsatzbereiche. Das reduziert Hardwarekosten und den Aufwand bei der Lagerverwaltung. Im Gegenzug entsteht ein Mehraufwand bei der Softwareentwicklung und der Verwaltung der Softwarevarianten in der Fertigung und im Service. Für diesen Anwendungsfall steht mit dem optionalen MICROSAR Identity Manager eine passende Post-Build Selectable Lösung bereit Post-Build Loadable Nachträgliche Modifikation von BSW-Merkmalen Die Vorteile im Überblick > Anpassung vieler BSW-Parameter direkt durch den Fahrzeughersteller > Flexible und spontane Anpassung der BSW im Rahmen von Entwicklung und Erprobung > Post-Build Updates ohne die Verwendung von Compiler (-Lizenzen) > Die zentrale Ressourcen-Verwaltung erlaubt es, die BSW-Konfiguration flexibel um weitere Elemente (z.b. Botschaften) zu erweitern > Spezielle Erweiterungen in DaVinci Configurator Pro sorgen für eine reibungslose Post-Build-Konfiguration > Höchstmaß an Sicherheit durch Konsistenzprüfungen in der MICROSAR BSW und DaVinci Configurator Pro > Keine Änderung der Anwendungs-Architektur notwendig: Verwendung vielfach erprobter MICROSAR BSW nach AUTOSAR > Post-Build Loadable ist als Option für zahlreiche BSW-Module und Funktionen verfügbar Anwendungsgebiete Post-Build Loadable erlaubt das Ändern bestimmter BSW-Eigenschaften aus den Bereichen Diagnose und Kommunikation nachdem das Steuergerät produziert und geflashed wurde. Neben der Änderung von Parametern wie zum Beispiel der CAN ID, Sendeart oder Default- Werten können auch neue Objekte nachträglich in das Steuergerät eingeführt werden. So lassen sich zum Beispiel Gateway Routing Tabellen um neue Botschaften oder Signale erweitern. Für die Anpassung der BSW-Parameter zum Post-Build-Zeitpunkt wird nur die MICROSAR Lieferung benötigt. Die Anwendung, Compiler (-Lizenzen) werden für ein Post-Build Update nicht mehr benötigt. Ebenso ist keine Anpassung der Anwendungsschicht notwendig. Somit kann auch der Fahrzeughersteller Anpassungen an der BSW direkt und unkompliziert vornehmen Vertrauter Konfigurationsprozess Der Konfigurationsprozess zum Post-Build-Zeitpunkt findet mit dem Standard-Konfigurationswerkzeug DaVinci Configurator Pro statt. Es steht somit ein mächtiges Werkzeuge für die reibungslose Synchronisation mit einer Vielzahl von Datenbanken (DBC, SystemDescription, ODX, CDD ) zur Verfügung. Über die MICROSAR Post-Build Loadable-Werkzeugkette wird in einem einfachen Schritt eine HEX Datei der aktualisierten BSW- Konfiguration erzeugt, die mit Standard-Flash-Werkzeugen in das Steuergerät geladen werden kann. 72

73 Bild 45: MICROSAR Post-Build Loadable Workflow Lieferumfang "Post-Build Loadable" > Lizenz für die Freischaltung im Konfigurations-Werkzeug > Werkzeuge zur Erstellung eines Build Loadable Updates > Dokumentation 21.2 Der MICROSAR Identity Manager - die Post-Build Selectable Lösung für Mehrfachsteuergeräte Die Vorteile im Überblick > Effizienter Umgang mit Steuergerätevarianten > Weniger Administrationsaufwand > Verringerung der Lagerkosten > Ressourcenoptimierte Umsetzung der BSW-Konfiguration > als Option für zahlreiche BSW-Module und Funktionen verfügbar Anwendungsgebiete Der Identity Manger kann alternativ zwei Funktionen wahrnehmen: Beispiel "Türsteuergerät": Steuergeräte mit nahezu identischen Aufgaben, die sich nur