Produktinformation CANbedded

CANbedded
Produktinformation
CANbedded
Inhaltsverzeichnis
1 Lösungen mit CANbedded ............................................................................................................................................................. 4 1.1 CANbedded ..................................................................................................................................................................................... 4 1.2 Vorteile von CANbedded ............................................................................................................................................................... 4 1.3 Von Beginn an Ihr Partner ............................................................................................................................................................. 4 1.4 Einheitliche Lösung......................................................................................................................................................................... 4 2 CANbedded - Basissoftware für die CAN-Kommunikation ...................................................................................................... 5 2.1 Die Vorteile im Überblick: .............................................................................................................................................................. 5 2.2 Anwendungsgebiete ....................................................................................................................................................................... 6 2.3 Funktionen ....................................................................................................................................................................................... 6 2.4 Konfiguration ................................................................................................................................................................................. 8 2.5 Lieferumfang .................................................................................................................................................................................. 8 2.6 Weitere für CANbedded relevante Basissoftware von Vector: .............................................................................................. 8 2.7 Verfügbarkeit ................................................................................................................................................................................. 8 2.8 Zusätzliche Dienste ....................................................................................................................................................................... 8 3 CANbedded J1939 - Embedded Softwarekomponenten für J1939-Anwendungen ............................................................... 9 3.1 Die Vorteile im Überblick ............................................................................................................................................................... 9 3.2 Anwendungsgebiete ....................................................................................................................................................................... 9 3.3 Funktionen ....................................................................................................................................................................................... 9 3.4 Konfiguration ................................................................................................................................................................................ 10 3.5 Lieferumfang .................................................................................................................................................................................. 11 3.6 Unterstützte Hardwareplattformen .......................................................................................................................................... 11 3.7 Weitere relevante Produkte ......................................................................................................................................................... 11 3.8 Zusätzliche Dienstleistungen ....................................................................................................................................................... 11 4 CANbedded LIN Communication - Embedded-Softwarekomponenten für das Local Interconnect Network ................. 11 4.1 Eigenschaften und Vorteile ......................................................................................................................................................... 12 4.2 Funktionen ..................................................................................................................................................................................... 12 4.3 Anwendungsgebiete ..................................................................................................................................................................... 13 4.4 Hardwareschnittstellen ............................................................................................................................................................... 13 4.5 LIN Master Transport Layer ....................................................................................................................................................... 13 4.6 LIN-Slave-Diagnose ..................................................................................................................................................................... 13 4.7 Weitere Optionen ......................................................................................................................................................................... 14 4.8 Lieferumfang ................................................................................................................................................................................. 14 4.9 Verfügbarkeit ................................................................................................................................................................................ 14 4.10 Lizenzen ......................................................................................................................................................................................... 14 4.11 Zusätzliche Dienste ...................................................................................................................................................................... 14 5 CANbedded Gateway - Standard Embedded Softwarekomponenten für CAN und LIN Routing .................................... 14 5.1 Die Vorteile im Überblick ............................................................................................................................................................. 15 5.2 Anwendungsgebiete ..................................................................................................................................................................... 15 5.3 Funktionen ..................................................................................................................................................................................... 15 5.4 Weitere relevante CANbedded-Produkte ................................................................................................................................. 16 5.5 Konfiguration ................................................................................................................................................................................ 16 5.6 Lieferumfang ................................................................................................................................................................................. 16 6 CANdesc und DEM - Softwarekomponenten für die Diagnose.............................................................................................. 16 2
CANbedded
6.1 Die Vorteile im Überblick ............................................................................................................................................................. 16 6.2 Anwendungsgebiete ..................................................................................................................................................................... 17 6.3 Funktionen ..................................................................................................................................................................................... 17 6.4 Konfiguration ................................................................................................................................................................................ 18 6.5 Variantenhandling ........................................................................................................................................................................ 18 6.6 Lieferumfang ................................................................................................................................................................................. 18 6.7 Zusätzliche Dienstleistungen ...................................................................................................................................................... 18 7 XCP Professional - Messen, Kalibrieren und Testen ................................................................................................................ 19 7.1 Die Vorteile im Überblick ............................................................................................................................................................. 19 7.2 Anwendungsgebiete .................................................................................................................................................................... 20 7.3 Funktionen .................................................................................................................................................................................... 20 7.4 Konfiguration ................................................................................................................................................................................ 21 8 Identity Manager - Lösung für Mehrfach-Steuergeräte ......................................................................................................... 21 8.1 Die Vorteile im Überblick ............................................................................................................................................................. 22 8.2 Anwendungsfälle .......................................................................................................................................................................... 22 9 GENy - PC-Werkzeug für die Konfiguration von Embedded-Softwarekomponenten ........................................................ 24 9.1 Vorteile und Eigenschaften ......................................................................................................................................................... 24 9.2 Funktionen ..................................................................................................................................................................................... 25 9.3 Anwendungsgebiete ..................................................................................................................................................................... 25 V2.0 01/2016
Bitte denken Sie über Ihre Verantwortung gegenüber der Umwelt nach, bevor Sie dieses Dokument ausdrucken.
3
CANbedded
1
Lösungen mit CANbedded
Die in den Kfz-Steuergeräten implementierte Software kann in die so genannte Infrastruktur- und Applikationssoftware
aufgeteilt werden. Letztere realisiert die gewünschte Funktionalität während zur Infrastruktursoftware das Betriebssystem,
die Kommunikationssoftware sowie grundlegende Ein- und Ausgabedienste gehören.
Für den Aufbau von Netzwerken in einem Fahrzeug ist die Verwendung von einheitlichen Kommunikationsprotokollen
zwingend erforderlich. Der Einsatz von standardisierten Softwarekomponenten erlaubt dem Kfz-Hersteller und -Zulieferer
eine einfache Portabilität sowie eine zuverlässige Einbindung seiner Steuergeräte ins Netzwerk des Fahrzeugs. Weiterhin
führen die Softwarekomponenten zu einer erheblichen Senkung der Entwicklungskosten.
1.1
CANbedded
Vector entwickelt hochwertige und innovative Softwarekomponenten für den Einsatz in der Automobilindustrie. Ein
Schwerpunkt des Angebots liegt im Bereich der Steuergeräte-Kommunikation, bei der Vector über fundierte Kenntnisse
verfügt. Dazu gehören auch die notwendigen Hardwaretreiber.
Für Systeme ohne AUTOSAR sind die CANbedded Produkte von Vector verfügbar. Diese erhalten Sie für CAN- und LINNetzwerke sowie für das J1939-Protokoll. Außerdem erhalten Sie individuelle Lösungen für eine weitergehende Vereinfachung
der Anwendung, z.B. bei Gateways oder zur Zustandsverwaltung.
1.2
Vorteile von CANbedded
> Langjährige Erfahrung: Seit 1992 entwickelt Vector Basissoftware für die CAN-Kommunikation für Kraftfahrzeuge.
> Hoher Reifegrad: Es gibt kaum ein Fahrzeug mit einem CAN-Bus, in dem kein CANbedded-Stack zu finden ist.
> Breiter Einsatzbereich: Für diverse Anwendungsbereiche einsetzbar – vom Powertrain über den Komfort-Bus bis
Infotainment
> Unterstützung vieler Fahrzeughersteller: In vielen OEM-spezifischen Varianten erhältlich.
