Initial commit: demo-epb v1.0 — Elektrische Parkbremse Demo

Vollstaendige Demo des slohmaier Dev Process anhand einer EPB-Steuergeraet- Software. Zeigt ASPICE 4.0 / ISO 26262-konforme Entwicklung im Monorepo. Inhalte: - 5 Plaene (PID, PM-, QA-, SWE-, Test-Plan) in Word, ausgefuellt mit EPB-spezifischen Inhalten - 10 System-Anforderungen + 25 Software-Anforderungen (Doorstop-MD) - 5 System-Architektur-Elemente + 10 Software-Architektur-Elemente mit PlantUML-Diagrammen und vollstaendigem Mapping - 3 implementierte Komponenten (Apply Controller D, Actuator Driver B, Switch Debouncer QM) plus 7 Header-Stubs - 28 Unit-Tests, alle gruen, mit Coverage- und MISRA-Build-Targets - Audit-Artefakte: 1 Review-Protokoll, 1 Non-Conformity, 1 MISRA-Record - Gitea-Actions-CI-Pipeline (validate.yml) - Doorstop-Konfiguration fuer bidirektionale Traceability - Generator-Skript fuer alle 50 Reqs/Arch-Elemente aus Strukturdaten - README mit gefuehrter Tour fuer Prospects
2026-05-11 13:51:02 -07:00
commit 1855162e6d
92 changed files with 4116 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,71 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Safety Manager'
+level: 1.1
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-007
+  - SWE-008
+  - SWE-009
+  - SWE-010
+asil: D
+---
+
+# SWA-001: Safety Manager
+
+## Verantwortung
+
+Hoechste Sicherheitsschicht. Erkennt Motor-Aus, aktiviert Hill-Hold,
+triggert Auto-Apply. Lebenswichtige Logik mit redundanter Pruefung.
+
+## Statische Sicht
+
+```plantuml
+@startuml
+package "Safety Manager" {
+  [Engine State Monitor]
+  [Hill-Hold Logic]
+  [Auto-Apply Logic]
+}
+[Safety Manager] ..> [Apply Controller] : Apply-Anforderung
+[Wheel Speed Plausi] --> [Safety Manager] : v_vehicle
+[Inclinometer Filter] --> [Safety Manager] : grade
+@enduml
+```
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status safety_mgr_init(void);
+void   safety_mgr_step_50ms(const SafetyInputs* in);
+```
+
+## Dynamisches Verhalten
+
+```plantuml
+@startuml
+[*] --> Idle
+Idle --> HillHoldArmed : grade>5% & v=0 & brake
+HillHoldArmed --> HillHoldActive : brake released
+HillHoldActive --> Idle : v>2 km/h
+Idle --> AutoApplyArmed : engine_off & v=0
+AutoApplyArmed --> AutoApplyTriggered : t>=2s
+AutoApplyTriggered --> Idle : applied
+@enduml
+```
+
+## Ressourcen
+
+- Stack: <= 256 B
+- Worst-Case Timing: 200 us / Aufruf
+
+## Mapping auf Anforderungen
+
+| Anforderung | Wie abgedeckt |
+|-------------|---------------|
+| SWE-007 | engine_off + v<0.5 in step_50ms |
+| SWE-008 | 2s-Filter und Trigger |
+| SWE-009 | Hill-Hold-Aktivierung |
+| SWE-010 | Brake-Released-Detektion |
@@ -0,0 +1,80 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Apply Controller'
+level: 1.2
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-001
+  - SWE-002
+  - SWE-003
+  - SWE-004
+asil: D
+---
+
+# SWA-002: Apply Controller
+
+## Verantwortung
+
+Zentraler Controller fuer Apply, Hold und Release der Parkbremse.
+ASIL-D-Kern der EPB-Software. Implementiert in `src/apply_controller.c`.