in ihren Empfangs- und Sende-PDUs bzw. der Diagnose und der Adresse im Netzwerk unterscheiden, können in einem Fahrzeug als ein Bauteil mit nur einer Teilenummer realisiert werden. Gefertigt wird also nur noch ein einziges Steuergerät, das beim Hochfahren über die ihm zugewiesene Identität seine Position, Aufgabe und Funktionen kennt. Die Puffer der Empfangs- und Sende-PDUs können komplett überlagert werden, wenn deren Layout identisch ist. Die Anwendung greift unabhängig von der Identität auf die Signale und Datenelemente zu. Eine Unterscheidung im Code ist nicht notwendig. Beispiel "Übernahmesteuergerät": Funktional ähnliche Steuergeräte in mehreren Baureihen können als ein Bauteil entwickelt und gefertigt werden. Sie beinhalten die Software aller Baureihen, für die sie eingesetzt werden und unterstützen 73

74 dann je Baureihe eine unterschiedliche Kommunikationsbeschreibung. Die bei der Konfiguration zugrunde liegenden Datenbanken können sich bei den verwendeten Varianten deutlich unterscheiden zum Beispiel durch ein komplett anderes Signallayout oder eine unterschiedliche Anzahl an Netzwerken. Bild 46: Einsatz eines Steuergerätes mit unterschiedlichen Funktionen unter Verwendung des Identity Managers Vertrauter Konfigurationsprozess Der Konfigurationsprozess eines Steuergeräteprojektes das mehrere Varianten unterstützt, ist analog zu einem Projekt ohne Varianten mit dem Unterschied dass für jede Variante ein eigener Satz an Systembeschreibungen (Extract of System Description, Legacy-Formate wie DBC, Diagnose Beschreibungen (CDD, ODX)) vorgegeben werden Variantenauswahl Sofern ein Steuergerät mehrere Konfigurationsvarianten unterstützt, wird die zu verwendende Variante bei der Steuergeräte- Initialisierung ausgewählt. Die Quelle der Varianteninformation ist frei definierbar und wird durch die Anwendung realisiert. Dies kann zum Beispiel eine Steckercodierung oder eine Speichercodierung in Flash sein Ressourcen sparen Ein Steuergerät, das mehrere Varianten beinhaltet, reduziert die Anzahl der physikalischen Steuergeräte, welche entwickelt, hergestellt und gelagert werden müssen. Da nun mehrere Varianten im verwendeten Steuergerät abgelegt werden, steigt dort entsprechend der Ressourcenbedarf. Bei der Code-Generierung der MICROSAR BSW wird durch eine Reihe von Optimierungsmöglichkeiten auf eine möglichst effiziente Speicherverwendung im RAM und ROM besonderen Wert gelegt Lieferumfang "Post-Build Selectable" > Lizenz für die Freischaltung im Konfigurations-Werkzeug > BSW-Module mit Identity Manager Funktionalität > Dokumentation 74

75 22 MICROSAR.J1939 AUTOSAR Basis-Software-Module speziell für Nutzfahrzeuge In diesem Kapitel stellen wir Ihnen die in der AUTOSAR-Architektur definierten BSW-Module für die Kommunikation in J1939- Netzen vor: Den Netzwerkmanager J1939NM, den Request Manager J1939RM und das Transportprotokoll J1939TP, sowie das Diagnosemodul J1939DCM. Diese Module sind Teil von MICROSAR.CAN und MICROSAR.DIAG. Bild 47: Die MICROSAR.J1939 Module nach AUTOSAR Die Vorteile der J1939-spezifischen MICROSAR Module im Überblick > Für AUTOSAR 4.x erhältlich. > J1939NM: Adressarbitrierung und Kommunikations-Kontrolle nach SAE J Optional erhätlich ist die Unterstützung der voll-dynamischen Adressierung und Adressüberwachung