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

26.11.2007 2

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

26.11.2007 3

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

26.11.2007 4

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

26.11.2007 5

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

26.11.2007 6

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

26.11.2007 8

Anwendungsfälle (Use-Cases)

BUS-Zugri ff

Signal Lesen

User

(from Use Case Model)

BusAccessPort

Signal Manipulieren

Signalgruppe Schreiben

Botschaft überw achen

26.11.2007 9

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

26.11.2007 10

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

26.11.2007 11

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

26.11.2007 12

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)

26.11.2007 13

Bedienungsablauf in ECU-TEST

Testkonfiguration

� Erstellen der zu testenden Bus-Systeme

� Tool-Ports für entsprechende Zugriffsart zuweisen� Tool-Ports für entsprechende Zugriffsart zuweisen

26.11.2007 14

Bedienungsablauf in ECU-TEST

Testspezifikation

� Übersichtliche Darstellung der Daten-Elemente

� Komfortable Auswahl und Dialoggeführte Parametrierung� Komfortable Auswahl und Dialoggeführte Parametrierung

26.11.2007 15

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

26.11.2007 16

Vorstellung Diplomarbeit

Entwurf und Implementierung eines BUS-Moduls für das Automatisierungswerkzeug ECU-TEST

engineering·software·test