+
+## Statische Sicht
+
+```plantuml
+@startuml
+[Apply Controller] --> [Actuator Driver L] : apply/release
+[Apply Controller] --> [Actuator Driver R] : apply/release
+[Switch Debouncer] --> [Apply Controller] : sw_apply, sw_release
+[Safety Manager] --> [Apply Controller] : auto_apply, hill_hold_request
+[Apply Controller] --> [Display Manager] : status
+[Apply Controller] <-- [Watchdog] : alive_check
+@enduml
+```
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status apply_ctrl_init(void);
+void   apply_ctrl_step_50ms(const ApplyInputs* in);
+EpbStatus apply_ctrl_get_status(void);
+```
+
+## Dynamisches Verhalten
+
+```plantuml
+@startuml
+[*] --> Released
+Released --> Applying : apply_request & v_low
+Applying --> Applied : current_target_reached
+Applied --> Releasing : release_request & preconditions_ok
+Applied --> Applied : 50ms hold check (re-clamp if needed)
+Releasing --> Released : release_complete
+Applying --> Error : timeout > 1500ms
+Releasing --> Error : timeout > 1200ms
+Error --> Released : reset & no fault
+@enduml
+```
+
+## Ressourcen
+
+- Stack: <= 384 B
+- Worst-Case Timing: 350 us / Aufruf
+
+## Designentscheidungen
+
+| Entscheidung | Begruendung |
+|--------------|-------------|
+| Statische Allokation, kein Heap | Determinismus, MISRA C 21.3 |
+| State Machine | Einfacher zu verifizieren, deterministisch |
+| 50ms Step-Funktion | Synchron zur Inclinometer-Abtastung |
+
+## Mapping auf Anforderungen
+
+| Anforderung | Wie abgedeckt |
+|-------------|---------------|
+| SWE-001 | Hold-Zustand mit periodischer Klemmkraft-Pruefung |
+| SWE-002 | Watchdog-Pet im step_50ms |
+| SWE-003 | sw_apply Input wird sofort ausgewertet |
+| SWE-004 | Current-Target-Detektion via Actuator-Driver-Feedback |
@@ -0,0 +1,59 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Actuator Driver'
+level: 1.3
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-006
+  - SWE-013
+  - SWE-014
+  - SWE-015
+asil: B
+---
+
+# SWA-003: Actuator Driver
+
+## Verantwortung
+
+Low-Level-Ansteuerung der beiden Aktor-Motoren. PWM-Generierung,
+Strom-Messung, Overcurrent-Cutoff, Klemmkraft-Schaetzung.
+Implementiert in `src/actuator_driver.c`.
+
+## Statische Sicht
+
+```plantuml
+@startuml
+[Apply Controller] --> [Actuator Driver]
+[Actuator Driver] --> [Hardware PWM] : pwm_set
+[Actuator Driver] <-- [Hardware ADC] : current_sample
+[Actuator Driver] --> [Diagnostic Manager] : DTC
+@enduml
+```
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status actuator_init(void);
+void   actuator_apply(ActuatorId id, uint8_t pwm_percent);
+void   actuator_release(ActuatorId id, uint8_t pwm_percent);
+void   actuator_stop(ActuatorId id);
+ActuatorStatus actuator_get_status(ActuatorId id);
+void   actuator_isr_1khz(void); // Strom-Sampling
+```
+
+## Ressourcen
+
+- Stack: <= 256 B
+- Worst-Case Timing: 50 us / ISR
+- Static RAM: 64 B pro Aktor
+
+## Mapping auf Anforderungen
+
+| Anforderung | Wie abgedeckt |
+|-------------|---------------|
+| SWE-006 | actuator_release fuer beide Aktoren parallel |
+| SWE-013 | actuator_isr_1khz |
+| SWE-014 | Overcurrent-Detektor in ISR |
+| SWE-015 | Peak-Current-Tracking + lineare Klemmkraft-Schaetzung |
@@ -0,0 +1,28 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Wheel Speed Plausibilisierung'
+level: 1.4
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-022
+  - SWE-023
+asil: B
+---
+
+# SWA-004: Wheel Speed Plausibilisierung
+
+## Verantwortung
+
+Aufbereitung und Plausibilisierung der 4 Wheel-Speed-Signale. Erkennt
+Stillstand und plausibilisiert untereinander.