für selbstkonfigurierende Steuergeräte. > J1939NM kann gemeinsam mit CANNM eingesetzt werden, um Adressarbitrierung und Sleep/Wakeup zu kombinieren. > J1939RM: Direkte Anbindung an die Module J1939NM, J1939DCM, COM und RTE sowie CDDs. Voller Zugriff auf Request mit Timeout-Überwachung und Acknowledgement (SAE J ). > J1939TP: > Vollständige Implementierung des J1939-Transportprotokolls nach SAE J mit den Varianten BAM und CMDT (RTS/CTS), erweitert um die Unterstützung für das erweiterte Transportprotokoll nach ISO (ETP) und das FastPacket Transportprotokoll gemäß NMEA2000. > Automatische Auswahl des richtigen Transportprotokolls (direkt, BAM, CMDT, ETP) anhand der Botschaftsgröße und der Zieladresse, Empfang von Botschaften über beliebige Transportprotokolle. > J1939TP (BAM und CMDT) auch für AUTOSAR 3.x. > J1939DCM: Diagnosemodul für die Nutzfahrzeug-Diagnose gemäß SAE J Voll integrierte Lösung mit gemeinsamer Nutzung der gespeicherten Diagnosedaten des DEM über J1939- und UDS-Diagnose. > Routing von Botschaften basierend auf ihrer PGN, unabhängig von Quell- und Zieladressen, auch direkt aufeinander folgender Botschaften 75

76 > Zugriff auf Botschafts-Adressen in CDDs > Code- und Laufzeit-optimiert durch bedarfsspezifische Konfiguration. > Modulübergreifende Konfiguration aller kommunikationsspezifischen Softwaremodule Anwendungsgebiete Das Einsatzgebiet der J1939-Module ist die Abwicklung der Kommunikation in Nutzfahrzeugen über CAN-Netzwerke mit den im SAE J1939-Standard definierten Besonderheiten. Diese sind in den J1939-spezifischen BSW-Modulen umgesetzt und werden durch Erweiterungen in benachbarten Modulen unterstützt. Darüber hinaus kann MICROSAR.CAN auch zur Implementierung von ISOBUS-Steuergeräten (gemäß ISO 11783) in landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen und Gerätschaften verwendet werden. Hierfür wurden J1939NM und CANIF um Funktionalitäten zur volldynamischen Adressarbitrierung und verfolgung erweitert und im J1939TP zusätzlich die Transportprotokolle ETP und FastPacket implementiert. Auch maritime Anwendungen gemäß NMEA2000 können dank FastPacket und volldynamischer Adressarbitrierung unterstützt werden Funktionen Die BSW-Module für J1939 enthalten die in AUTOSAR 4.x definierten Funktionen, insbesondere: > J1939NM: Adress-Arbitrierung gemäß SAE J für J1939-Netzwerke mit unveränderlichen Adressen > J1939RM: Unterstützung des Anfrage/Antwortprotokolls (Request, Acknowledgement) gemäß SAE J > J1939TP: J1939-Transport-Layer mit Unterstützung für Broadcast- (BAM) und gerichtete Kommunikation (CMDT bzw. RTS/CTS) gemäß SAE J > J1939DCM: Unterstützung der wichtigsten Diagnose-Botschaften aus SAE J , Parallel-Betrieb mit DCM Folgende Funktionalitäten gehen über den AUTOSAR-Standard hinaus und sind optional erhältlich: > J1939NM/CANIF: Erweiterung um voll-dynamische Adressierung, mit automatischer Änderung der eigenen Adresse im Konfliktfall und automatischer Anpassung aller verwendeten Adressen an aktuelle Änderungen > J1939TP: Erweiterung um die Transport-Protokolle ETP (nach ISO bzw -7) und FastPacket (nach NMEA200) > Postbuild loadable und Postbuild selectable: Details hierzu finden Sie im Kapitel "MICROSAR Variantenhandling" Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation Weitere