1.3
Von Beginn an Ihr Partner
Vector bietet Ihnen eine durchgängige Betreuung vom Beginn eines Projekts bis zum erfolgreichen Abschluss. In Trainings und
Schulungen erhalten Sie erste Basisinformationen sowie vertiefende Kenntnisse im Umgang mit der Software – in den
Schulungsräumen von Vector oder bei Ihnen im Haus. Mit Vor-Ort-Inbetriebnahmen, Code-Reviews, projektspezifischen
Dienstleistungen und weiteren entwicklungsunterstützenden Softwarewerkzeugen begleitet Vector den Entwicklungsprozess
Ihrer Steuergeräte. Mehr Informationen zu den einzelnen Schulungen und Termine finden Sie im Internet unter www.vectoracademy.de. Ergänzt wird dies durch Telefon- und E-Mail-Hotline, spezielle Workshops mit OEM-spezifischen Schwerpunkten
und maßgeschneiderter Beratung zur Software-Integration. Damit verringern Sie Entwicklungszeit und Entwicklungskosten.
1.4
Einheitliche Lösung
Die Netzwerk-Kommunikation wird in einer Datenbasis beschrieben. Diese dient zur Konfiguration der
Softwarekomponenten und auch als Basis für die Entwicklungs- und Testwerkzeuge von Vector. Der Software-Entwickler
bekommt somit eine durchgängige und einheitliche Lösung von Simulation und Konzeption bis hin zu Test und Validierung.
Weitere Informationen über die Werkzeuge zur Entwicklung und zum Test von Automotive-Netzwerken erhalten Sie
> Für den DaVinci Configurator Pro: in der separaten Produktinformationen
> Für GENy: im entsprechenden Kapitel am Ende dieser Produktinformation".
4
CANbedded
Bild 1: Übersicht über den CANbedded Workflow
2
CANbedded - Basissoftware für die CAN-Kommunikation
Die Vector CANbedded Basissoftware ermöglicht den Austausch von Informationen über den CAN-Bus. Als Teil der
Steuergeräte-Software übernimmt sie kommunikationsspezifische Aufgaben, wie sie vom OEM spezifiziert sind. Mit
CANbedded ist Ihr Steuergerät in der Lage, Fahrzeug-intern mit anderen Steuergeräten sowie extern mit dem WerkstattTester effizient zu kommunizieren. CANbedded ist in vielen OEM-spezifischen Varianten und für eine große Anzahl von
Mikrocontrollern erhältlich.
CANbedded
besteht
aus
den
konfigurierbaren
Software-Komponenten
CAN-Treiber,
Interaction
Layer,
Netzwerkmanagement, Transportprotokoll und Communication Control Layer, die Sie nach Bedarf zu einem
Kommunikations-Stack kombinieren. Damit erhalten Sie eine zuverlässige Basis für Ihr Steuergerät.
Bild 2: Übersicht über die CANbedded Softwarekomponenten
2.1
Die Vorteile im Überblick:
> Zuverlässig und vielfach erprobt
> Skalierbarer und anwendungsspezifisch generierter Quellcode
5
CANbedded
> Geringer Speicherbedarf sowie kurze Laufzeiten
> Unterstützt über 80 unterschiedliche Hardware-Plattformen
> In Plattform- und OEM-spezifischen Varianten erhältlich
> Klar definierte und einheitliche Schnittstellen
> Leicht auf andere Plattformen und OEMs portierbar
> Einfache Integration in Ihre Steuergeräte-Software
2.2
Anwendungsgebiete
Mit CANbedded kann sich der Anwender voll auf seine Funktionssoftware konzentrieren, denn der CANbedded-Stack
übernimmt das OEM-konforme Senden und Empfangen von Botschaften über CAN. Hierzu bietet Vector für die meisten
OEMs eine passende CANbedded Variante. Dabei ist der CAN-Treiber (die einzige Hardware-spezifische Komponente)
optimiert für eine große Anzahl von unterschiedlichen Hardware-Plattformen (8- bis 64-Bit Controllern) erhältlich.
Der Einsatz von CANbedded in allen Steuergeräten eines Netzwerks sichert die Kompatibilität aller Kommunikations-Stacks.
Dies verringert Entwicklungskosten und Testaufwand.
Für die Anwendung in Steuergeräten, die an einem einzigen CAN-Bus angeschlossen sind, ist CANbedded als einkanalige
Variante optimiert. Für die Kommunikation über mehrere CAN-Kanäle ist die mehrkanalige Variante erhältlich.
Je nach Anwendungsfall können Sie den CANbedded-Stack mit weiterer Basissoftware von Vector erweitern:
> CANbedded Gateway
> Diagnose: CANdesc
> Nutzfahrzeuge: CANbedded J1939
> Messen und Kalibrieren: CCP bzw. XCP
2.3
Funktionen
CANbedded stellt einfache Schnittstellen (API) zur Verfügung, die für alle Anwendungen gleich sind. Das API ist soweit
möglich über alle OEM- und Hardware-Varianten standardisiert. Damit integriert der Anwender CANbedded schnell und
einfach in die Steuergeräte-Software. Asynchrone Ereignisse wie zum Beispiel Empfang von CAN-Botschaften, Wecken des
Busses oder verschiedene Fehlerzustände (Assertions), leiten die CANbedded Komponenten mithilfe konfigurierbarer
Callback-Funktionen an die Anwendung weiter. Den genauen Umfang der generierten APIs und Callbacks können Sie
konfigurieren und so ideal an die Bedürfnisse Ihres Anwendungsfalls anpassen. Die Vector Toolchain unterstützt Sie dabei
optimal.
CANbedded besteht aus den in den folgenden Kapiteln beschriebenen Software-Komponenten. Vector steht Ihnen gerne bei
der Auswahl der von Ihnen benötigten Komponenten zur Seite.
2.3.1
CAN-Treiber
Der CAN-Treiber stellt für die höheren Softwareschichten eine Schnittstelle zur Verfügung, die weitestgehend Hardwareunabhängig ist. Damit ist die Plattform-unabhängige Verwendung bzw. Wiederverwendung der höheren Softwareschichten
möglich. Alle notwendigen Festlegungen, wie z.B. Parametrierung des Hardware-Akzeptanzfilters oder des Bus-TimingRegisters, erfolgen zur Konfigurationszeit. Dazu bietet das Konfigurationswerkzeug GENy von Vector eine Vorauswahl an.
Die folgenden grundlegenden Funktionen werden vom CAN-Treiber bereitgestellt:
> Initialisierung des CAN-Controllers
> Senden von CAN-Botschaften
> Empfangen von CAN-Botschaften
> Überlauf- und Fehlerbehandlung (Bus-off)
> Benachrichtigung über Weckereignisse
6
CANbedded
2.3.2
Interaction Layer (IL)
Der IL ist in OEM- spezifischen Varianten erhältlich und arbeitet signalorientiert. Er ist zuständig für:
> das Versenden von Botschaften in Abhängigkeit der Sendearten der enthaltenen Signale (Cyclic, OnEvent, IfActiv…)
> die Time-Out-Überwachung von Empfangsbotschaften und Signalen
> die Benachrichtigung über das Senden- und Empfangen von Signalen
2.3.3
Netzwerkmanagement (NM)
Die Hauptaufgabe des Netzwerkmanagements ist das Verwalten der Schlaf- und Aufwach-Zustände der Steuergeräte eines
Netzwerks. Dies übernimmt die CANbedded Software-Komponente NM, die in verschiedenen Varianten erhältlich ist. Je nach
OEM-Anforderung kommt dabei entweder das OSEK-NM, das AUTOSAR-NM oder ein anderer OEM-spezifischer NMAlgorithmus zum Einsatz.
2.3.4
Transportprotokoll (TP)
Das CANbedded Transportprotokoll entspricht standardmäßig der ISO 15765-2. Darüber hinaus sind OEM-spezifische TPVarianten erhältlich, wie z.B. VWTP oder MCNet. Die ISO 15765-2 konforme Variante ist sowohl in der Ausprägung von 1999
als auch von 2004 verfügbar und kann entsprechend den geforderten Adressierungsverfahren (Normal, Extended, Normal
fixed, Mixed) geliefert werden.