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status wheel_speed_init(void);
+void   wheel_speed_step_10ms(const WheelInputs* in);
+bool   wheel_speed_is_standstill(void);
+float  wheel_speed_get_vehicle(void);
+```
@@ -0,0 +1,25 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Inclinometer Filter'
+level: 1.5
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-024
+asil: B
+---
+
+# SWA-005: Inclinometer Filter
+
+## Verantwortung
+
+Tiefpass-Filterung des Inclinometer-Roh-Signals fuer die Hill-Hold-Bewertung.
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status inclino_init(void);
+void   inclino_step_10ms(int16_t raw_mdeg);
+float  inclino_get_grade_percent(void);
+```
@@ -0,0 +1,32 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Switch Debouncer'
+level: 1.6
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-025
+asil: QM
+---
+
+# SWA-006: Switch Debouncer
+
+## Verantwortung
+
+Software-Entprellung des EPB-Schalters. Liefert stabiles Apply / Release
+Signal an den Apply-Controller. Implementiert in `src/switch_debouncer.c`.
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status switch_init(void);
+void   switch_step_10ms(SwitchRaw raw);
+SwitchState switch_get_state(void);
+```
+
+## Mapping auf Anforderungen
+
+| Anforderung | Wie abgedeckt |
+|-------------|---------------|
+| SWE-025 | 50ms Debounce-Logik |
@@ -0,0 +1,27 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Display Manager'
+level: 1.7
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-020
+  - SWE-021
+asil: QM
+---
+
+# SWA-007: Display Manager
+
+## Verantwortung
+
+Steuert LED am EPB-Schalter und CAN-Status-Frame an das Kombi-Display.
+Empfaengt Status vom Apply-Controller.
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status display_init(void);
+void   display_set_status(EpbStatus s);
+void   display_step_20ms(void);  // 50 Hz CAN-Frame
+```
@@ -0,0 +1,26 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Diagnostic Manager'
+level: 1.8
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-018
+  - SWE-019
+asil: QM
+---
+
+# SWA-008: Diagnostic Manager
+
+## Verantwortung
+
+UDS-Diagnose nach ISO 14229: ReadDTC, ReadDataByIdentifier, RoutineControl.
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status diag_init(void);
+void   diag_handle_request(const uint8_t* data, uint16_t len);
+void   diag_set_dtc(uint16_t dtc_id);
+```
@@ -0,0 +1,19 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Service Mode'
+level: 1.9
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-016
+  - SWE-017
+asil: QM
+---
+
+# SWA-009: Service Mode
+
+## Verantwortung
+
+Service-Modus fuer Werkstatt. Wird ueber UDS RoutineControl 0x31, Routine-ID
+0x0301 aktiviert. Steuert Aktoren in Wartungsposition.
@@ -0,0 +1,26 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Logger'
+level: 1.10
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SWE-018
+  - SWE-019
+asil: QM
+---
+
+# SWA-010: Logger
+
+## Verantwortung
+
+Logging fuer Entwicklung und Service. Ringpuffer im RAM (1 KB) sowie
+Persistenz im EEPROM bei kritischen Ereignissen.
+
+## Schnittstellen (Provided)
+
+```c
+Status log_init(void);
+void   log_event(LogLevel lvl, uint16_t event_id, uint32_t param);
+```
@@ -0,0 +1,75 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'EPB ECU'
+level: 1.1
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SYS-001
+  - SYS-002
+  - SYS-003
+  - SYS-004
+  - SYS-005
+  - SYS-006
+  - SYS-007
+  - SYS-008
+  - SYS-009
+  - SYS-010
+asil: D
+---
+
+# SA-001: EPB ECU
+
+## Verantwortung
+
+Zentrales Steuergeraet der elektrischen Parkbremse. Beinhaltet alle Software-
+Komponenten und die elektronische Ansteuerung der Aktoren.
