Dem Ringbruch und anderen Fehlern im MOST-Bus auf der Spur

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Ein einfaches und völlig proprietäres Protokoll

Einige LIN-ähnliche Transceiver verfügen über eine „dominant time-out“-Funktion, die verhindert, das Signal für längere Zeit auf Low zu ziehen. Da sich dieser Beitrag auf das Konzept und die Softwaresicht konzentriert, werden die Hardwareaspekte hier jedoch nicht weiter vertieft. Im Allgemeinen kann der Systemintegrator die Information liefern, welcher LIN-ähnliche Transceiver die Anforderungen für ECL erfüllt. Auch wenn LIN-ähnliche Transceiver zum Einsatz kommen können, wird das LIN-Protokoll überhaupt nicht benutzt. Die MOSTCO hat ein einfaches und völlig proprietäres Protokoll spezifiziert.

In drei Phasen aufgeteilter Systemtest

Jedes MOST-Gerät ist mit der ECL zu verbinden (Bild 1) und kann von dieser Leitung aufgeweckt werden. Die ECL arbeitet mit einer Active-Low-Logik. Die gesamte Information des spezifizierten Protokolls ist Timing-basiert (Bild 2). Der vollständige Prozess, genannt „Systemtest“, ist in drei Phasen aufgeteilt: Startsequenz, Parametersequenz und Ergebnissequenz. Das ECL-System setzt sich zusammen aus dem „Initiator“ und den „Participants“, die auf die vom Initiator gesendeten Daten reagieren müssen. Es ist nur ein Initiator erlaubt. Während der Start- und Parametersequenz agiert der Initiator als Sender und den Participants ist kein Pull-Down der Signalleitung gestattet. Während der Ergebnissequenz werden die Rollen getauscht und jeder Participant benimmt sich während seines spezifizierten Zeitschlitzes wie ein Sender und der Initiator wie zum Empfänger.

Startsequenz mit optionalen Wiederhologsvesuchen

Die Startsequenz fängt mit einem oder mehreren Startimpulsen an. Die optionalen Wiederholungsversuche sind vorgesehen, falls ein Participant die ersten Impulse während des Sleep-Modus oder aufgrund anderer Einschränkungen nicht erkennen kann . So ist es beispielsweise vorgekommen, dass ein Gerät infolge von Hardware-Einschränkungen auf der ansteigenden Flanke des ersten Startimpulses aufgewacht ist. Um sicher zu gehen, dass die Software eine gültige Startsequenz erkennen kann, hat der Systemintegrator die Möglichkeit, zwei oder mehr Impulse zu benutzen. Auf diese Pulse folgt ein Timeout, das vom Systemintegrator definiert werden muss. Während dieser Zeit müssen alle Geräte aufwachen und in der Lage sein, die folgende Sequenz zu erkennen.

Die Parametersequenz, die der Initiator sendet, beginnt zunächst mit einer Low-Periode zur Synchronisation. Auf diese folgen sechs Zeitschlitze, die ein Synchronisations-Bit (immer Low) sowie eine Bit-Kombination (Parameter P1 … P5) enthalten, die jedem Participant vorgibt, welcher Test auszuführen ist. In Abhängigkeit von diesen Parametern folgt eine variable Pause, um den Test während dieser Zeit laufen zu lassen. Zur Synchronisation wird die Parametersequenz von einer definierten Low-Level-Periode beendet.

In der neuesten ECL-Spezifikation der MOSTCO werden vier Tests definiert. Sie können in zwei Gruppen klassifiziert werden:

• Lange Tests: Im Falle eines langen Tests wird ein mehrere Sekunden andauernder Schlitz zur Testausführung reserviert. Zurzeit führen lange Tests die RBD der Networkservices durch und liefern ein Ergebnis für einen optischen Test.

• Kurze Tests: Für kurze Tests läuft die Sequenz nach einem kürzeren Timeout weiter. Die kurzen Tests überprüfen die elektrische Funktionalität oder SSO/CU.

Der Systemintegrator hat die Möglichkeit, weitere Tests für dieses System zu definieren.

Während der Ergebnissequenz senden alle Participants ihre Antworten an den Initiator. Der Systemintegrator muss für jeden MOST-Knoten eine ECL-Knotenklasse definieren. In Abhängigkeit von dieser Klasse muss jeder Participant seine Testergebnisse im entsprechenden Zeitschlitz senden. Die Antwort enthält zwei Bits. Das erste Bit (En) gibt dem Initiator Auskunft über die elektrische Funktionalität des Gerätes. Wenn der Participant lebt, muss er einen Pull-Down für das Signal durchführen. Das zweite Bit (On) liefert die Antwort auf den Test, der vom Initiator in der Parametersequenz getriggert wurde.

Software-Architektur nach den Spezifikationen der MOSTCO

Basierend auf der von der MOSTCO veröffentlichten „Electrical Control Line“-Spezifikation hat Elektrobit (EB) eine Softwarelösung implementiert, die leicht an die Anforderungen eines Gerätes zu adaptieren ist – und zwar sowohl für den Initiator als auch den Participant. Die Spezifikation liefert ein grobes Softwaredesign, welches bereits ein gutes Konzept der Anforderungen liefert. Der wichtigste Aspekt ist das Zeitverhalten, weil das Protokoll auf einer Zeitbasis abläuft. Obwohl in der Spezifikation Toleranzen definiert sind, kann es abhängig von der Softwarearchitektur in Bezug auf die Timer im Gerät eine Herausforderung sein. Die von EB geliefert Lösung deckt alle wichtigen Aspekte ab und verringert die Integrationsanstrengungen auf ein Minimum. Für beide, Initiator und Participant, müssen nur die entsprechenden Schnittstellen für die Applikation, Testapplikation und ECL-Hardware-Treiber implementiert werden (Bild 3). Die State Machines, die das ECL-Protokoll behandeln, sind vollständig im Kern von Initiator und Participant eingeschlossen.

* * Dipl. Inf. (FH) Ben Sahl ist Team Manager bei der Elektrobit Automotive GmbH in Erlangen und zertifizierter SMSC MOST Consultant.

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