Vielseitige Visualisierungsmöglichkeiten NXP-S32K3-basierte Anwendungen zuverlässig debuggen

Von Michael Eckstein

Mit optimierten Debug-, Analyse- und Testfunktionen unterstützt die Universal Debug Engine von PLS nun auch die auf die Automobilbranche ausgerichtete S32K3-Mikrocontrollerfamilie von NXP.

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Auf NXP-S32K3-MCUs abgestimmt: Neben umfangreichen interaktiven Debug-Funktionen soll die UDE auch vielseitige Visualisierungsmöglichkeiten der Applikationszustände direkt in der Benutzeroberfläche zur Verfügung stellen.
Auf NXP-S32K3-MCUs abgestimmt: Neben umfangreichen interaktiven Debug-Funktionen soll die UDE auch vielseitige Visualisierungsmöglichkeiten der Applikationszustände direkt in der Benutzeroberfläche zur Verfügung stellen.
(Bild: PLS Programmierbare Logik & Systeme)

Vor gut einem Jahr erweiterte NXP seine S32K-Controllerplattform um die S32K3-Produktfamilie. Diese soll die Entwicklung von Software für Fahrzeuge vereinfachen und so Kosten und Komplexität senken. Dafür bringt S32K3 ein Paket mit, das Schutzfunktionen, Funktionale Sicherheit und Echtzeittreiber umfasst. Im Fokus der neuen Familie stehen Karosserieelektronik, Batteriemanagement und Zonen-Controller. Für eben diese Controllerfamilie hat der deutsche Anbieter PLS Programmierbare Logik & Systeme (PLS) umfangreiche Debug- und Trace-Funktionen in seine Universal Debug Engine (UDE) integriert.

Die Mitglieder der S32K3 Familie basieren auf der ARM Cortex®-M7 Architektur in Single-, Dual- oder Lockstep-Konfiguration. Letztere erlaubt es, die S32K3-Bausteine auch in Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen an die funktionale Sicherheit – bis ASIL D nach ISO 26262 – einzusetzen. Für die reibungslose Softwareentwicklung können Entwickler auf das kostenfreie Echtzeit-Treiberpaket von NXP zurückgreifen, dass sich sowohl in AUTOSAR- als auch Nicht-AUTOSAR-Anwendungen nutzen lässt.

Debugging und vielseitige Visualisierung

Mit der UDE stellt PLS Systementwicklern für das Debugging, die Systemanalyse und den Test der S32K2-MCUs neben umfangreichen interaktiven Debug-Funktionen gleichzeitig auch vielseitige Visualisierungsmöglichkeiten der Applikationszustände direkt in der Benutzeroberfläche zur Verfügung. Darüber hinaus stehen laut Anbieter speziell für die Dual-Core-Konfiguration Multicore-Debug-Funktionen wie Multicore-Run-Control für synchrones Stoppen und Starten und Multi-Core-Breakpoints bereit, die in gemeinsam verwendetem Code benutzt werden können.

Das Debuggen und die Laufzeitanalyse von Anwendungen, die beide Kerne des S32K3 nutzen, erfolgt nach Angaben von PLS effizient und benutzerfreundlich in einer einzigen Debug-Sitzung und innerhalb einer einzigen gemeinsamen Debugger-Instanz. Außerdem sollen sich mit den in der UDE integrierten Memtool-Funktionen FLASH-Speichers leicht programmieren lassen.

Die verständliche, laut PLS intuitiv bedienbare Benutzeroberfläche der UDE würde den Einstieg in die S32K3-Applikationsentwicklung erleichtern. Sie lasse „Anwendern ungewöhnlich viel Freiraum für Anpassungen an individuelle Vorlieben und Bedürfnisse“. Nach Angaben von PLS erfordert der auch der Umstieg von einer anderen Mikrocontroller-Architektur auf die neuen NXP-Bausteine kaum Einarbeitungsaufwand.

Umfassende, unabhängige Scripting-Unterstützung

Für das automatisierte Debugging und Testen bietet die UDE einen umfassenden Scripting Support. Gleichzeitig sei die UDE unabhängig von einer spezifischen Skriptsprache. Dank der Verwendung von Microsoft COM als Basistechnologie für die Software-API der UDE sollen Entwickler weiterhin auf ihre präferierte Skriptsprache zurückgreifen können – beispielsweise Python, Perl oder JavaScript.

Einen schnellen und zuverlässigen Zugang zu den S32K3-MCUs gewährleisten laut PLS die Geräte UAD2pro, UAD2next und UAD3+ der Universal Access Device-Familie von PLS. Dabei kommt die ARM-spezifische „Serial Wire Debug“-(SWD-)Schnittstelle zum Einsatz. Über die ARM CoreSight Trace-Implementierung der S32K3-Bausteine sei zudem die Aufzeichnung von Trace-Daten möglich.

Beim UAD2next stehen dafür 512 MByte, beim UAD3+ sogar bis zu 4 GByte interner Trace-Speicher zur Verfügung. Mit Hilfe der aufgezeichneten Trace-Daten könne die UDE das Laufzeitverhalten sehr detailliert analysieren. Für Profiling und Code Coverage hat sie zudem eigene Funktionen an Bord.

Laufzeit- und Task-Analyse von Echtzeitbetriebssystemen

Laut PLS kann der beim S32K3 verfügbare Daten-Trace zusätzlich für die umfassende Laufzeit- und Task-Analyse von Echtzeitbetriebssystemen genutzt werden. Die UDE stelle dafür entsprechende RTOS-Support-Addins bereit, die neben einer übersichtlichen Darstellung der Betriebssystemressourcen und -Objekte auch eine detaillierte Visualisierung der Task-Ausführung über die Zeit bietet.

„Auch Automotive-Kunden greifen bei einem Plattformwechsel gern auf bewährte Tools zurück“, sagt Jens Braunes, Produkt Marketing Manager bei PLS. Die eigene UDE würde Entwicklern als hochwertiges Debugging-, Systemanalyse- und Test-Werkzeug eine uneingeschränkte und verlässliche Unterstützung für S32K3-basierte Applikationsentwicklung bereitstellen.

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