Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Autóipari szoftverfejlesztés AUTOSAR alapokon
A tantárgy angol neve: nincs megadva
Adatlap utolsó módosítása: 2024. január 12.
Dr. Balogh András - thyssenkrupp Components Technology Hungary Kft.
Dr. Pintér Gergely - thyssenkrupp Components Technology Hungary Kft.
Sisak Gergely - thyssenkrupp Components Technology Hungary Kft.
Szikszay László - thyssenkrupp Components Technology Hungary Kft.
A tárgy hallgatói megismerkednek az autóipari szoftverfejlesztés alapjaival, ide értve a járművek szoftverének modellezését, fejlesztését, valamint a járművön belüli hálózati kommunikációt. A tárgyalás a modern járművek szoftverfejlesztésének alapját jelentő AUTOSAR szabványra épül. Az előadásokon elhangzottakat az ipari gyakorlatban is alkalmazott fejlesztőeszközökön történő demonstrációk teszik szemléletessé. A tantárgyhoz kapcsolódóan a hallgatók látogatást tehetnek a thyssenkrupp tesztlaborjában is, ahol képet kaphatnak a közeljövőben megjelenő járművek kormányrendszerének fejlesztéséről és teszteléséről.
Bevezető (2 óra, 0.5 hét)
A bevezető előadás elhelyezi az autóipari szoftverfejlesztést a korábban megismert (pl. enterprise, desktop, beágyazott) rendszerek között, azonosítja a különbségeket és rámutat a szakterületet jellemző kihívásokra: (i) autóipari beágyazott rendszerek sajátosságai, (ii) fejlesztési követelmények, (iii) járműipari szoftverfejlesztésben releváns szabványok, (iv) tipikus architektúrák, (v) szabványosítási kezdeményezések.
Szoftverkomponensek modellezése (20 óra, 5 hét)
A szoftverkomponensekről szóló előadások azt mutatják be, hogy hogyan építünk fel újrahasznosítható részekből egy komplex autóipari alkalmazást: (i) függvény, osztály és komponens alapú dekompozíció, (ii) statikus jellemzők modellezése (interfész típusok, komponensek, kompozíciók és kapcsolatok, adattípusok, interfészek kompatibilitása), (iii) dinamikus jellemzők modellezése (futtatható entitások, a futtatókörnyezet (RTE) eseményei, komponensek közötti és komponenseken belüli kommunikáció).
Az előadáshoz kapcsolódó demonstrációkon egy mintaalkalmazás keretében adattípusokat és interfészeket írunk le, modellezzük komponensek struktúráját és belső viselkedését, majd megvalósítjuk a futtatható entitások forráskódját. Ezt követően egy kompozícióba integráljuk a komponenseket, majd konfiguráljuk és generáljuk az RTE-t.
Basic Software és kommunikációs funkciók (20 óra, 5 hét)
A legtöbb járműszintű funkció több elektronikus vezérlőegység (ECU) együttműködését igényli, aminek alapja a fedélzeti buszokon zajló kommunikáció: (i) az AUTOSAR Basic Software architektúra áttekintése, szolgáltatáscsoportok, (ii) a CAN és FlexRay kommunikáció alapjai (hálózati és szállítási réteg, a kommunikációs stack fő moduljai, Basic Software modulok konfigurálása), (iii) magas szintű kommunikációs szolgáltatások, (iv) PDU multiplexálás, (v) hálózatmenedzsment.
Az előadáshoz kapcsolódó demonstrációk szemléltetik, hogy a gyakorlatban hogyan küldünk és fogadunk adatokat egy járműben, illetve hogyan figyeljük meg egy jármű belső kommunikációját: (i) a CAN kommunikáció vizsgálata (kommunikációs adatbázis (DBC) importálása, CAN szállítási réteg System leírása követelmények alapján, CAN kommunikációs varázsló, konfigurációs forrásállományok generálása, a CAN Transport Layer viselkedésének vizsgálata), (ii) FlexRay kommunikáció vizsgálata, (iii) magas szintű kommunikációs szolgáltatások használata, (iv) a kommunikáció megfigyelése a járműbuszon.
Non-volatile tárkezelés (2 óra, 0.5 hét)
Számos autóipari alkalmazásnak szüksége van a desktop számítógépek merevlemezének szerepét játszó, nem felejtő (non-volatile) memóriára, aminek el kell viselnie a járműre jellemző fizikai igénybevételt és karbantartás nélkül kell működnie a jármű élettartama alatt -- ez az előadás azt mutatja meg, hogyan valósulnak meg a megbízható adattároló funkciók flash médiumon: (i) adatok management típusai, (ii) adatok konzisztenciája, (iii) hibatűrő adattárolás.
Operációs rendszer (2 óra, 0.5 hét)
Az elektronikus vezérlőegységeken (ECU) futó szoftvert komponensekbe, azok futtatható entitásait taszkokba, a taszkokat pedig alkalmazásokba szervezzük -- a beágyazott operációs rendszer felelős a taszkok és alkalmazások futtatásáért: (i) taszkok, megszakítás kiszolgáló rutinok és alkalmazások fogalma, (ii) basic és extended taszk modell, (iii) prioritási viszonyok, kölcsönös kizárás, (iv) különböző biztonságintegritási szintű alkalmazások telepítése azonos mikrovezérlőre, memóriavédelem.
Komponensek, RTE és az operációs rendszer kapcsolata (6 óra, 1.5 hét)
A záró blokk összegzi a komponens modellezés, az RTE funkciói és az operációs rendszer szolgáltatásainak kapcsolatát: (i) kapcsolat az operációs rendszer taszkjai és a komponensek belső viselkedését alkotó futtatható entitások között, (ii) az RTE eseményeinek megvalósulása taszkok és operációs rendszer események használatával, (iii) a komponensek közti kommunikáció megvalósulása az RTE-ben.
Az RTE forráskódjának részletes elemzésére is sor kerül a kapcsolódó demonstrációkon.
Az aláírás megszerzésének feltétele egy megfelelt minősítésű zárthelyi.
A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga.
Az oktatók által készített prezentációk
AUTOSAR szabvány
Scherer Balázs - BME MIT
