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Customer Journey: Effiziente Steigerung des Safety-Integrity-Levels

Branche: Automotive
Aufgabe: Hardware-Software-Integrationstest und Timingnachweis
in Kooperation mit iSYSTEM

Aufgabe und Projektumfang

Im Auf­trag der zen­tra­len Elek­tro­nik­ent­wick­lung eines gro­ßen Auto­mo­bil­her­stel­lers hat sepp.med das Gewerk Hard­ware-Soft­ware Inte­gra­ti­ons­test und Timing­nach­weis umge­setzt. Das Pro­jekt wur­de in der Abtei­lung Test und Veri­fi­ka­ti­on rea­li­siert, die ein Steu­er­ge­rät für eine elek­tro­ni­sche Len­kungs­un­ter­stüt­zung entwickelt.

Die Auf­ga­be für sepp.med bestand dar­in, eine Test­um­ge­bung auf­zu­bau­en, das Test­de­sign und die Test­spe­zi­fi­ka­ti­on für das Steu­er­ge­rät auf­zu­set­zen, sowie die Durch­füh­rung der erstell­ten Tests auf Inte­gra­ti­ons­ebe­ne aus­zu­füh­ren, um so den Nach­weis für den Safe­ty Inte­gri­ty Level erbrin­gen zu können.

Static Code Analysis – A validated tool chain for all projects

Schwerpunkt der sepp.med Expertise in diesem Kundenprojekt: Testumgebung, Testdesign und Testdurchführung

software lifecycle test
Test-Ser­vices von sepp.med

Testumgebung

Zen­tra­ler Bau­stein für den Hard­ware-Soft­ware-Inte­gra­ti­ons­test und den Timing­nach­weis war der Auf­bau einer inte­grier­ten Test­um­ge­bung mit vier Prüf­plät­zen. Bei der Kon­fi­gu­ra­ti­on der Test­um­ge­bung bestand die Her­aus­for­de­rung, die Kom­ple­xi­tät des Test­sys­tems abzu­bil­den sowie die­se gleich­zei­tig test­bar zu machen.

Als Herz­stück der Test­um­ge­bung hat sepp.med den iSYS­TEM iC5700 on-Chip Ana­ly­zer mit der iSYS­TEM Debug­ger-Soft­ware winI­DEA ein­ge­setzt. Der Ana­ly­zer wur­de mit einem Nexus 3+ Debugg- und Trace-Port ver­bun­den, der vom Power-PC MP5643L des Steu­er­ge­räts bereit­ge­stellt wird. Über den Nexus-Port war es nun mög­lich, direkt auf die Ker­ne des Micro­con­trol­lers zuzu­grei­fen und ein Real-Time-Tra­cing vorzunehmen.

Fol­gen­de Funk­tio­nen wur­den von winI­DEA genutzt:

  • isystem.connect-SDK für Python, C++/C#, Java, Lab­View und Mat­lab per Scripts steuern

Eine wei­te­re Kom­po­nen­te der Prüf­plät­ze im Pro­jekt waren Vec­tor Flex­Ray VN-Inter­faces, die die Rest­bus­si­mu­la­ti­on des Fahr­zeu­ges, sowie XCP bereitstellen.

Durch die­se Kon­fi­gu­ra­ti­on der Test­um­ge­bung konn­te der Debug­ger fol­gen­de Funk­tio­nen ausführen:

  • Ana­ly­se von Traces
  • Data- und Functionprofiling

  • Code-Coverage und Statistiken

  • Timing­ana­ly­sen

  • Bre­ak­points

  • Fault-Injec­tions und Modi­fi­ka­tio­nen von Varia­blen, des Flash­spei­chers, EEPROM und RAM, der CPU-Register

  • Lesen und Ändern von Special-Function-Registern

  • Robust­heits­tests

Mehrwert mit Hebelwirkung

Für eine opti­ma­le Pro­jek­t­um­set­zung haben die Exper­ten von sepp.med auch das IO-Modul für den iC5700 inten­siv genutzt. Mit sei­nen ana­log- und digi­tal-In/­Out­puts war es her­vor­ra­gend geeig­net, um Trig­ger für Oszil­lo­skop, Hard­ware­sti­mu­la­ti­on, DAQ-Kar­te von acht Digi­tal­si­gna­len und wei­te­re Anwen­dungs­mög­lich­kei­ten  zu sein. Die­se Funk­tio­na­li­tä­ten wur­den script­ge­steu­ert ein­ge­setzt, um Mes­sun­gen in Ana­ly­zer-Trace-Datei­en zur spä­te­ren Aus­wer­tung und Doku­men­ta­ti­on auto­ma­tisch zu spei­chern. In Ver­bin­dung mit der isystem.connect-SDK sind auf Basis die­ses Ansat­zes zusätz­li­che Mög­lich­kei­ten der Auto­ma­ti­sie­rung realisierbar.

Durch die von sepp.med ent­wi­ckel­ten Tools und die viel­sei­ti­gen Kon­fi­gu­ra­ti­ons­mög­lich­kei­ten von winI­DEA konn­ten wei­te­re Mess­ge­rä­te in die Test­um­ge­bung ein­ge­bun­den wer­den. Dadurch war eine direk­te Inte­gra­ti­on der Simu­la­ti­ons­werk­zeu­ge und Span­nungs­ge­ne­ra­to­ren mög­lich, so dass dar­auf auf­bau­end eine Syn­chro­ni­sa­ti­on der Kom­po­nen­ten unter­ein­an­der erfolg­te. Das ermög­lich­te die kon­kre­te Ansteue­rung und auch Mani­pu­la­ti­on von SW- und HW-Signa­len, sowie den Nach­weis des Timings.

Das Ergebnis:

Durch den Auf­bau die­ser inte­grier­ten, dyna­mi­schen und sta­bi­len Test­um­ge­bung konn­ten die Exper­ten von sepp.med die Kom­ple­xi­tät des Test­um­fel­des auf­lö­sen. Das Vor­ge­hen erlaub­te gleich­zei­tig eine Auto­ma­ti­sie­rung und ver­schie­de­ne Simu­la­ti­ons­sze­na­ri­en, inkl. dyna­mi­scher Anpas­sun­gen und Wie­der­ver­wen­dung. Par­al­lel dazu ent­stand eine durch­gän­gi­ge Dokumentation.

Im Ergeb­nis hat der Kun­de damit nicht nur den Nach­weis für den Auto­mo­ti­ve Safe­ty Inte­gri­ty Level D erbracht, son­dern durch den inte­grier­ten Auf­bau der Test­um­ge­bung gleich­zei­tig sei­nen Pro­jekt- und Res­sour­cen­auf­wand signi­fi­kant reduziert.

Aufbau und Möglichkeiten der sepp.med Testumgebung

Unsere Projekterfahrung – Ihr Nutzen

Durch die geziel­te Anspra­che des Micro­con­trol­lers ist der Ansatz bran­chen­über­grei­fend ein­setz­bar. Die Test­um­ge­bung kann Out-of-the-Box kon­fi­gu­riert und bereit­ge­stellt werden.

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Felix Win­ter, Busi­ness Deve­lo­p­ment Consultant