Einbindung der Restbussimulation unter Net2Run / Serie 61 in die LabVIEW-Welt

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1 Einbindung der Restbussimulation unter Net2Run / Serie 61 in die LabVIEW-Welt Dipl. Ing. (FH) Ralf Kahl Dipl. Ing. (BA) Steve Rabe

Inhalt Motivation Hardwareplattform Serie 61 Intelligente programmierbare Kommunikationscontroller G-API zur Einbindung in kundenspezifische Programmierumgebungen Net2Run der einfache Weg zur

2 Inhalt Motivation Hardwareplattform Serie 61 Intelligente programmierbare Kommunikationscontroller G-API zur Einbindung in kundenspezifische Programmierumgebungen Net2Run der einfache Weg zur Simulation Inhalt von komplexen Fahrzeugnetzwerken und Gateways VI-Bibliothek zur schnellen Integration in NI-LabVIEW-Projekte Net2Run IDE die Toolkette zur Erstellung von On-Board- Benutzerprogrammen

Motivation Prüfstandsanforderungen Rest-BUS-Simulation auf CAN, LIN und FlexRay Gateway-Simulation Remote Control über CAN Kalibrierung über XCP on

3 Motivation Prüfstandsanforderungen Rest-BUS-Simulation auf CAN, LIN und FlexRay Gateway-Simulation Remote Control über CAN Kalibrierung über XCP on Ethernet Simulated Vehicle Network Real ECU s ECU ECU ECU Gateway ETHERNET Gateway Gateway Gateway FlexRay Cold-starter FlexRay Sync-node Remote Control over CAN

4 Hardwareplattform Serie 61

Hardwareplattform Serie 61 Features: Leistungsstarke Rest-BUS- Simulationsplattform 600 MHz PowerPC-Prozessor (1200 DMIPS) Bis zu 2 Dual-Channel-FlexRay- Schnittstellen Bis

5 Hardwareplattform Serie 61 Features: Leistungsstarke Rest-BUS- Simulationsplattform 600 MHz PowerPC-Prozessor (1200 DMIPS) Bis zu 2 Dual-Channel-FlexRay- Schnittstellen Bis zu 4 CAN- oder LIN-Schnittstellen On-Board-Echtzeitprogrammierung Einsatzgebiete: EOL-Paralleltest von Steuergeräten Prüfstandsbetrieb Netzwerktest/Integrationstest Gateway-Test

6 Hardwareplattform Serie 61 Hardwarevarianten 6

7 Hardwareplattform Serie 61 QNX Neutrino 6.4 Echtzeitbetriebssystem Modulare Microkernel-Architektur sorgt für eine saubere Trennung von Anwendungs- und Kernel-Code Multithreaded Echtzeitbetriebssystem mit Thread based Priorities und guter Interprozesskommunikation FLASH und RAM File System Support Industrie Quality BSD Ethernet-Stack (FTP, Telnet, etc.) 7

Hardwareplattform Serie 61 BUS-spezifische Software Features Zyklisches Senden von CAN- Botschaften Automatische CRC-Checksummen- Berechnung und Generierung von Alive Countern und Rampen

8 Hardwareplattform Serie 61 BUS-spezifische Software Features Zyklisches Senden von CAN- Botschaften Automatische CRC-Checksummen- Berechnung und Generierung von Alive Countern und Rampen Netzwerkmanagement Transport-Layer-Protokolle (e.g. ISO- TP 15765, CAN-TP 1.6, CAN-TP 2.0) Diagnoseprotokolle (e.g. UDS ISO 14229, SAE J1939, KWP2000 ISO 14230) LIN Master Mode (Unterstützung für 16 Scheduling Tabellen On-Board) LIN Slave Mode Automatische CRC-Checksummen- Berechnung und Generierung von Alive Countern und Rampen Transport-Layer-Protokolle (e.g. DTL, LIN Spezifikation 2.0/2.1) Diagnose Protokolle (e.g. LIN Spezifikation 2.0/2.1) Starten des FlexRay-Clusters (leading Coldstarter) Zyklisches und eventbasiertes Senden von Flexray-Botschaften Automatische CRC-Checksummen- Berechnung und Generierung von Alive Countern und Rampen Netzwerkmanagement (e.g. AUTOSAR FlexRay-NM) Transportprotokolle (e.g. AUTOSAR FlexRay-TP, ISO ) Bus-Monitor mit 1µs Zeitstempel Bus-Monitor mit 1µs Zeitstempel Diagnoseprotokolle (e.g. UDS) Bus-Monitor mit 1µs Zeitstempel