relevante MICROSAR Produkte für J1939 > DEM aus MICROSAR.DIAG > DET, BSWM, ECUM und COMM aus MICROSAR.SYS > MICROSAR.XCP erlaubt das Messen und Kalibrieren nach ASAM XCP. Das Modul wurde dabei besonders auf die Verwendung zusammen mit CANoe.XCP und CANoe.AMD sowie CANape optimiert. Für CAN-Steuergeräte enthält MICROSAR.XCP die passende Transportschicht CANXCP. Über den AUTOSAR Standard hinaus unterstützt MICROSAR.XCP das generische Auslesen von Messobjekten. In der Folge müssen keine Adressen in der a2l-datei definiert und aktualisiert werden. Mit einer vom Build des Steuergeräts unabhängigen a2l-datei können damit die Daten aus beliebigen Versionen oder Varianten ausgelesen werden. Das Generische Messen erfordert die Verwendung von CANoe.AMD oder CANape als XCP Tools. 76

77 23 MICROSAR.VTT Virtuelle Integration mit vvirtualtarget Basic Die Entwicklung eines Steuergerätes beginnt typischerweise mit der Erstellung einzelner Software-Module (SWC). Infolge immer kürzer werdender Projektzeiten steht jedoch in der Regel nicht die notwendige Zeit zur Verfügung, um zuerst alle notwendigen SWCs zu erstellen und diese dann für sich alleine, in der Interaktion untereinander und am Ende auch im Zusammenspiel mit der Basissoftware auf der Ziel-Hardware zu testen. Zahlreiche Projekte stellen sich heute so dar, dass bereits in einer sehr frühen Projektphase mit Testläufen begonnen werden muss, teilweise in einer Phase, in der die spätere Ziel-Hardware noch nicht schlussendlich definiert wurde. Bild 48: Klassischer Steuergeräte-Entwicklungsprozess Für diese Situation bietet vvirtualtarget (VTT) die passende Lösung. vvirtualtarget ist eine Laufzeitumgebung, in der Steuergeräte-Software ausgeführt werden kann, ohne auf ein reales Steuergerät angewiesen zu sein. Mit Hilfe dieser Umgebung lässt sich der Testablauf von der realen Hardware und auch vom Vorhandensein der Basissoftware entkoppeln und ein erheblicher Zeitgewinn realisieren. Dabei kann dieselbe Konfiguration sowohl auf der Ziel-Hardware als auch in der Umgebung von vvirtualtarget verwendet werden: Bild 49: Steuergeräte-Entwicklungsprozess mit vvirtualtarget Die Steuergeräte-Software und deren Bedatung sind nach der Entwicklung der SWCs und deren System-Integration in einem fortgeschrittenen Stadium. Neben der Applikation wird nun auch die Konfiguration der Basissoftware konkreter betrachtet. Hier bietet vvirtualtarget die Möglichkeit, unabhängig von der Zielplattform zu testen. 77

78 Bild 50: Der Anwendungsbereich von vvirtualtarget (Version Pro in Entwicklung) 23.1 Die Vorteile von vvirtualtarget im Überblick > Frühe Integration und Tests von AUTOSAR 4 Softwaremodulen > Entwicklung der Steuergeräte-Software unabhängig von der Verfügbarkeit der realen Ziel-Hardware > Die Dual-Target Option erlaubt die parallele Integration auf virtueller und realer Hardware. > Höhere Testtiefe durch zusätzliches Testen in der virtuellen Umgebung. > Einsatz von Microsoft Visual Studio als komfortable Entwicklungs- und Debugging-Umgebung. > Keine Änderung des Workflow in Steuergeräte-Entwicklung durch den Einsatz von vvirtualtarget Basic. > Verbesserte Simulation von Unterbrechungen durch Interrupts und Task-Preemption Anwendungsgebiete MICROSAR vvirtualtarget ist überall einsetzbar, wo die