Vorstellung Diplomarbeit
Entwurf und Implementierung eines BUS-Moduls für das Automatisierungswerkzeug ECU-TEST
engineering·software·test
Gliederung
Einleitung
� Überblick Testautomatisierung
� Kurzvorstellung ECU-TEST� Kurzvorstellung ECU-TEST
� Aufgabenstellung
Bus-Systeme im Fahrzeug
� Bus-Typen, Grundlagen
Analyse und Entwurf des Bus-Moduls
� Überblick HiL-API� Überblick HiL-API
Bedienungsablauf in ECU-TEST
� Konfiguration der Tools
� Testerstellung
Zusammenfassung
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Testautomatisierung
Problematik
� Wachsende Komplexität der Software
� Starke Zunahme verteilter Funktionen� Starke Zunahme verteilter Funktionen
� Sehr kurze Entwicklungszeiträume
Folge
� Steigende Anzahl der zur Absicherung notwendigen Tests
� Reproduzierbarkeit von Tests notwendig
LösungLösung
� Etablierung systematitischer Testprozesse mit hohem Automatisierungsgrad
� Hohe Wiederverwendbarkeit von Tests durch generische Testbeschreibung
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Kurzvorstellung ECU-TEST
Testmanagement-Tool / Datenbanksystem
TestprotokollAuswertung
KonfiguratorKonfiguratorKonfiguratorKonfigurator
ECU-TESTAnalysator / Analysator / Analysator / Analysator /
ProtokollProtokollProtokollProtokoll----generatorgeneratorgeneratorgenerator
Editor /Editor /Editor /Editor /ProjektmanagerProjektmanagerProjektmanagerProjektmanager
AblaufAblaufAblaufAblauf----maschinemaschinemaschinemaschine
Testsequenz&
-parameter
spezifischeDaten für Test-
umgebung / SuT
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Software-Layer
Testumgebung mit Testobjekt
umgebung / SuT
Software-Layer
User-PCECUECUECUECU----TEST TEST TEST TEST
TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP
HiL-Echtzeit-plattformen• dSPACE• ETAS• MicroNova
(National Instruments)
• Softing EDIABAS• Softing Diagnostic
Tool Set• ETAS INCA• Vector CANape
• ETAS INCA• Vector CANoe• Vector CANalyzer• IXXAT CCM
• dSPACE FIU FSS• Softing WinKFP• …
ApplServerApplServerApplServerApplServer
TCP/IP
ApplServerApplServerApplServerApplServer
TCP/IP
ApplServerApplServerApplServerApplServer
TCP/IP
ApplServerApplServerApplServerApplServer
TCP/IP
SiL-Simulations-systeme• MathWorks
MATLAB/Simulink
• National Instruments LabVIEW
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Buskommunikation Buskommunikation Buskommunikation Buskommunikation & Restbussimulation& Restbussimulation& Restbussimulation& Restbussimulation
Steuergerätezugriff Steuergerätezugriff Steuergerätezugriff Steuergerätezugriff (Diagnose/Applikation)(Diagnose/Applikation)(Diagnose/Applikation)(Diagnose/Applikation)
Steuerung der Steuerung der Steuerung der Steuerung der ModellsimulationModellsimulationModellsimulationModellsimulation
Elektische FehlerElektische FehlerElektische FehlerElektische Fehler----simulation, Flashen, ...simulation, Flashen, ...simulation, Flashen, ...simulation, Flashen, ...
Simulationsplattform ECU BUS Sonstiges…
Aufgabenstellung
Ziele:
� Zugriffsmöglichkeiten für die Bus-Systeme CAN, FlexRay und LIN in ECU-TESTTEST
� Zu unterstützende Tools:− CANoe, INCA, IXXAT
− Erweiterbar…
� Eingriff in Bus-Simulation ermöglichen
� Botschaftsüberwachung
SchwerpunkteSchwerpunkte
� Einheitliche Benutzerschnittstelle für Testingenieure anbieten
� Schnittstellen der verschiedenen Tools vereinheitlichen� HIL-API
� Möglichkeiten zur Anbindung weiterer Bus-Systeme
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GrundlagenArten von Bus-Systemen
CAN
� 1980 von der Firma Bosch entwickelt
� Für Vernetzung von Steuergeräten im Fahrzeug entwickelt� Für Vernetzung von Steuergeräten im Fahrzeug entwickelt
� Highspeed CAN (500KBit/s ), Lowspeed CAN (125KBit/s)
� Beschreibungsformat DBC-Datei
FlexRay
� Hohe Datenrate (10MBit/s), Echtzeitfähig, Ausfallsicherheit
� Erstmalig im BMW X5 eingesetzt
� Beschreibung in sog. Fibex-Dateien (XML-Basiert)� Beschreibung in sog. Fibex-Dateien (XML-Basiert)
LIN
� 1999 in Version 1.1 veröffentlicht; Aktuell ist Version 2.1
� Kostengünstig, Langsam (zwischen 10 und 20 KBit/s), geeignet für Sensordaten
� Beschreibung in Lin-Description-File (LDF-Datei)26.11.2007 7
GrundlagenGemeinsamkeiten bei Bus-Systemen
Allgemein
� Ereignisgesteuerte Broadcast-Kommunikation
Datenübertragung
� Botschaften (Frames)
� Signale
� Aufbau eines CAN-Datenframes
Beschreibung in Bus-Datenbanken
� DBC-Format, Fibex, LDF-Format
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Anwendungsfälle (Use-Cases)
BUS-Zugri ff
Signal Lesen
User
(from Use Case Model)
BusAccessPort
Signal Manipulieren
Signalgruppe Schreiben
Botschaft überw achen
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Rohdaten Lesen
ToolJob
Signalgruppe Lesen
Rohdaten Senden
Herausforderungen
Trivial
� Signale lesen
� Rohdaten Lesen / Rohdaten Senden (Botschaften)� Rohdaten Lesen / Rohdaten Senden (Botschaften)
Signale senden
� Problem: einzelne Signalwerte sind in Botschaften
� Nur möglich durch Senden von gesamter Botschaft
� Was geschieht mit Werten von den anderen Signalen in der Botschaft?