9 G-API

10 G-API G-API Universelles Programmier-Interface Die G-API stellt ein einheitliches Programmier- Interface für GÖPEL-Hardware dar. Unterstützung für existierende GÖPEL-Karten wie 3052, 3072, 3080 und 3090 als auch für die neue Plattform Serie61.

11 G-API G-API Features 1 Hardwareabstraktion Einheitlicher Kommando- und Parametersatz für PXI-/PCI-, USB- und Ethernet- Geräte. G-API-basierende Applikationen können einfach auf unterschiedlichen Göpel- Hardwareplattformen angewendet werden. Paralleler Zugriff Eine Anwendung kann auf mehrere Hardwareschnittstellen zugreifen. Mehrere Anwendungen greifen auf die gleichen Hardwareschnittstellen zu. Asynchroner Zugriff Blockieren bei der Abarbeitung von Firmware-Befehlen nicht möglich Befehlsbestätigung durch Callback-Funktionen

12 G-API G-API Features 2 Logische Interface-Namen Auf Hardware-Interfaces wird über logische Interface-Namen zugegriffen. Diese können einfach über den GÖPEL Hardware Explorer einem entsprechenden Interface zugewiesen werden. Weitere Featues: Firmware FlashTool, Selbsttest, Reset Test Solutions 12

13 G-API LabVIEW-Unterstützung G-API-Wrapper-VIs

14 Net2Run

Net2Run Net2Run-Philosophie Signalbasierte Restbus-Simulation von heterogenen Fahrzeugnetzwerken (CAN, LIN, FlexRay) Konfiguration der Restbus-Simulation auf Basis von CANdb- bzw.

15 Net2Run Net2Run-Philosophie Signalbasierte Restbus-Simulation von heterogenen Fahrzeugnetzwerken (CAN, LIN, FlexRay) Konfiguration der Restbus-Simulation auf Basis von CANdb- bzw. LINoder FIBEX-Datenbasen (.dbc,.ldf,.xml) Nutzung des AUTOSAR-Ansatzes eines einheitlichen Signalzugriffs sowie PDU-Konzepts für CAN, LIN und FlexRay Möglichkeit der Realisierung von Gateways auf Signal- und PDU-Ebene

16 Net2Run Net2Run Features Einfaches Zusammenstellen der Restbus-Simulation (RBS) über den Net2Run- Konfigurator per Drag and Drop durch Auswahl der zu simulierenden Botschaften Möglichkeit, den Restbus für ein Steuergerät zu simulieren bzw. das Steuergerät selbst zu simulieren (Simulation Mode Real und Simulated) Automatische Restbus-Simulation aller zyklischen und sporadischen Botschaften mit automatischer Default-Wert-Belegung, Botschaftszählern und Checksummen-Berechnungen Gateway-Editor zur Konfiguration von PDU-Routingtabellen und Signal- Gateway-Transferfunktionen (z. B. Skalierung, Offset, Fensterfunktion) Start der RBS und Signalmanipulation direkt aus dem GUI bzw. Speichern der statischen RBS in einem RBS-File zur Verwendung über die Signal-API Net2Run IDE komplette Toolkette für die Erstellung von On-Board-Benutzerprogrammen unter Verwendung der signalbasierten G-API bestehend aus IDE, PowerPC-Compiler, Linker und Remote Debugger

17 Net2Run-Konfigurator Net2Run-Konfigurator Übersicht Importierte Netzwerke Projektnetzwerk Signal Properties Drag and drop Konfiguration ECUs mit Inputs / Outputs, PDUs und Signalen Signalliste Frame Layout

Net2Run-Konfigurator Net2Run-Konfigurator Details Importfunktion für dbc, ldf sowie Fibex Files Anordnung der Signale in PDUs, getrennt nach