2.3.5
Communication Control Layer (CCL)
Der CCL vereinfacht die Integration der CANbedded Software-Komponenten CAN-Treiber, IL, TP, NM, sowie der sonstigen
CANbedded Optionen Gateway, J1939 und CANdesc in Ihre Steuergeräte-Software. Er verwaltet die definierten
Systemzustände (PowerOn, StartUp, ShutDown, Stop/Sleep, Normal) sowie die Kommunikationszustände (Net-request,
Netrelease). Der CCL bietet die folgenden Funktionen:
> Initialisierung der CANbedded Software-Komponenten
> Koordination der Zustandsübergänge (WakeUp und GotoSleep)
> Aufruf der zyklischen Funktionen der CANbedded Software-Komponenten wie z.B. Timer-Tasks oder State-Tasks
> Ansteuerung der Bus-Transceiver
2.3.6
Spezielle CCL-Funktionen
> Der CCL enthält bereits OEM-spezifische Kommunikations-Anforderungen wie z.B. Wakeup-Prevention oder Minimum
Communication Activity.
> Der CCL unterstützt so genannte Mehrfachsteuergeräte. Details hierzu finden Sie im Kapitel "Identity Manager".
Bild 3: Koordinierung des Zustandsübergangs WakeUp mithilfe des CCL
7
CANbedded
2.4
Konfiguration
CANbedded konfigurieren Sie mit dem PC-basierten Konfigurationswerkzeug GENy. Dabei nutzt GENy die Informationen
aus der Kommunikations-Datenbasis (DBC-Datei) sowie manuelle Einstellungen. Abhängig von der Konfiguration generiert
GENy Parametrierungsdateien. Diese enthalten die Parameter und Funktionsaufrufe der verwendeten CANbedded
Software-Komponenten.
Bild 4: Konfiguration und Parametrierung mit dem Konfigurationswerkzeug GENy
2.5
Lieferumfang
Sie erhalten die CANbedded Komponenten als C-Quellcode. Zum Lieferumfang von CANbedded gehören:
> Konfigurationswerkzeug GENy als ausführbares Windows-Programm
> C-Header- und Source-Dateien
> Dokumentation
2.6
Weitere für CANbedded relevante Basissoftware von Vector:
> CANbedded J1939
> CANbedded Gateway
> CANdesc für Diagnose
> Messen und Kalibrieren mit XCP/CCP
> CANbedded LIN
> Betriebssystem osCAN
2.7
Verfügbarkeit
Die CANbedded Basissoftware ist für eine Vielzahl der gängigen Mikrocontroller und in OEM-spezifischen Ausprägungen
verfügbar. Weitere Informationen finden Sie unter www.vector.com/ds_canbedded.availability_de oder auf Anfrage.
2.8
Zusätzliche Dienste
Sie erhalten von Vector Projektarbeit zu folgenden Aspekten:
> Anpassung der CANbedded Software-Komponenten auf spezielle Zielplattformen
> Erweiterung der CANbedded Software-Komponenten
> Software-Komponenten für weitere Bussysteme, wie z.B. FlexRay oder Ethernet auf Basis von AUTOSAR
8
CANbedded
Bild 5: Die Vector Produkte für Ihre CAN-Projekte
3
CANbedded J1939 - Embedded Softwarekomponenten für J1939-Anwendungen
Das Paket CANbedded J1939 enthält Standard-Softwarekomponenten für Ihre SAE J1939-basierten Anwendungen.
CANbedded J1939 stellt Funktionen für die grundlegende Kommunikation zwischen Steuergeräten in Nutzfahrzeugen und
Landmaschinen zur Verfügung. Die Softwarekomponenten sind optimiert als ein- oder mehrkanalige Varianten erhältlich.
CANbedded J1939 können Sie mit verschiedenen Softwarekomponenten der CANbedded Familie von Vector erweitern.
3.1
Die Vorteile im Überblick
> Komfortable Konfiguration über GUI
> Code- und laufzeiteffizient durch weitgehende Konfigurierbarkeit
> Gut portierbar durch hardwareunabhängige API
> Einfache Einbindung in Ihre Anwendersoftware, da Lieferung als Source-Code
> Einfache Integration weiterer Standardkomponenten (z.B. Transportprotokoll, Diagnose, …)
3.2
Anwendungsgebiete
> Steuergeräte des Antriebsstrangs und Chassis von Nutzfahrzeugen
> FMS (Fleet Management System)
> Terminals und Anbaugeräte (Implements) von Landmaschinen
3.3
Funktionen
CANbedded J1939 enthält einen J1939 Kommunikations-Stack mit den folgenden Softwarekomponenten:
> J1939 Base Module incl. Dynamic Interaction Layer: Enthält Queues zum Senden und Empfangen von J1939-Botschaften
(PGNs), statisches Address Claiming (J1939-NM) sowie eine Anbindung an OSEK/VDX-OS und andere Betriebssysteme.
Das IL bietet einen Standardzugriff auf die Signale und Parameter von PGNs mit variablen CAN-Identifiern
(Knotenadresse, Priorität). Optional bietet das J1939 Base Module die Möglichkeit, mehrere Steuergeräte mit
unterschiedlichen ECU-Adressen auf einer einzigen Hardware zu implementieren (virtual ECU).
> CAN Driver: Der CAN-Treiber übernimmt das Senden und Empfangen von J1939-Botschaften. Er ist hardwareabhängig
und für viele gängige Mikrocontroller verfügbar. Details hierzu finden Sie im Kapitel "CANbedded".
9
CANbedded
Optional können Sie den Kommunikations-Stack mit folgenden Komponenten erweitern:
> J1939 TP BAM: Transportprotokoll für Broadcast Nachrichten nach J1939-21
> J1939 TP CMDT: Transportprotokoll für die Punkt zu Punkt Übertragung nach J1939-21
> J1939 Dynamic NM: Unterstützung für dynamische Adressvergabe nach J1939-81
> J1939 Router: Weiterleitung von J1939-Botschaften auf weitere J1939-Busse durch konfigurierbare Filterregeln
> J1939 ISOBUS Erweiterung: Transportprotokolle ETP und FastPacket, Working-Sets
Bild 6: Die CANbedded J1939 Software-Architektur
3.4
Konfiguration
Die CANbedded J1939 Standard-Softwarekomponenten konfigurieren und generieren Sie komfortabel mit dem PC-basierten
Softwarewerkzeug GENy.
Bild 7: Die Konfiguration der J1939-Softwarekomponente erfolgt mit GENy
10
CANbedded
3.5
Lieferumfang
Im Lieferumfang von CANbedded J1939 sind enthalten:
> GENy zum Konfigurieren und Generieren der Software-komponenten
> Softwarekomponenten als C-Quellcode
> Dokumentation
3.6
Unterstützte Hardwareplattformen
CANbedded J1939 ist für zahlreiche Controller (min. 16-Bit) und Compiler erhältlich. Die aktuelle Liste finden Sie im Internet
unter: www.vector.com/ds_canbedded.availability_de oder auf Anfrage.
3.7
Weitere relevante Produkte
> CANdesc: Embedded Softwarekomponente für die OEM-spezifische Diagnose über KWP2000 nach ISO 14230 oder UDS
entsprechend ISO 14229. Details hierzu finden Sie im Kapitel "CANdesc und DEM".
> Transportprotokoll (TP): Softwarekomponente zum Übertragen von Daten > 8 Byte entsprechend ISO 15765-2.
Zusätzlich sind OEM-spezifische Varianten verfügbar. Details hierzu finden Sie im Kapitel "CANbedded".