� Bus-Simulation− Veränderung von Werten an Quelle � Manipulation− Veränderung von Werten an Quelle � Manipulation
� Unterscheidung zwischen zusätzlichem Senden oder Manipulieren von Daten
Busüberwachung
� Beobachtung von Botschaften über einen Zeitraum mit anschließender Bewertung
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Tools für den Bus-Zugriff
INCA (ETAS):
� Lesen von CAN-Signalen (zukünftig auch FlexRay)
� Erstellung von Messdaten-Dateien� Erstellung von Messdaten-Dateien
� High-Level-Zugriff
CANoe/CANalyzer (Vector):
� Lesen von Signalen (Unterstützung mehrerer Bus-Systeme)
� Erweiterbar durch Programmiersprache CAPL
� Senden von Rohdaten (Lesen bedingt)
� Restbussimulation� Restbussimulation
IXXAT CCM:
� Ansteuerung der Box erfolgt über Dynamic Link Library (DLL)
� Adressierung ausschließlich per Frame-Identifier und Signalposition
� Low-Level-Zugriff
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HiL-API
Problem:
� Vielzahl von Systemwerkzeugen auf Markt verfügbar
� Derzeitig liegen Tests Toolabhängig und im proprietären Format vor� Derzeitig liegen Tests Toolabhängig und im proprietären Format vor�Wunsch nach Unabhängigkeit von Anbieter- und Tools bei Erstellung von Tests
� Investitionssicherheit
Ziele:
� Einheitliche Schnittstelle zum Testobjekt
� Abstraktion der Tools durch Ports
Hindernisse:Hindernisse:
� Standardisierung ist langwieriger Prozess und befindet sich im Entwicklungsstadium
� Derzeit ist Applikation, Diagnose und Modellzugriff in Bearbeitung
� Spezifikation für Bus-Zugriff in aktuellen Entwicklungsstufe nicht enthalten
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Bedienungsablauf in ECU-TEST
Tool- und Portkonfiguration
� Auswahl von Verfügbaren Tools für den Bus-Zugriff− Evtl. Toolspezifische Einstellungen vornehmen− Evtl. Toolspezifische Einstellungen vornehmen
� Anlegen und Konfigurieren von BusAccessPorts− Port-Spezifische Einstellungen vornehmen (z. B.: Bus-Protokoll)
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Bedienungsablauf in ECU-TEST
Testkonfiguration
� Erstellen der zu testenden Bus-Systeme
� Tool-Ports für entsprechende Zugriffsart zuweisen� Tool-Ports für entsprechende Zugriffsart zuweisen
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Bedienungsablauf in ECU-TEST
Testspezifikation
� Übersichtliche Darstellung der Daten-Elemente
� Komfortable Auswahl und Dialoggeführte Parametrierung� Komfortable Auswahl und Dialoggeführte Parametrierung
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Zusammenfassung
Aktueller Stand
� Gliederung für schriftlichen Teil
� Analyse der Anforderungen und Softwareentwurf � Analyse der Anforderungen und Softwareentwurf
� Integration und Implementation befinden sich in Testphase− Lesen von Signalen und Signalgruppen (Umrechnung in phys. Werte)
− Signalmanipulation in Bus-Simulation
− Botschafts-Überwachung für CAN (CRC, DLC, Timing und Alive)
− Senden und Empfangen von Botschaften (Rohdaten)
Weiterer VerlaufWeiterer Verlauf
� Inhalt des Testreports überprüfen
� Weitere Spezialfälle untersuchen
� Dokumentation der Ergebnisse und Vollendung der schriftlichen Ausarbeitung
� Test und Wartung
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Vorstellung Diplomarbeit
Entwurf und Implementierung eines BUS-Moduls für das Automatisierungswerkzeug ECU-TEST
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