[发明专利]技术系统的运行软件的修正和仿真

说明书

技术领域

本发明涉及技术系统的运行软件的修正以及一种相应修正的运行软件。本发明还涉及运行软件的仿真和一种相应的仿真环境。本发明特别是涉及控制设备(“电子控制单元”，ECU)的运行软件的修正和仿真，该控制设备控制或者调节其它技术设备、例如车辆马达或者类似设备。

背景技术

在技术系统及其运行软件的计算机辅助的开发和测试的范畴内，通常通过虚拟的系统来模拟真实的技术系统并且将其作为软件模型在合适的开发和仿真环境上进行仿真。借助于这样的软件模型不仅可以对技术系统的运行软件建模而且可以对技术系统的硬件建模。控制设备的软件模型通常被称为“虚拟控制设备”或者“虚拟电子控制单元”(虚拟ECU)。在测试控制设备时，例如存在于源代码中的运行软件针对一种确定的仿真环境被翻译(编译)、在那里被仿真、测试并且必要时进一步开发。

然而，技术系统或者控制设备的基于单独编译的运行软件的仿真通常是有问题的，因为借助针对所述仿真环境所翻译的运行软件通常不够精确地模拟由技术系统的运行软件与硬件的协同作用而产生的与硬件有关的技术效果。结果是，在真实系统的特性和该系统的仿真之间不期望的偏差。这样的效果例如由相关的微控制器或者处理器的独特的特性以及它们的特定的指令集造成。包括至少一个处理器和附加的外围设备的微控制器通常是要仿真的技术系统的中央组件、特别是在嵌入式系统、比如像控制设备的区域中的中央组件。微控制器的外围设备产生其它困难，因为所述外围设备与运行软件在技术上的相互作用不能被容易地仿真。毕竟运行软件在实际中通常不作为源代码存在，从而单独出于所述原因就需要一种对于所描述的仿真方案的备选方案。

一种出于成本原因不太合适的备选方案是将所有与硬件有关的软件部分从运行软件中移除并且紧接着利用其他尽可能标准化的并且类似的硬件或者通过“快速控制原型”(RCP)模拟硬件相互作用。然而，这是耗费并且成本高的，特别是在这样的处理方案与经修改的运行软件的正确协同作用方面。其它的方案目的在于，规避各个与硬件有关的函数的执行并且另外地提供所述函数的功能。所述方案也需要不仅具有有关硬件的而且具有运行软件的与硬件有关的软件部分的专业知识的开发工程师的人工干预。完全自动化的方案目前在完全并且正确地识别运行软件的与硬件有关的软件部分方面已经失败。基于硬件仿真或模拟的解决方案同样也出于技术耗费和与其相关联的成本的原因而已经失败，因为仿真环境或者模拟环境对计算性能提出极高的要求。

发明内容

就此而言，本发明的任务在于，提供一种简单并且低成本的可能性来仿真技术系统的运行软件和该运行软件的与硬件有关的软件部分。

该任务按照各独立权利要求通过用于修正运行软件并且用于借助于经修正的运行软件仿真技术系统的方法以及通过仿真环境和经修正的运行软件来解决。在从属权利要求中给出本发明的有利的技术方案、改进方案。

按照本发明，在技术系统的所提供的运行软件中首先自动地识别这样的软件部分，所述软件部分的执行与相关的技术系统的硬件有关。自动的识别涉及与要仿真的技术系统的硬件相互作用的软件部分。接着，针对被识别的、与硬件有关的软件部分确定特定的替代函数，所述替代函数的执行不需要与技术系统的硬件相互作用。替代函数独立于技术系统的真实的硬件并且就此而言可以在仿真环境中执行。最后，与硬件有关的软件部分在运行软件中通过相关的与硬件无关的替代函数这样替换，使得一方面所述与硬件有关的软件部分不再发挥作用，并且另一方面所述替代函数尽可能精确地模拟与硬件有关的软件部分的由运行软件所需要的技术效果。结果，通过在合适的仿真环境上执行经修正的运行软件与技术系统的硬件无关地仿真所述技术系统。

一方面，可以通过将与硬件有关的软件部分完全通过相关的替代函数替换的方式实现：这样替换与硬件有关的软件部分，使得所述软件部分在经修正的运行软件中不再发挥作用。在这种情况下，在经修正的运行软件中不再保留与硬件有关的软件部分并且所述替代函数在经修正的运行软件中大致一对一地取代与硬件有关的软件部分。另一方面(并且优选地)，也可以仅这样改变与硬件有关的软件部分的调用、被调用的函数和/或接口实现，使得在经修正的运行软件中代替与硬件有关的软件部分的部分而调用替代函数。与硬件有关的软件部分的二进制代码在这种情况下至少部分地保留在经修正的运行软件中，而与硬件无关的函数通过在经修正的运行软件中相应改变的函数、调用和/或接口实现来调用替代函数。