> osCAN: Preemptives Echtzeit-Betriebssystem nach dem OSEK/VDX-Standard mit einem ressourcenschonenden,
robusten Betriebssystemkern
3.8
Zusätzliche Dienstleistungen
Vector bietet Ihnen Projektarbeit zu folgenden Aspekten an:
> Anpassung der Softwarekomponenten auf weitere Zielplattformen
> Erweiterungen zu CANbedded J1939 für ISOBUS (ISO11783) und NMEA2000
> Erweiterung der Standardkomponenten um kundenspezifische Funktionen
> Flash-Programmierung
4
CANbedded LIN Communication - Embedded-Softwarekomponenten für das Local Interconnect
Network
LIN (Local Interconnect Network) ist ein kostengünstiges, serielles Kommunikationssystem für verteilte elektronische
Steuergeräte im Kraftfahrzeug. Das LIN-Protokoll wird durch das LIN-Konsortium – in dem Vector assoziiertes Mitglied ist –
spezifiziert.
Bild 8: Übersicht über die Softwarekomponenten von CANbedded LIN Communication
11
CANbedded
4.1
Eigenschaften und Vorteile
Mit zunehmender Softwarekomplexität ist es von Vorteil, standardisierte Softwarekomponenten einzusetzen. Die
gewonnenen Erfahrungen bei der Entwicklung und im Umgang mit anderen Protokollen sind konsequent bei der Entwicklung
der Vector LIN-Softwarekomponenten genutzt worden:
> Standard-Softwarekomponenten, die auf einem Anteil generierten Codes basieren, sind für anwendungsspezifische
Anforderungen skalierbar
> Automatisches Generieren der Parametereinstellungen und -konfigurationen
> Laufzeiteffizienz
> Geringer Bedarf an ROM- und RAM-Speicher
> Einfache Einbindung in die Anwendersoftware
> Kompatibilität mit der Produktpalette von Vector einschließlich Analyse-, Simulations- und Kalibrierungswerkzeuge
> Unterstützung von LIN 1.2/1.3/2.0/2.1 und 2.2
> Unterstützung mehrkanaliger LIN-Konfigurationen
LIN-Netzwerke werden im LDF (LIN Description File) Format gemäß der „LIN Configuration Language Specification“
beschrieben. Damit sind alle Informationen zur Definition von Signalen, Botschaften, Baudrate und Schedule Tables
festgelegt. Entsprechend den Erfordernissen des Steuergeräts können sämtliche LIN-Softwarekomponenten mittels eines
Konfigurationswerkzeugs angepasst werden, das zur Parametrierung entweder LDF- oder NCF-Dateien (Node Capability
File) importiert. Im Einzelnen bedeutet dies:
> Anpassung der steuergerätespezifischen Parameter an das Netzwerkdesign
> Konfiguration des LIN-Treibers auf die Gegebenheiten des Steuergerätes, z.B. Oszillatorfrequenz, UART, …
> Konfiguration der Diagnoseservices bei LIN-Slave-Steuergeräten
> Definition der Botschafts- und Signal-Callbacks
Die Sourcecodes der LIN-Software werden mit der Applikation kompiliert und gelinkt. Zur Integration und Analyse sowie für
Testzwecke sind Vectors Simulations- und Analysewerkzeuge für LIN verfügbar (z.B. CANoe.LIN und CANalyzer.LIN sowie die
SCOPE Option). Für den physikalischen Buszugriff ist die XL-Interface-Familie erhältlich, die universelle serielle
Busankopplung für den LIN-Bus.
Die zeitliche Steuerung der LIN-Softwarekomponenten wird durch zyklisches Aufrufen von Tasks durch die Anwendung oder
ein Betriebssystem realisiert. Somit werden keine zusätzlichen Timer durch den LIN-Treiber belegt.
4.2
Funktionen
Der Grundgedanke der Implementierung besteht darin, eine Schnittstelle zur Verfügung zu stellen, die einfach zu verwenden
ist und allen Anwendungen genügt. Die standardisierte Schnittstelle umfasst:
> Initialisierung der LIN-Hardware
> Frei konfigurierbare Baudrate (empfohlen: 2400, 9600 und 19200 Baud)
> Versenden von LIN-Botschaften (Bestätigung mittels Flags und Callback-Funktionen)
> Empfang von LIN-Botschaften (Benachrichtigung durch Flags und Callback-Funktionen)
> Schlaf- und Weckbehandlung
> Behandlung von Protokollfehlern
> Timeout-Überwachung von Botschaften
> Überprüfung des Laufzeitverhaltens während der Entwicklungsphase (Debugging)
12
CANbedded
4.3
Anwendungsgebiete
LIN wurde zur Vervollständigung des Portfolios der Automobil-Protokollstandards entwickelt, ist aber auch in anderen
Gebieten, wie der Automatisierungstechnik, vorteilhaft einzusetzen. Der Fokus richtet sich dabei auf kostengünstige
Kommunikationsnetzwerke von Steuergeräte-Subsystemen mit niedrigen Datenraten. LIN ergänzt somit die bestehenden
Busprotokolle.
4.4
Hardwareschnittstellen
Für die LIN-Kommunikation werden zwei Softwarekomponenten benötigt. Die eine Komponente ist ein hardwareabhängiger
Low-Level-SIO-Treiber, dessen Aufgabe die Abstraktion des Zugriffs auf die serielle Schnittstelle ist. Die zweite Komponente,
der LIN-Protokolltreiber, setzt hierauf auf und stellt den höherschichtigen Komponenten ein API zur Verfügung, das alle
Anforderungen des aktuellen LIN-Standards erfüllt.
Der LIN-Treiber ist eine standardisierte und durch ein Konfigurationswerkzeug einfach konfigurierbare Softwarekomponente
für die Kommunikation von Master- und Slave-Netzknoten. Er ist Teil der CANbedded Komponenten von Vector, so dass eine
homogene Integration mit CAN-Komponenten sichergestellt ist. Zusätzlich ist die Kombination mit MICROSAR-Software
möglich. CAN-LIN-Gateways, die hauptsächlich als Master-Netzknoten realisiert sind, können somit einfach implementiert
werden.
4.5
LIN Master Transport Layer
Da das Master-Steuergerät meist über einen zusätzlichen CAN-Kanal verfügt, über den von einem Tester aus diagnostiziert
wird, besteht die Hauptaufgabe des LIN-Masters darin, die empfangenen Tester-Requests an die entsprechenden LIN Slaves
weiterzuleiten. Hierzu wird das LIN Diagnose Transport Layer (DTL) verwendet, das entsprechend der LIN 2.0/2.1 und 2.2
Spezifikation zwei API-Typen anbietet:
> DTL Raw wird verwendet, wenn die Daten in bereits segmentierter Form vorliegen (Routing von CAN TP Botschaften auf
LIN).
> DTL Cooked nimmt zusammenhängende Diagnosedaten entgegen und segmentiert diese entsprechend den LIN-BusAnforderungen (Diagnostic Service Data Units).
4.6
LIN-Slave-Diagnose
LINdiag ist eine sehr kompakte Implementierung der UDS 14229.1 Diagnose für LIN-Slave-Steuergeräte. Sie empfängt
Requests, leitet diese an den entsprechenden Service weiter und stellt die Response in Interaktion mit der Applikation
zusammen. Dabei wird intern ein Diagnosepuffer verwaltet, der Datenkonsistenz und Überlauf überwacht. LINdiag benötigt
zum Versenden und Empfangen von Requests und Responses das LIN-Transportprotokoll, das Teil des Lieferumfangs ist.
