Betriebssystem und harte Echtzeit - ein Widerspruch? Eine Fallstudie am Beispiel Steuerung eines Umrichters

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Betriebssystem und harte Echtzeit - ein Widerspruch? Eine Fallstudie am Beispiel Steuerung eines Umrichters

Bals, W.

Auf die elektronischen Steuergeräte in Automobilen kommen immer mehr Anforderungen zu. Neue Steuergeräte, wie das hier beschriebene Wechselrichtersteuergerät, führen zu den neuen Anforderungen an Hardware und Software. Die Elektronikindustrie hat endlich auch für diese neuen Anforderungen neue Prozessoren entwickelt (Motorola PowerPC, Infineon Tricore). Doch nicht immer ist die neue Hardware ein Schritt nach vorn. Zu sehr zwingen Kosten- und Termindruck die Hersteller, Kompromisse einzugehen. Bei der Steuerung eines Wechselrichters mit Polwechselfrequenzen von mehr als 1 kHz, wie er in Kurbelwellen-Starter-Generatoren (KSG) zum Einsatz kommt, sind die Echtzeitanforderungen derzeit besonders hoch. Die Hauptforderung an die hier beschriebene Software und Hardware war, möglichst ohne Jitter schnell auf Ereignisse zu reagieren. Diese Forderung, zusammen mit der Forderung nach einer möglichst komfortablen Entwicklungsumgebung, war schwer zu realisieren. Auf Grund der umfangreichen Software wurde ein Betriebssystem eingesetzt. Das Betriebssystem stiehlt der Anwendung jedoch Rechenzeit, und das genau dann, wenn die Anwendung auf Ereignisse schnell reagieren muss. Trotzdem wurde hier eine Lösung gefunden, harte Echtzeitanforderung und Betriebssystem zu verbinden. Das eingesetzte Betriebssystem OS-9 erlaubt durch seinen modularen Aufbau den Austausch und den Update der Software während des Betriebes. Aufgrund der hohen Ressourcenanforderungen von OS-9 wurde für die Serie ein OSEK-Derivat eingesetzt, das vor allem im Hinblick auf seine Eignung für harte Echtzeitanforderungen ausgesucht wurde.