Steuergeräte-Integration beschleunigt werden soll. Für die Stimulation und Messung von Kommunikation und I/O Interfaces wird eine CANoe Lizenz benötigt Funktionen vvirtualtarget Basic ist für die Steuergeräte-Integration vorgesehen und ermöglicht den Test des kompletten MICROSAR Stacks in einer virtuellen Umgebung. Es bietet dabei folgende Funktionen: > Frühzeitiger Test vom kompletten MICROSAR-Stack, auch wenn das reale Steuergerät noch nicht verfügbar ist. > Verwenden derselben MICROSAR-Konfiguration sowohl auf der Ziel-Hardware als auch in vvirtualtarget. > Komfortableres Testen der Steuergeräte-Software in der virtuellen Umgebung 78

79 vvirtualtarget im Verbund mit CANoe Das Tool vvirtualtarget erzeugt basierend auf der aktuellen MICROSAR-Konfiguration ein Visual Studio Projekt, in dem aus den BSW-Modulen und der Applikation sehr komfortabel eine "System under Test" Windows DLL (SUT DLL) erstellt werden kann. Nachfolgend ist dann ein Debugging möglich. Bild 51: Das Dual Target-Prinzip Für das Debugging stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Zum einen kann das Debugging direkt in der Laufzeitumgebung von vvirtualtarget durchgeführt werden. Zum anderen kann CANoe als Laufzeit- bzw. Debug-Umgebung verwendet werden, hier können schließlich die Busse und IO-Schnittstellen der erzeugten SUT DLL stimuliert und visualisiert werden vvirtualtarget im Verbund mit MICROSAR.MCAL und MICROSAR.OS Für den Einsatz von vvirtualtarget wurden die BSW-Module MICROSAR.MCAL und das MICROSAR.OS portiert. Dabei entsprechen die MCAL-Schnittstellen und das Verhalten den Spezifikationen nach AUTOSAR 4. Das für vvirtualtarget erhältliche MICROSAR.OS implementiert die Scalability Class SC1 ohne MultiCore-Erweiterungen. Die übrigen BSW-Module benötigen keine Anpassung, um in der Umgebung von vvirtualtarget ausgeführt zu werden. Hierbei handelt es sich um dieselben BSW-Module, die auch im realen Steuergerät zum Einsatz kommen Workflow Der Workflow zur Konfiguration der BSW-Module im Umfeld von vvirtualtarget unterscheidet sich nicht vom Vorgehen bei einer realen Hardware-Plattform. Lediglich die für vvirtualtarget spezifischen MCAL-Module benötigen gegebenenfalls besondere Einstellungen, sofern Sie durch das Konfigurationstool DaVinci Configurator Pro nicht automatisch abgeleitet werden können. 79

80 Bild 52: Der MICROSAR-Workflow erweitert um den Workflow von vvirtualtarget 23.5 Konfiguration Für eine komfortable Konfiguration empfehlen wir unseren DaVinci Configurator Pro. Mehr Details finden Sie in der separaten Produktinformation. Die Konfiguration der vvirtualtarget -Laufzeitumgebung erfolgt über die Option.VTT, die für den DaVinciConfigurator Pro erhältlich ist Lieferumfang Die Module von vvirtualtarget werden als Software Integration Package (SIP) geliefert. Hierbei kann wahlweise das SIP nur für die vvirtualtarget Plattform geliefert werden (nur vvirtualtarget MCAL), oder die Lieferung erfolgt als Dual-Target SIP in Verbindung mit Treibern für eine vom Kunden definierte reale Hardware-Plattform (realer MCAL + vvirtualtarget MCAL). 80