Bild 9: Übersicht über Design, Konfiguration und Integrationsprozess
13
CANbedded
4.7
Weitere Optionen
> Optional für Slave-Steuergeräte: Diagnose-Softwarekomponente mit zugehörigem Transportprotokoll
> Optional für Master-Steuergeräte: Transportprotokoll mit dem raw bzw. cooked API
> Gateway: CAN-LIN und LIN-LIN Routing für Master-Steuergeräte
> SAE J2602: Als zusätzliche Option ist die Unterstützung der „Recommended Practice“ Spezifikation der SAE J2602 für
LIN-Treiber verfügbar.
> Flashen von LIN Slaves
> Kalibrieren über das XCPonLIN Protokoll
4.8
Lieferumfang
Nachfolgende Positionen gehören zum Lieferumfang:
> Konfigurationswerkzeug (ausführbares Windows-Programm)
> C-Sourcen für LIN-Treiber und optionale Softwarekomponenten
> Dokumentation/Bedienungsanleitung
4.9
Verfügbarkeit
Unsere LIN-Softwarekomponenten für Kfz-Steuergeräte sind für eine Vielzahl der gängigen Microcontroller verfügbar.
Weitere Informationen dazu finden Sie im Internet unter: www.vector.com/vi_canbedded_lin_de.html.
4.10 Lizenzen
Erworbene Lizenzen können bei gleicher LIN Hardwareschnittstelle und gleichem Compiler für alle Derivate einer
Prozessorfamilie und beliebige Projekte sowie bei beliebigen OEMs eingesetzt werden.
4.11 Zusätzliche Dienste
Weiterhin bietet Vector entsprechende Projektarbeit an, z.B.:
> Erweiterungen des LIN-Treibers
> Unterstützung weiterer Zielhardware
> Entwicklung höherer, herstellerspezifischer Protokollschichten, z.B. Diagnoseprotokoll
5
CANbedded Gateway - Standard Embedded Softwarekomponenten für CAN und LIN Routing
Für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Netzwerken (CAN-CAN, CAN-LIN) ist ein Gateway-Steuergerät
erforderlich, das nur die jeweils benötigten Botschaften oder Signale in das andere Netzwerk überträgt.
Bild 10: Gateway zwischen CAN und LIN Bussen
14
CANbedded
5.1
Die Vorteile im Überblick
> Wahlweise Koppelung von CAN- und/oder LIN-Netzwerken mit frei definierbaren Routing-Beziehungen
> Ausgereifte Standard Softwarekomponente
> Solide, schlanke und effiziente Basis für Ihr Gateway Steuergerät
> Für eine große Anzahl OEMs erhältlich
5.2
Anwendungsgebiete
Das CANbedded Gateway ist die ausgereifte Standard Softwarekomponente für Gateway-Steuergeräte zwischen
verschiedenen CAN- oder LIN-Netzwerken. Mit dem CANbedded Gateway definiert der Anwender einfach und schnell
Routing-Beziehungen. Unterstützt werden 1:1- und 1:N-Routing in beliebige Richtungen. Das CANbedded Gateway nutzt die
busspezifischen Standard-Komponenten von CANbedded und ist daher hardwareunabhängig. Es berücksichtigt die
spezifischen Forderungen einer Vielzahl von OEMs.
5.3
Funktionen
Das CANbedded Gateway enthält komplexe Mechanismen, um Botschaften oder Signale vollständig zu empfangen und dann
unter Berücksichtigung von Filter- und Umsetzregeln in ein anderes Netzwerk zu senden. Möglich ist hierbei:
> Signal-Routing
> Botschafts-Routing (mit/ohne Daten-Queue)
> TP (Transport Protokoll)-Routing
5.3.1
Signal-Routing
Das Routing von Signalen ermöglicht den Austausch dedizierter Informationen – z.B. die aktuelle Geschwindigkeit – zwischen
den Netzwerken. Die in den Kommunikationsdatenbanken definierten Sende-Zykluszeiten, Sendearten und Signalpositionen
innerhalb der Botschaften können zwischen Quell- und Zielnetzwerk unterschiedlich sein. Die Werte der zu übertragenden
Signale bleiben unverändert. Im Falle eines Empfangs-Timeouts übernimmt das CANbedded Gateway eine
Ersatzwertstrategie. Das zu übertragene Signal wird mit einem vordefinierten Signalwert (Default-Wert oder spezieller
Ersatzwert) beschrieben und geroutet. Falls nicht auflösbare Routing-Beziehungen auftreten, z.B. wenn Signale einer
Routing-Beziehung unterschiedlich groß sind, kann die Anwendung durch C-Callback-Funktionen vor dem Routing
Signalinhalte flexibel anpassen (z.B Signalwerte skalieren).
5.3.2
Botschafts-Routing
Beim Routing von Botschaften wird die ganze Botschaft entweder im Interrupt- oder im Task-Kontext weitergeleitet. Diese
Routing-Art ist schneller und effizienter als das Signal-Routing, ist aber nicht bei allen Routing-Beziehungen anwendbar.
Beim Botschafts-Routing können sich die Botschaften in Botschafts-ID, Sendezyklus und Sendeart unterscheiden.
Standardmäßig findet das Botschafts-Routing immer mit den aktuellsten Daten statt. Wenn Daten seltener zu übertragen
sind als das entsprechende Empfangsereignis stattfindet, überträgt das CANbedded Gateway nur die Daten des letzten
Empfangsereignisses. Sowohl das Signal-Layout innerhalb der Botschaft, als auch die Signalwerte bleiben dabei
unverändert.
Der Anwender kann durch die Konfiguration von „Bedingtem Routing“ Gateway-Aktivitäten steuern. Dies spart z.B.
Bandbreite während kritischer Phasen, wie etwa beim Software-Flashen oder bei Diagnose-Sessions. Dazu definiert er
Routing-Gruppen und ordnet die Routing-Beziehungen einer oder mehreren Routing-Gruppen zu. Die Applikation kann zur
Laufzeit mit Hilfe eines APIs das Routing der einzelnen Gruppen ermöglichen oder sperren.
5.3.3
TP-Routing
Das TP-Gateway setzt Transportprotokoll-Daten um. Beispielsweise werden Diagnose-Anfragen von CAN nach LIN und die
entsprechenden Antworten von LIN nach CAN übertragen. Durch Verwendung der ISO-Transportprotokoll-Komponente aus
CANbedded ist es möglich, verschiedene Protokolladressierungsmodi auf dem CAN-Bus zu unterstützen.
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CANbedded
5.4
Weitere relevante CANbedded-Produkte
Voraussetzung für den Einsatz des CANbedded Gateway ist
> Bei Verwendung des Signal-Routings: der Vector Interaction Layer
> Bei Verwendung des TP-Routing: das ISO-Transport-Protokoll für CAN bzw. der DTL (Diagnose Transport Layer) für LIN
> sowie der Vector CAN- bzw. LIN-Treiber Für den CAN-Treiber ist die Option "erweiterte Funktionen CAN Treiber"
erforderlich (Low Level Message Transmit)
Bild 11: Schichtenmodell des CANbedded Gateway
5.5
Konfiguration
Die Konfiguration des CANbedded Gateways erfolgt mit GENy – dem Konfigurations- und Code-Generierungswerkzeug von
Vector. Die Basis dafür ist eine DBC- bzw. LDF/NCF-Beschreibungsdatei. Die Definition der Routing-Beziehungen erfolgt
entweder
> automatisch durch OEM-spezifische Algorithmen oder
> manuell durch gezielte Auswahl von umzusetzenden Signalen und Botschaften.
