In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Netzwerkarchitekturen vorgestellt, wie sie derzeit im Automobil angewandt werden. Die genutzte Architektur ist dabei meist durch die Applikation vorgegeben. Vielfältige Funktionen erfordern jedoch zunehmend eine netzwerkübergreifende Kommunikation, wodurch leistungsfähige Gateways notwendig sind, die die Anforderungen an Latenz und Jitter einhalten können. Durch die zunehmende Komplexität eines Steuergerätes und die steigenden Anforderungen an die Datenkommunikation werden leistungsfähige Systeme immer wichtiger. Heutige Systemarchitekturen werden diesen Anforderungen aufgrund der begrenzten Rechenleistung und der Beschränkung von Tasklaufzeiten nur mit Einschränkungen gerecht. Systeme, die mit einer Recheneinheit mehrere Applikationen bedienen, sind durch Interruptpriorisierung und die Überlagerung einzelner Prozesslaufzeiten bezüglich der maximalen Latenz schwer vorhersagbar. Als Lösungen sind Multiprozessor- sowie Coprozessorsysteme möglich. Für komplexe Anwendungen steigt jedoch die notwendige Taktfrequenz, was zu weiteren Problemen führt. Hierfür sind spezielle Hardwarearchitekturen erforderlich, die die Bearbeitungszeit minimieren. Eine derartige Struktur wurde in dieser Arbeit vorgestellt. Mithilfe einer FPGA-basierten Testimplementierung wurde die Leistungsfähigkeit gegenüber einem Einprozessorsystem nachgewiesen. Die Performance konnte hierdurch deutlich gesteigert werden. Eine Erweiterung der Systemarchitektur um zusätzliche Bussysteme (z. B. LIN) kann nun vorgenommen werden. Zusätzlich sind die Implementierung verschiedener sichernder Mechanismen (Parity, ECC) sowie die Integration von Debuggingsystemen (JTAG) erforderlich. Nach weiteren leistungsbeurteilenden Tests wäre somit eine Integration in bestehende Mikrocontrollerarchitekturen für zukünftige Anwendungen im Bereich der Automotive-Gateways möglich.
Kommunikationsarchitekturen zur Verbindung von Netzwerken im Automobil
Communication architectures with respect to automotive networks
2007
11 Seiten, 9 Bilder, 19 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Logische Analyse offener Kommunikationsarchitekturen für Kraftfahrzeuge
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