Entwicklung von Embedded-Software und Embedded-Systemen

Treiber, Steuerung und Timing im eingebetteten Systemdesign

In Mikrocontroller-Anwendungen, die auf C/C++ basieren, sind Startup-Code, Peripherietreiber, Kommunikation und Produktfunktionen in separaten Schichten organisiert. Wenn Bedarf an eingebettetem Linux besteht, werden Betriebssystem, Anwendung und Geräteverbindungen gemeinsam bewertet. Ziel ist eine Struktur, die nicht das Umschreiben der gesamten Anwendung erfordert, wenn sich die Prozessor- oder Kartenrevision ändert.

Je nach Timing-Anforderung werden schleifenbasierte Strukturen, Interrupts, Zustandsmaschinen oder Echtzeit-Betriebssystemoptionen evaluiert. Aufgabenprioritäten und Ressourcenzuweisung werden durch das Verhalten des Produkts bestimmt. Das Hinzufügen weiterer Softwareschichten allein ist kein Qualitätsmaßstab; Es ist wichtig, dass die Struktur nachvollziehbar und prüfbar ist.

• Peripherie- und Sensortreiber
• Zustandsmaschinen und Steuerfunktionen
• Prozessor-, Speicher- und Timing-Budget

Kundenspezifische Elektronikentwicklung mit Software →

Kommunikations-, Aufzeichnungs- und Aktualisierungsinfrastruktur

Kommunikationsschichten, von karteninternen Schnittstellen wie I²C, SPI und UART bis hin zu CAN, RS485, Ethernet und drahtlosen Verbindungen, werden entsprechend den Anforderungen des Projekts entwickelt. Das Format der Datenpakete, Timeout, Wiederholungsversuche und Fehlercodes werden definiert. Somit interpretieren das Gerät und das übergeordnete System dieselbe Nachricht im gleichen Sinne.

Parameterspeicherung, Ereignisprotokollierung, Geräte-ID und Softwareversion vereinfachen den Serviceprozess. Wenn ein lokales oder Remote-Update erforderlich ist, werden Bootloader, Versionskontrolle, Autorisierung und Wiederherstellungsdesign bewertet. Die Update-Methode wird entsprechend der Speicherkapazität und Anschlussmöglichkeiten der Hardware ausgewählt.

• Geräteprotokolle und Datenmodell
• Persistente Parameter- und Ereignisdatensätze
• Für das Projekt geeigneter Software-Update-Ablauf

Umfang von Geräteverwaltung und OTA-Updates planen →

Fehlerzustände sind auch eine Funktion des Produkts

Es wird festgelegt, wie die Software auf Sensorunterbrechung, niedrige Versorgungsspannung, unerwarteten Neustart und Verbindungsverlust reagiert. Watchdog, Datenprüfung und Fehlerbehandlung sind nicht nur im Code enthalten, sondern werden mit den zugehörigen Szenarien getestet. Start- und Fehlerzustände der Steuerausgänge werden gemeinsam mit dem Hardwaredesign betrachtet.

Zum Projektabschluss übergeben wir Quellcode, Build-Konfiguration, Programmierdateien, Protokollbeschreibungen und Versionshinweise. Die Übergabeliste wird zu Beginn geklärt. Testbefunde werden bestimmten Hardware- und Software-Revisionen zugeordnet; Feldprobleme lassen sich anhand der Version und Bedingungen ihres Auftretens untersuchen.

• Funktions- und Fehlerszenariotests
• Erstinbetriebnahme gemeinsam mit der Hardware
• Bearbeiten von Versions- und Buildinformationen