5.6
Lieferumfang
> Konfigurationswerkzeug als ausführbares Windows-Programm
> C-Header und Quellcode,
> Dokumentation
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CANdesc und DEM - Softwarekomponenten für die Diagnose
6.1
Die Vorteile im Überblick
> CANdesc deckt wesentliche OEM-spezifische Anforderungen ab
> Schnelle, einfache und einheitliche Anbindung des Diagnoseprotokolls in Ihre Applikation
> Zusammen mit CANdelaStudio: Durchgängige Diagnoselösung von der Spezifikation bis zur Embedded Software
> Multiple Diagnostic Configuration mit bis zu 31 unterschiedlichen BedatungenGarantierte Konsistenz zwischen
Diagnose-Spezifikation und generiertem Code
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CANbedded
6.2
Anwendungsgebiete
Die Diagnose-Softwarekomponente CANdesc (desc = diagnostic embedded software component) ist die einheitliche
Umsetzung des Diagnoseprotokolls für verschiedene Fahrzeughersteller. CANdesc wird nach der Konfiguration auf Basis der
Diagnosespezifikation (CDD-Datei) generiert. Für die Implementierung des Fehlerspeichers können Sie CANdesc mit der
Komponente DEM erweitern und erhalten damit eine vollständige Diagnoselösung für Ihr Steuergerät.
CANdesc und DEM sind Optionen für den CANbedded Kommunikations-Stack von Vector. Sie können aber auch die beiden
Softwarekomponenten einfach in einem anderen Kommunikations-Stack für z.B. FlexRay oder IP einsetzen.
6.3
Funktionen
CANdesc und DEM sind für eine Reihe von OEMs verfügbar. Ebenso ist eine OEM-unabhängige Version erhältlich. DEM ist für
UDS verfügbar, CANdesc unterstützt sowohl KWP2000 als auch UDS. Die Komponenten enthalten die folgenden
Funktionalitäten:
6.3.1
CANdesc
> Bereitstellung eines Signal-basierten Interface als einheitliche Schnittstelle zur Anwendung. Dies vereinfacht die
Anbindung der Diagnose an Ihre Steuergerätesoftware.
> Vollständige Implementierung der Diagnose-Services $28 (CommunicationControl), $2A (ReadDataByPeriodicIdentifier)
und $2C (DynamicallyDefineDataIdentifier)
> Validierung der Diagnoseanfragen bezüglich Service ID, Session, Sub-Service ID, Format, Session und Security Level
eines Sub-Services
> Zustandssteuerung (abhängig von der CANdela Datenbasis, z.B. Session oder Security Level)
> Sicherstellen der Datenkonsistenz bei parallelen Diagnoseanfragen vom selben Tester oder mehreren Testern
> Generieren eines direkt kompilierbaren Templates mit allen erforderlichen Funktionsrümpfen. Damit erstellen Sie Ihre
Diagnoseimplementierung schnell und einfach
6.3.2
DEM
Sobald die Anwendungssoftware einen Fehler diagnostiziert, muss sie das Speichern des entsprechenden Diagnostic Trouble
Codes (DTC) veranlassen. Dazu ist die Komponente DEM verfügbar. Die Softwarekomponente legt für jeden Fehler (DTC)
die folgenden Informationen im Fehlerspeicher ab:
> DTC-Status Byte
> Umgebungsdaten
> Cycle Counters
> Fault Detection Counter
> Aging Counter
Durch die Kombination von DEM mit der Diagnose Software Komponente CANdesc erhalten Sie die vollständige Umsetzung
der folgenden Fehlerspeicher-bezogenen UDS-Dienste:
> $14 Clear Diagnostic Information
> $19 Read DTC Information
> $85 Control DTC Setting
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CANbedded
Bild 12: Vollständige Generierung der Diagnosesoftware für das Steuergerät
6.4
Konfiguration
CANdesc und DEM konfigurieren Sie mit dem Werkzeug GENy und einer CANdela Datei (CDD). Zum Erstellen dieser Datei
benötigen Sie das Werkzeug CANdelaStudio ab der Version 6.5. Der Einsatz von CANdelaStudio bietet dem CANdesc
Anwender große Vorteile. Details hierzu erhalten Sie in der Produktinformation zu CANdelaStudio.
6.5
Variantenhandling
Falls Ihr Steuergerät Varianten in der Diagnosekonfiguration erfordert, bieten CANdesc und DEM hierfür eine leistungsstarke
Lösung an. Mit GENy können Sie bis zu 31 unterschiedliche Bedatungen definieren und ressourcenoptimiert im Steuergerät
ablegen. Dabei werden Redundanzen in der Steuergerätesoftware vermieden, weil identische Schnittstellen auf gleiche
Daten, Services oder DTCs im generierten Diagnose-Code zusammengefasst werden.
6.6
Lieferumfang
> Konfigurationswerkzeug GENy als ausführbares Windows-Programm
> C-Quellcode für DEM, CANdesc wird mit GENy vollständig als C-Code generiert
> Dokumentation
6.7
Zusätzliche Dienstleistungen
Vector bietet Projektarbeit im Umfeld der Diagnose an:
> Anpassung der Anwendung an CANdesc
> Implementierung von Fehlerspeicherkonzepten
> Prozessberatung im Bereich Diagnose
> Testen von Diagnoseimplementierungen für Steuergeräte
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CANbedded
Bild 13: Diagnosesoftware (CANdesc und DEM) im Diagnose-Entwicklungsprozess
7
XCP Professional - Messen, Kalibrieren und Testen
7.1
Die Vorteile im Überblick
> Ein- und ausschaltbar für den Serienbetrieb
> Einfache Konfiguration durch PC-basiertes Werkzeug
> Geringer Speicherbedarf und kurze Laufzeiten durch Skalierung der Softwarekomponente entsprechend Ihren
Anforderungen
> Transport-Layer für CAN, FlexRay und Ethernet erhältlich
> Kompatibel zu den MICROSAR BSW-Modulen (AUTOSAR)
Bild 14: XCP Professional ist für CAN, FlexRay und Ethernet erhältlich
19
CANbedded
7.2
Anwendungsgebiete
Das Messen, Kalibrieren und Testen von Steuergeräten in Kraftfahrzeugen erfolgt mit dem XCP-Protokoll (Universal
Calibration Protocol) – dem Nachfolger des CCP (CAN Calibration Protocol). XCP wurde von ASAM (Association for
Standardization of Automation and Measuring Systems) unter führender Mitwirkung von Vector standardisiert. Durch die
Aufteilung in Protokoll- und Transportschicht unterstützt XCP eine Vielzahl unterschiedlicher Bussysteme.
Auf der PC-Seite kommt das Werkzeug CANape oder CANoe als XCP-Master zum Einsatz. Die Gegenstelle im Steuergerät
ist der XCP-Slave. Dieser wird durch die Softwarekomponente XCP Professional realisiert. Sie enthält nicht nur den ASAMFunktionsumfang sondern auch nützliche Erweiterungen.
Sie können XCP Professional entweder zusammen mit einem herkömmlichen Kommunikationsstack oder in AUTOSARSystemen einsetzen. In beiden Fällen ist keine Anpassung der XCP-Software erforderlich. Wird ein Software-Stack von einem
Dritthersteller verwendet, so können kleine Anpassungen des XCP-Transport-Layers (TL) erforderlich sein. Gerne unterstützt
Vector Sie hierbei.
7.3
Funktionen
XCP Professional enthält alle notwendigen Funktionen für die Kommunikation mit dem XCP-Master, wie z.B.:
> Synchrone Datenerfassung anhand von DAQ-Listen
> Lese- und Schreibzugriffe auf Speicheradressen
> Initialisieren und Umschalten des Speicherbereichs der Kalibrierdaten
> Unterstützung von Timestamps
> Schutz vor unberechtigtem Schreiben und Lesen des Speichers
> Zugriffsschutz durch Seed&Key-Unterstützung
> Synchronous Data Stimulation (STIM) und Resume Mode
> Flash- und EEPROM-Programmierung
> Kommunikationsmodus: Block-Transfer
> Übertragung von Service Request Paketen
> Bit Modifikation sowie Short Download
> Erzeugen einer A2L-Datei gemäß der Steuergerätekonfiguration
7.3.1
Synchronous Data Stimulation (STIM)
Zur Optimierung von Algorithmen und Parametern können Sie Messsignale mittels XCP über das Bussystem aus dem
Steuergerät lesen (DAQ) und mit einem Simulations-Modell (z.B. MATLAB) verändern. Die neu berechneten Werte werden
anschließend zurück ins Steuergerät geschrieben (STIM). Das Lesen und Schreiben erfolgt synchron in einem vorher
definierten Zeitraster (Bypassing).