18 Net2Run-Konfigurator Net2Run-Konfigurator Details Importfunktion für dbc, ldf sowie Fibex Files Anordnung der Signale in PDUs, getrennt nach Input/Output Darstellung der Signaleigenschaften Erkennung und Hervorhebung von Sondersignalen wie Checksummen und Counter Darstellung des Frame Layouts

Net2Run Gateway Editor Net2Run Gateway Editor Art des Routings (Frame, PDU, Signal) Editor zur Erstellung von Routingtabellen auf Frame, PDU oder

19 Net2Run Gateway Editor Net2Run Gateway Editor Art des Routings (Frame, PDU, Signal) Editor zur Erstellung von Routingtabellen auf Frame, PDU oder Signalebene Auf Signalebene kann das Quellsignal durch Skalierung und Offset in das Zielsignal umgerechnet werden. Quelle und Ziel Transferfunktion

20 NI LabVIEW Support

21 Net2Run NI LabVIEW Support LabVIEW-Unterstützung G-API-Wrapper-VIs Umfangreiche Bibliothek an LabVIEW-Wrapper-VIs basierend auf der signalbasierten G-API Einfache NI-TestStand-Anbindung Engineering-Erfahrung im Bereich Netzwerktester und EOL

Net2Run NI LabVIEW Support LabVIEW-Unterstützung im Detail Über den Net2Run-Konfigurator wird zunächst ein RBS File generiert, welches alle zyklischen und

22 Net2Run NI LabVIEW Support LabVIEW-Unterstützung im Detail Über den Net2Run-Konfigurator wird zunächst ein RBS File generiert, welches alle zyklischen und sporadischen Botschaften inklusive Default-Werten, Countern und Checksummen kennt. Im Anschluss öffnet man eine Verbindung zum zugehörigen Net2Run Interface.

23 Net2Run NI LabVIEW Support LabVIEW-Unterstützung im Detail Nun wird das Net2Run Interface mit den notwendigen Botschaften aus dem RBS File konfiguriert sowie die zu verändernden Signale bekannt gemacht. Der Start der Restbus-Simulation kann PDU-weise erfolgen oder komplett. RBS File

24 Net2Run - NI LabVIEW Support LabVIEW Unterstützung im Detail Der Signalzugriff erfolgt über die Signal Id des RBS File.

25 Net2Run NI LabVIEW Support LabVIEW-Unterstützung im Detail Die Signalmanipulation kann über den physikalischen Wert als auch den internen Wert (welcher als Rohdatum auf dem Bus übertragen wird) vorgenommen werden.

26 Net2Run IDE

Net2Run IDE Net2Run-IDE-Entwicklungsumgebung C/C++ Development Tools: Integrierte Eclipse- Entwicklungsumgebung QNX Neutrino (CLT) Command Line Tools Code-Up- bzw.

27 Net2Run IDE Net2Run-IDE-Entwicklungsumgebung C/C++ Development Tools: Integrierte Eclipse- Entwicklungsumgebung QNX Neutrino (CLT) Command Line Tools Code-Up- bzw. -Download und Remote Debugging über Ethernet Kommt mit Beispielen sowie allen erforderlichen G-API-On- Board-Bibliotheken und Standard-C- Bibliotheken Net2Run IDE

28 Net2Run IDE On-Board-Programmierung über G-OnAPI Interface zur On-Board-Programmierung von User-Applikationen Gleicher Funktionsumfang und Befehlsaufbau wie bei der G-API für Windows Wrapper zu Betriebssystems-Funktionen und Hardware-Events Funktionsumfang CAN-, LIN- und FlexRay-Funktionen Diagnosefunktionen Analog- und Digital-I/O-Funktion Standardausgabe (Command Line) Math- und andere Standard-C-Libraries Datenaustausch mit den Host-PC

29 Net2Run IDE Nutzung der On-Board-Programme im Tester Zeitkritische Funktionen werden über On-Board-Programme realisiert. Erstellte On-Board-Programme lädt der Nutzer per FTP in den Flash der Karte. Der Start erfolgt per Kommando oder per Autostart. Dieser kann nach einer definierten Zeit nach Power-On erfolgen oder in Abhängigkeit von definierten Input-Signalen; ein autonomer Betrieb der Karte ist möglich. Eine Auswahl bzw. Umschalten des On-Board-Programms vom PC aus ist möglich.

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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