81 24 MICROSAR.SIP und MICROSAR.EIP Der Schnelleinstieg in Ihr AUTOSAR Projekt Das Software Integration Package (SIP) und das Extended Integration Package (EIP) von Vector verschaffen Ihnen den entscheidenden Vorteil bei der Entwicklung Ihrer Steuergerätesoftware: wir testen Ihr Software-Paket vor der Lieferung und Sie nehmen das gesamte Paket innerhalb weniger Tage in Betrieb Das Software Integration Package (SIP) Das MICROSAR.SIP ist eine Standard-Lieferposition und stellt eine möglichst breite Verwendbarkeit Ihres Stacks in den Mittelpunkt. Es optimiert die Einsetzbarkeit Ihrer Lieferung auch bei einer leichten Abwandlung der Rahmenbedingungen: > Prüfung der OEM-spezifischen Ausprägungen von BSW inklusive SWCs und der zugehörigen Werkzeugkette (z.b. Unterstützung der OEM-Datenformate für Kommunikation und Diagnose) und Sicherstellung der Konformität zu den vom OEM geforderten Lastenheften. > Prüfung der projektspezifischen Zusammenstellung der BSW-Komponenten und Features für einen definierten Steuergeräte-UseCase. > Prüfung des Paketes unter abstrakten Randbedingungen: Sowohl die Konfiguration als auch die initiale Datenbasis kann sich im Verlauf Ihres Projektes noch verändern. In der Praxis tritt dies sogar sehr oft auf. Unser Ziel ist es, Ihr MICROSAR-Paket auf eine breite Basis zu stellen, so dass sich möglichst viele zusätzliche Varianten zur initialen Konfiguration und Datenbasis abbilden lassen. > Prüfung des Paketes unter projektnahen Randbedingungen (Mikrocontroller-Derivat, Compiler/Linker-Version und Compiler/Linker Optionen). Hier betrachten wir Ihre konkreten Randbedingungen des Projekts möglichst nahe, damit die Integration des Produkts bei Ihnen problemlos erfolgen kann. So wählen wir beispielsweise aus der Produkt- Familie des von Ihnen gewählten Microcontrollers ein Evaluation Board mit geeignetem Derivat aus und testen hierauf das Software-Paket. Ziel dabei ist, dass Ihre Lieferung später auf möglichst vielen Derivaten der gewählten Prozessorfamilie lauffähig ist. > Lieferspezifische Verwaltung der bestellten MICROSAR-Module in unserem Konfigurationsmanagement. Die Option auf Nachlieferungen ist dadurch für die Dauer von 10 Jahren sichergestellt. > Aktives Issue Reporting in regelmäßigen Abständen Das Anwendungsgebiet des SIP Das MICROSAR.SIP ist fester Bestandteil jeder MICROSAR Lieferung, unabhängig davon, ob es sich um eine Prototypen-, Beta-, Update- oder Serienlieferung handelt. Je nach dem Verwendungszweck des SIP ist hierbei das Leistungsspektrum an den jeweiligen Kontext angepasst. Mittels eines Fragebogens (Questionnaire) nehmen wir im Vorfeld der Lieferung Ihre Anforderungen möglichst detailliert auf und stellen auf dieser Basis Ihr Software Integration Package individuell für Sie zusammen. Über die SIP-Maintenance erhalten Sie beginnend mit der ersten Produktlieferung ein aktives Issue Tracking, welches Sie über bekannt gewordene Fehler und mögliche Workarounds informiert. Weiterhin beinhaltet die SIP-Maintenance eine Update-SIP Lieferung je Kalenderjahr, in der erweiterten Maintenance sogar zwei Update-SIP Lieferungen jährlich. Mit dem Update-SIP helfen wir Ihnen aktiv, ein neues SIP und/oder eine neue Datenbasis in ihr Projekt einzuspielen und zu testen. 81