7.3.2
Resume Mode
Der Resume Mode ermöglicht Kaltstart-Messungen um z.B. das Verhalten eines Steuergerätes in der Wakeup-Phase zu
überprüfen. Dabei wird das im Flash-Speicher abgelegte XCP direkt nach dem Kaltstart aktiviert – noch bevor die
Anwendung startet. Das Senden der Messwerte beginnt automatisch und kann zur späteren Auswertung aufgezeichnet
werden.
7.3.3
Flash und EEPROM Programmierung
Mit der Vector XCP-Komponente können Sie Messwerte nicht nur im RAM sondern auch im Flash-Speicher oder EEPROM
ablegen. Dazu ruft XCP Callback-Funktionen auf, in denen über die Applikation z.B. die Flash-Algorithmen aktiviert werden.
Damit erhalten Sie die Möglichkeit, die Algorithmen individuell an die verwendeten Flash-Speicher oder EEPROMs
anzupassen.
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CANbedded
7.3.4
Kommunikations-Modus: Block Transfer
Der Block Transfer ermöglicht die Übertragung großer Datenmengen. Diese Funktionalität ist vergleichbar mit einem
Transportprotokoll. Der Absender segmentiert die Daten und der Empfänger setzt sie in der korrekten Reihenfolge wieder
zusammen.
7.3.5
Übertragung von Service Request Paketen
Die Service Request Pakete ermöglichen die Übertragung von Textzeilen. Diese werden im Programmcode hinterlegt, bei
Ausführung des Programmteils an den XCP-Master geschickt und dort angezeigt. Vor allem in der Entwicklung eines Systems
und beim Debuggen ist diese Funktion sehr nützlich.
7.4
Konfiguration
Die Konfiguration des XCP Professionals erfolgt mit dem PC-basierten Konfigurations-Werkzeug GENy. Über CompilerSchalter werden nicht benötigte Funktionen ausgeschaltet, um den Speicherbedarf zu verringern. Beim Start der XCPÜbertragung wird die Liste der unterstützten Funktionen mit dem XCP Plug&Play-Mechanismus an den XCP-Master
übermittelt.
7.4.1
XCP-Master
Der XCP-Slave ermöglicht dem XCP-Master mit Hilfe einer Steuergeräte-Beschreibungsdatei im ASAM-Format (A2L) den
Zugriff auf Messsignale und Kalibrierparameter im Steuergerät.
7.4.2
CANape als XCP Master
CANape ist das Allround-Tool von Vector für Messen, Kalibrieren und Diagnose von Steuergeräten. Die wesentlichen
Merkmale von CANape hinsichtlich Messen und Kalibrieren sind:
> Zeitsynchrone Echtzeiterfassung und Visualisierung von Steuergeräte-internen Signalen mit XCP/CCP, von Signalen aus
CAN-, Ethernet- und FlexRay-Bussen sowie externer Messtechnik
> Online-Kalibrierung über XCP/CCP, Echtzeitstimulation über XCP und Offline-Kalibrierung
> Flash-Programmierung des Steuergeräts über XCP/CCP oder über das Diagnoseprotokoll
> Rapid Prototyping zur Funktionsentwicklung durch Bypassing eines MATLAB/Simulink-Modells mit Hilfe von CANape
Weitere Informationen finden Sie in der separaten Produktinformation zu CANape.
7.4.3
CANoe.XCP bzw. CANoe.AMD als XCP-Master
CANoe ist das Werkzeug von Vector für die Entwicklung ganzer Steuergerätenetzwerke, aber auch einzelner Steuergeräte.
Mit den Optionen XCP und AMD wird CANoe zu einem XCP-Master.
Mit CANoe.XCP greifen Sie auf den Steuergerätespeicher zu. Das Lesen oder Schreiben auf Speicherstellen im Steuergerät
erfolgt über das von ASAM standardisierte XCP- oder CCP-Protokoll. Speziell für AUTOSAR enthält CANoe.AMD (AUTOSAR
Measurement and Debugging) das „State Tracker“ Fenster. Damit stellen Sie diskrete Zustände und binäre Signale in einem
Fenster übersichtlich dar. Ebenso analysieren Sie deren Abläufe.
Weitere Informationen finden Sie in der Produktinformation zu CANoe.
8
Identity Manager - Lösung für Mehrfach-Steuergeräte
Über die Identität identifiziert sich ein Steuergerät. Sie bestimmt, welche Variante des Steuergerätes aktiviert werden soll
(z.B. welche Türseite). Eine Identität ist also die zur Laufzeit aktive Konfiguration eines Steuergerätes basierend auf einer
Beschreibungsdatei. Die Identität wird zum Initialisierungszeitpunkt des Steuergerätes festgelegt.
Verfolgt man die Entwicklung der Steuergeräte im Automobil, ist ein Trend deutlich erkennbar – Steuergeräte werden immer
leistungsfähiger. Gleichzeitig nimmt die Zahl ihrer Varianten drastisch zu, was sich in steigendem Aufwand für deren
Administration und somit auch in steigenden Kosten widerspiegelt.
Kosten einsparen heißt, den administrativen Aufwand reduzieren. Das gelingt nur mithilfe intelligenter Lösungen, welche die
Variantenvielfalt beherrschbar machen.
21
CANbedded
Aufgrund jahrelanger Zusammenarbeit mit Fahrzeugherstellern und Zulieferern kennt Vector diese immer wiederkehrenden
Anwendungsfälle und hat speziell dafür optimierte Lösungen entwickelt, um die Entwicklung von Steuergeräten zu
vereinfachen, den administrativen Aufwand zu senken und damit letztendlich Kosten zu sparen.
8.1
Die Vorteile im Überblick
> Effizienter Umgang mit Varianten
> Weniger Administrationsaufwand
> Verringerung der Lagerkosten
8.2
Anwendungsfälle
Die Praxis zeigt, dass primär die folgenden drei Anwendungsfälle immer wieder auftreten.
> Physikalisches Mehrfachsteuergerät
> Virtuelles Mehrfachsteuergerät
> Mehrfach-Konfiguration
8.2.1
Physikalisches Mehrfachsteuergerät
Ein typischer Fall für Physikalische Mehrfachsteuergeräte sind die Steuergeräte der Fahrer- und Beifahrertür. Dabei handelt
es sich um Steuergeräte mit fast identischen Funktionen. Unterscheidungen gibt es aber bei den Empfangs- und
Sendebotschaften, bei der Diagnose und der Netzwerk Management Adresse.
Entwickeln Sie ein Steuergerät, das später für beide Seiten verwendet wird. Laden Sie die Datenbasis, in der die
Steuergeräte vorhanden sind, in das Konfigurationswerkzeug GENy und wählen Sie beide Steuergeräte gleichzeitig aus.
Konfigurieren Sie den Identity Manager als Physikalisches Mehrfachsteuergerät und weisen Sie jeden Knoten (linkes
Steuergerät, rechtes Steuergerät) einer eigenen Identität zu.
