Thiemo Sommer

Entwicklung eines FPGA-basierten Demonstrators eines Gas-Feuerungsautomaten

Um elektronische Schaltungen auf Funktionale Sicherheit überprüfen zu können, wurde am Lehrstuhl für Sensorik und messtechnische Systeme bereits ein Error-in-the-Loop (EiL)-Systemen entwickelt. Damit schwer zu modellierende, digitale Komponenten hochkomplexer Systeme in der Analyse berücksichtigt werden können, werden diese mit einem Hardware-in-the-Loop-Ansatz untersucht. Die Fehlerinjektion in der realen Hardware wird dabei in Fehlerinjektionsmodulen realisiert, die in die Signalpfade im zu untersuchenden System eingreifen.

In einigen Fällen ist es dennoch erwünscht, ein Modell des Systems zu erstellen und dieses auf einen FPGA zu übertragen. Das Modell auf dem FPGA kann anschließend die reale Hardware in dem EiL-Pfad ersetzen.

Für diesen Ansatz soll ein FPGA-basierter Demonstrator eines Gas-Feuerungsautomaten entwickelt werden. Der Demonstrator soll in der Lage sein mit Hilfe eines Trigger-Signals zwischen fehlerhaften und fehlerfreien Signalen umzuschalten und die Signale auszugeben.

Dazu sind u.a. folgende Punkte zu bearbeiten:

• Einwicklung eines Konzepts zum Aufbau des Demonstrator
• Auswahl geeigneter Komponenten und Entwicklung eines Schaltplans
• Erstellung eines Layouts mit der Software Altium Designer
• Anpassung und Übertragung des Matlab/Simulink-Modells auf den FPGA
• Inbetriebnahme und Test der Schaltung
• Schriftliche Dokumentation der Ergebnisse und Präsentation in einem Seminarvortrag