Diplomarbeit

Unterstützung von in situ (Re)Konfiguration eingebetteter Systeme

Ein Mikrocontroller als Herzstück eingebetteter Systeme bietet bereits heute eine Vielzahl an Funktionalität. Mit dem Streben nach weiterer Integration steht zu erwarten, dass deren Anzahl in Zukunft noch weiter zunimmt. Verbunden mit der Fähigkeit zum In-System-Programming, erhöht die zunehmende Integration gleichzeitig die Flexibilität beim Einsatz von Mikrocontrollern.
Mit jeder zusätzlichen Funktionalität steigt potentiell auch die Komplexität der eingesetzten Software. Das hat Folgen für die Entwicklung. Die Notwendigkeit zur Modularisierung nimmt weiter zu, wie auch die Zahl möglicher Fehlerquellen. Häufige Modifikationen, auch nach Abschluss der Entwicklungsphase, sind mehr und mehr ein normaler Teil des Lebenszyklusses der Software für Mikrocontroller.

Aufgabe der Arbeit ist es, beide Anforderungen durch eine Entwicklung und Implementation zu unterstützen. Eine Software für einen Mikrocontroller soll dazu als eine Menge von Teilen aufgefasst werden können. Von dieser liegen zu verschiedenen Zeitpunkten bereits Elemente im Programmspeicher vor. Auf dem Mikrocontroller ist eine Möglichkeit zu realisieren, schon existierende Teile zu erkennen, und gegebenenfalls fehlende Teile durch Aktualisierungen einspielen. Der Erhalt von dafür benötigten Daten hat durch eine Anbindung an eine nach dem Publish-Subscriber-Prinzip arbeitende Middleware zu erfolgen. Auf diesem Wege sind auch nachfolgende Aktualisierungen von einmal gespeicherter Software zu initiieren. Auch eine Aktualisierung der zu entwickelnden Lösung selbst soll so durchführbar sein.

Ziel der Arbeit ist es, der Softwarenentwicklung für Mikrocontroller eine Flexibilität zu verleihen, die dem flexiblen Einsatz der Mikrocontroller im höherem Maße als bisher entspricht. Es soll nicht mehr zwischen Aktualisierungen und neu einzuspielender Software unterschieden werden müssen. Bewährte Programmteile können unverändert bleiben, dies erhöht die Sicherheit und vereinfacht die Fehlersuche. Die Behandlung des Programmspeichers wird zudem auf eine höhere Ebene gebracht, eine Abstraktion von der zugrunde liegenden Hardware ist die Folge. Mit der Verwendung einer Middleware wird auch den laufenden Anwendungen eine Kommunikationsplattform geboten. Bestehende Vorgehensweisen sollen weiterhin durchführbar bleiben und nicht in ein lediglich neues Gerüst gezwängt werden.

Aufgabenstellung:	Prof. Dr. rer. nat. Jörg Kaiser
Betreuer:	Diplom Inform. Michael Schulze
Diplomand:	Jörg Diederich
Bearbeitungszeitraum:	01.03.2007-31.07.2007
Status:	verteidigt am 04.10.2007 (PDF, ~1.2 MB)

Kommision:

Vorsitzender:	Prof. Dr. rer. nat. Jörg Kaiser
1. Gutachter:	Prof. Dr. rer. nat. Jörg Kaiser
2. Gutachter:	Prof. Dr. rer. nat. Edgar Nett
Beisitzer:	Diplom Inform. Michael Schulze