Bei der Codierung können Sie grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten vorgehen: Sofern das Botschaftslayout zwischen
den Identitäten identisch ist, nutzen Sie die manuelle Pufferüberlagerung in GENy. Die gleichen Signal-APIs können dadurch
unabhängig von der aktiven Identität verwendet werden. Dies bedeutet, dass Sie in der Applikation nur ein Steuergerät
entwickeln, sich dieses aber nach außen unterschiedlich darstellen kann, je nachdem welche Identität initialisiert wird. Die
Unterschiede werden automatisch aus der DBC-Datei ausgelesen.
Im zweiten Fall verzichten Sie auf die Pufferüberlagerung. Stattdessen unterscheiden Sie im Code mit Hilfe eines erzeugten
Makros nach linker Seite und rechter Seite. Auch Überkreuzungen von Empfangs- und Sendebotschaften zwischen den
beiden Türsteuergeräten werden einfach und ressourcenoptimiert realisiert. Diese Software wird auf das linke und das rechte
Türsteuergerät aufgespielt. Die Entscheidung, ob die Software im linken oder rechten Türsteuergerät verbaut ist, fällt bei
jeder Initialisierung aufs Neue. Ein einfacher Funktionsaufruf legt die Identität des Steuergeräts fest.
22
CANbedded
8.2.2
Virtuelles Mehrfachsteuergerät
Leistungsfähigere Steuergeräte beinhalten auch mehr Speicherplatz. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, dass auch mehrere
Steuergeräte (z.B. Gateway und Radio) in einer CPU abgebildet werden können. Das spart zusätzliche Hardware. Man
spricht dabei von Virtuellen Mehrfachsteuergeräten.
Die verschiedenen Kommunikationsknoten werden von einer Datenbasis abgeleitet. Sie müssen lediglich die Knoten, die
implementiert werden sollen, im Konfigurationswerkzeug GENy auswählen und danach im Identity Manager als Virtuelles
Mehrfachsteuergerät konfigurieren. Alle Knoten werden einer Identität zugeordnet. Sie arbeiten mit einer KnotenÜbermenge und allen nötigen Informationen für die Knoten.
8.2.3
Mehrfach-Konfiguration
Ein typischer Anwendungsfall für die Mehrfach-Konfiguration ist die Entwicklung von Steuergeräten sowohl für die aktuelle
als auch für eine neue Baureihe. Diese werden oft auch als Übernahme-Steuergeräte bezeichnet. Dabei kommt es nicht
selten vor, dass die Änderungen innerhalb der jeweiligen Datenbasis sehr umfangreich sind. Ein komplett anderes
Signallayout bzw. Verwendung unterschiedlicher Botschaften je nach Baureihe sind möglich. Die unterschiedlichen
Konfigurationen können sogar eine unterschiedliche Anzahl an CAN Bussen unterstützen.
Entwickeln Sie die Software für beide Baureihen. Dabei behandeln Sie jede Baureihe, als wäre sie einem (oder mehreren)
eigenen CAN-Kanal (Kanälen) mit zugehöriger Datenbasis (DBC-Datei) zugeordnet. Diese konfigurierten, logischen CANKanäle werden dann auf physikalische CAN-Controller gemapped. Genau wie beim Physikalischen Mehrfachsteuergerät wird
die Identität des Steuergeräts durch einen Funktionsaufruf beim Start bestimmt.
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CANbedded
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GENy - PC-Werkzeug für die Konfiguration von Embedded-Softwarekomponenten
GENy ist das komfortable Konfigurationswerkzeug für die Vector Softwarekomponenten. Es wird verwendet, um die
CANbedded Komponenten und den Flash Bootloader für den Einsatz in Seriensteuergeräten zu konfigurieren.
Bild 15: GENy Hauptansicht
9.1
Vorteile und Eigenschaften
> Durchgehend modularer Aufbau durch Verwendung eines statischen Frameworks, einer eigenständigen grafischen
Oberfläche (GUI) und dynamisch nachladbarer Komponenten
> Durch nachladbare Hierarchien für jede Konfigurationsaufgabe geeignet (CANbedded, LIN)
> Ein ausgeklügelter Framework-Mechanismus interpretiert und steuert Abhängigkeiten bei der Konfiguration der
Komponenten.
> XML wird durchgängig als Datei-Format verwendet, sowohl für die Komponentenbeschreibungen (Attribute) als auch
für die Datenspeicherung
> Offene Schnittstellen bieten einfache Erweiterungsmöglichkeiten
Dies macht GENy zu einem skalierbaren und generischen Konfigurations-Editor/Generator und ermöglicht eine konsistente
Konfiguration auch komplexer heterogener Systeme aus einer einzelnen Integrationsumgebung heraus. Die langjährige
Erfahrung von Vector im Bereich der Steuergeräte-Entwicklung stellt den optimalen Arbeitsablauf zwischen OEM und
Zulieferer sicher, ohne sie in ihren Aufgaben und Rollen zu beeinflussen.
GENy ist eine Sammlung von Komponenten (kein starrer Programmblock) und kann daher auch sehr einfach durch
Hinzufügen zusätzlicher Komponenten erweitert werden.
Sie bedienen GENy einfach und intuitiv über eine grafische Oberfläche. GENy präsentiert sich immer im selben „look-andfeel“, unabhängig von den zu konfigurierenden Komponenten. Die Konfigurationsdaten werden in einer hierarchischen
Baumstruktur angezeigt und verarbeitet. Dadurch wird eine komfortable Navigation ermöglicht und die Übersicht über alle
Einstellungen erreicht.
Die Configuration View kann manuell oder über eine externe XML-Datei angepasst werden. Letztere ist für ein auf den OEM
abgestimmtes Erscheinungsbild der GENy GUI unverzichtbar und gewährleistet funktionsrelevante Voreinstellungen von
Werten. Tool-Tipps und die Online-Hilfe helfen Ihnen Zeit zu sparen und versorgen Sie sofort mit den nötigen Informationen
über die möglichen Komponenteneinstellungen. Plausibilitätsprüfungen verhindern unerlaubte Einstellungen und vermeiden
dadurch Fehler. Der Generierungsprozess wird im Message-Fenster aufgezeichnet. Es enthält mögliche Fehler (z.B.
fehlerhaftes Konfigurieren) und weitere wichtige Informationen. Somit wird eine langwierige Fehlersuche vermieden.
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CANbedded
Merkmale:
> Konfigurationsvorlagen für verschiedene Anwendungsfälle
> Systemweite Parameter müssen nur einmal eingestellt werden
> Es gibt nur eine XML-basierte Konfigurationsdatei
> Erweiterbar auf Grund offener Schnittstellen
> Für Windows XP und Windows 7 (32 Bit und 64 Bit)
9.2
Funktionen
GENy ist das Werkzeug, um CANbedded Softwarekomponenten zu konfigurieren. Es können Konfigurations- und
Parameterdateien erzeugt werden, um sie in das Anwendungsprojekt mit aufzunehmen. Der Funktionsumfang von GENy
umfasst die Konfiguration von:
> Embedded Softwarekomponenten für CAN, LIN
> Flash Bootloadern
> AUTOSAR 3 BSW (Kommunikationsmodule)
GENy liest als Eingabedateien:
> CAN-Datenbasis-Dateien (DBC)
> LIN-Dateien (LDF)
> FlexRay-Dateien (Fibex)
> CANdela Datenbasis (CDD)
> AUTOSAR 3 „ECU Configuration Description“ (ECUC)
9.3
Anwendungsgebiete
Das Konfigurationswerkzeug GENy wird stets in Verbindung mit den Vector Softwarekomponenten für Kommunikation und
Diagnose eingesetzt. GENy erfüllt die Anforderungen des AUTOSAR-Konsortiums bezüglich des AR3-Standards.
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Mehr Informationen
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> Kontaktadressen
www.vector.com