Járműipari szoftverrendszerek a gyakorlatban

1. hét: Bevezetés a járműipari beágyazott rendszerekbe
Egy mai személy- ill. tehergépjármű vezérlőegységei és azok hálózata, a vezérlőegységek által megvalósított funkciók, a vezérlőegységek közötti kommunikáció. A jelen kihívásai, és aktuális fejlődési irányok. Egy járműipari funkció - vontatmány felborulás gátló funkciójának – bemutatása és a megoldandó feladatok tárgyalása.
2. hét: A jármű vezérlőegysége
A vezérlőegység blokkvázlata, részegységeinek bemutatása. A vezérlőegység funkciói és üzemállapotai. Autóipari mikrokontrollerek, alkalmazott memóriák típusai, kommunikációs protokollok típusai.
3. hét: Járműipari funkciók tervezési sajátossága - Üzembiztonság
Megbízhatóság. A biztonság és rendelkezésre állás közötti különbség. Rizikóanalízis, biztonsági célok, Funkcionális biztonsági koncepció. Biztonsági követelmények figyelembe vétele. Biztonsági mechanizmusok, diagnosztikai lefedettség. FMEDA bemutatása egyszerű szelepvezérlő áramkört elemző számpéldán keresztül.
4. hét: Járműipari funkciók tervezési sajátossága – Üzembiztonság – Szoftvertervezés
Biztonsági követelményeket figyelembe vevő szoftvertervezési szempontok. A hibakezelés folyamatának szoftveres megvalósítása. A fékrendszer tárgyalása. Üzemmód váltás bemutatása a kipörgésgátló, és a hill-start-aid funkciókon keresztül. On-line, off-line diagnosztika. A hibalámpa, a heart beat elv.
5. hét: Megvalósítandó biztonsági mechanizmusok
Funkció és biztonságos üzem együttes tervezése. Redundancia a jármű elektronikus vezérlőegységében. Redundáns funkciók, hardveres redundanciák. Mikrokontroller és watchdog, 1.5 és 2 mikrokontrolleres struktúrák. Duplázott táp. Beavatkozók státuszjelei és azok biztosítása, biztonsági kapcsolók és azok biztosítása. A redundancia szerepének konkrét bemutatása a szelepvezérlő áramkör redundáns felépítésén keresztül. Redundancia a szoftverben: Különböző részleges és teljes redundanciák és alkalmazásuk. Jelek, változók védelme.
6. hét: Hibadetektálás
A korábbi példák után a vezérlőegység részegységeire és hozzá kapcsolódó lehetséges perifériákra vonatkozó különböző hibadetektálási algoritmusok: szenzorok ellenőrzése, beavatkozók ellenőrzése, plauzibilitásvizsgálatok. Az ESP érzékelőihez kapcsolódó plauzibiltásvizsgálat elve. Kommunikációs csatornák meghibásodási fajtái és kezelésük. Adatvesztés, időtúllépés, adatintegritás, lebegés jelenségek tárgyalás és kezelése. T ciklusidővel küldött jel T ciklusidejű taszkban való fogadásának problémája.
7. hét: Hibadetektálás - a mikrokontroller öndiagnosztikája
A CPU, a különféle memóriák és a belső perifériák tesztjei, ellenőrzés a "másik" intelligencia segítségével. Tesztek bekapcsolás után (POST). Memóriatesztelő "marching" algoritmusok. Tesztek futásidőben.
8. hét: 1. zárthelyi dolgozat
9. hét: Járműipari szoftver programozási szempontjai
Optimális erőforrás használat, áttekinthetőség, karbantarthatóság, rugalmas konfigurálhatóság, hordozhatóság 5-ös szempontrendszere. A rugalmas konfiguráció megvalósításának módjai.
10. hét: Járműipari szoftver struktúrája
A kód felosztása a memóriában. Üzemállapotok: A vezérlőegység indítása és leállítása, speciális üzemállapotok. OS-Applikációk. A szoftver rétegei. Autosar struktúra.
11. hét: Operációs rendszer
Az autóipari operációs rendszerek sajátosságai. OSEK. Autosar OS. MPU használata.
12. hét: Speciális üzemállapotok
Járműdiagnosztika célja, legfontosabb diagnosztikai funkciók áttekintése. NVRAM adatok kezelése kikapcsolási késleltetéssel és anélkül. Szerviztámogatás: diagnosztikai funkciók, authentikáció, szoftverletöltés, EOL parametrizálás. Gyártástámogatás: gyártás menete, gyártási teszt és függetlenségének biztosítása. Variáns fogalma. Variánsok a gyakorlatban.
13. hét: Termék
Hogyan lesz valamiből termék? Variánskezelés. Fejlesztőkörnyezet: fordítók, kódgenerátorok, szoftverfejlesztési segédszoftverek és azok hibáinak kezelése. Kódanalízis: MISRA megfelelőség, Polyspace, kód metrikák. Tesztelési folyamatok áttekintése. Tesztlefedettség metrikák. Tesztesetek implementálása és GCC/GCOV-val a tesztlefedettség kiértékelése.
14. hét: 2. zárthelyi dolgozat