82 Bild 53: Das MICROSAR Software Integration Package und seine optionalen Zusatzleistungen Optionen zum SIP Zu der Basisleistung des SIP sind folgende erweiterte Dienstleistungen erhältlich: Vom Fahrzeughersteller unabhängige Optionen ermöglichen Ihnen einen einfachen Start durch die Umsetzung wesentlicher Aufgaben durch unser Integrations-Team schon vor der Auslieferung Ihres MICROSAR Stacks an Sie: > Option "Start Application": > Einbezug der realen projektspezifischen Kommunikationsbeschreibungen > Anpassungen der Datenbasis bei Kommunikation und Diagnose, sofern erforderlich > Ausführen eines prinzipiellen wakeup und shutdown des Steuergeräts > Konfiguration des OS mit mindestens einer Task > Übertragung zyklischer Nachrichten und Empfang auf allen vorhandenen Kommunikationskanälen > Beispielhafte Ausführung eines Diagnoseservices (Request/Response ) und eines Fehlerspeicher-Vorgangs > Konfiguration eines NVRAM Blocks mit Schreib-/Lese-Zugriff zum internen NVRAM > Zyklischer Watchdog Trigger Für die Ausführung dieser Teilpunkte ist Voraussetzung, dass die dazu erforderlichen MICROSAR Module in der Lieferung enthalten sind. > Option "Customer Hardware": > Herstellen der Betriebsbereitschaft des Steuergeräts inklusive CPU clock, PLL und internem Watchdog > Konfiguration des Netzwerk-Transceivers > Ausführen der von Vector üblichen Auslieferungstest auf der realen Kunden-Hardware Vom Fahrzeughersteller abhängige Optionen erfordern eine enge Zusammenarbeit zwischen Ihnen und unserem Team und behandeln erweiterte Steuergeräte-Abhängigkeiten wie beispielsweise: 82

83 > OEM-Application: Einbezug spezieller vom Fahrzeughersteller entwickelter Module zur Ergänzung der AUTOSAR Basissoftware > OEM-Test: Ausführung besonderer Tests unter Einbezug der OEM-Module und Erzeugen aller Test-Reports Welche Optionen in diesem Umfeld für Ihren Fahrzeughersteller verfügbar sind, entnehmen Sie bitte der OEM-spezifischen Produktinformation, die Ihnen gemeinsam mit unserem Angebot automatisch zur Verfügung gestellt wird Das Extended Integration Package (EIP) Aufbauend auf dem MICROSAR.SIP in Verbindung mit erweiternden SIP-Optionen [siehe oben] unterstützt das MICROSAR.EIP den weiteren Verlauf einer Initial-Lieferung. Es bietet eine maßgebliche Supportleistung zur schnellen und umfassenden Inbetriebnahme. Sie hat das Ziel, den ersten Vernetzungstest beim OEM zu bestehen. Mitarbeiter von Vector übernehmen dabei die Vorbereitungen, welche im Standardfall vor Ort beim Kunden ablaufen. Diese Dienstleistung erbringen wir zum Festpreis und im Rahmen einer mit Ihnen detailliert vereinbarten Aufgabenplanung: > Aufsetzen einer Startapplikation auf Ihrem Steuergerät mit einer Lastenheft-konformen Konfiguration und unter Verwendung der für das Projekt relevanten Datenbasen (Kommunikation und Diagnose). > Zusätzliche Projektmanagement-Arbeiten wie die Abstimmung über Regelabsprachen und Projektprotokollierung > Erstellen einer auf Sie zugeschnittenen Release-Planung > Am Ende des Leistungspaketes aus dem EIP steht die gemeinsame Inbetriebnahme bei Ihnen vor Ort > Durchführung der vom OEM geforderten und die BSW betreffenden Testfälle Das Ergebnis dieser vorbereitenden Tätigkeiten ist dann auch Bestandteil der Lieferung: > Ihr Basissoftware-Paket inklusive konfigurierter Start-Applikation > Release Notes > Verfassen der entsprechenden Test-Reports Bild 54: Das Extended Integration Package im Zusammenspiel mit den SIP-Optionen 83

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