+
+## System-Kontext
+
+```plantuml
+@startuml
+node "EPB ECU" as ECU
+node "Aktor links" as AL
+node "Aktor rechts" as AR
+node "Wheel Speed Sensoren (x4)" as WS
+node "Inclinometer" as IN
+node "EPB-Schalter + LED" as SW
+node "CAN-Bus" as CAN
+node "Kombi-Display" as DI
+node "OBD-Tester" as OBD
+
+ECU --> AL : PWM, I-Mess
+ECU --> AR : PWM, I-Mess
+WS --> ECU : Pulse
+IN --> ECU : SPI
+SW --> ECU : GPIO
+ECU --> SW : LED
+ECU <-> CAN
+CAN <-> DI
+CAN <-> OBD
+@enduml
+```
+
+## Schnittstellen
+
+| Schnittstelle | Typ            | Richtung |
+|---------------|----------------|----------|
+| Aktor L/R     | PWM + Shunt    | I/O      |
+| Wheel Speed   | Hall-Pulse     | In       |
+| Inclinometer  | SPI            | In       |
+| Schalter      | GPIO debounced | In       |
+| LED           | GPIO           | Out      |
+| CAN           | ISO 11898      | I/O      |
+
+## Subkomponenten (Aufteilung auf SW)
+
+Realisiert in Software: alle SWA-Elemente SWA-001..SWA-010.
+
+## Nichtfunktionale Eigenschaften
+
+- Worst-Case Reaktionszeit (Schalter → Aktor-Bewegung): 250 ms
+- Flash-Bedarf: < 256 KB
+- RAM-Bedarf: < 32 KB
+- Stromaufnahme: < 200 mA (Standby) / < 30 A (Aktor-Spitze)
@@ -0,0 +1,37 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Aktoren (Caliper-Motoren)'
+level: 1.2
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SYS-001
+  - SYS-002
+  - SYS-003
+  - SYS-007
+asil: D
+---
+
+# SA-002: Aktoren (Caliper-Motoren)
+
+## Verantwortung
+
+Zwei elektromechanische Aktoren an den hinteren Bremssaetteln klemmen
+und loesen die Bremsbelaege. Geliefert (Annahme): kommerzielles Bauteil
+eines Tier-1-Lieferanten.
+
+## Schnittstellen
+
+| Schnittstelle | Typ          | Bemerkung                         |
+|---------------|--------------|-----------------------------------|
+| Power         | 12 V, PWM    | bidirektional fuer Apply/Release  |
+| Strom-Shunt   | Analog       | wird in der ECU abgegriffen       |
+
+## Nichtfunktionale Eigenschaften
+
+- Max. Klemmkraft: 20 kN
+- Apply-Zeit (0 → max): 600 ms
+- Strom (nominal): 4 A
+- Strom (Spitze): 30 A (kurzzeitig)
+- Temperaturbereich: -40°C bis +85°C
@@ -0,0 +1,38 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'Sensor-Cluster'
+level: 1.3
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SYS-005
+  - SYS-006
+  - SYS-007
+asil: B
+---
+
+# SA-003: Sensor-Cluster
+
+## Verantwortung
+
+Zusammenfassung aller fuer die EPB benoetigten Eingangssignale:
+Wheel-Speed-Sensoren (4x), Inclinometer (1x), EPB-Schalter, Bremspedal-
+Status, Gear-Position, Door-Open, Seat-Belt — die letzten vier per CAN.
+
+## Schnittstellen
+
+| Sensor          | Typ              | Quelle       |
+|-----------------|------------------|--------------|
+| Wheel Speed x4  | Hall-Pulse       | direkt       |
+| Inclinometer    | SPI 1 kHz        | direkt       |
+| EPB-Schalter    | GPIO             | direkt       |
+| Bremspedal      | CAN 0x100        | aus BCM      |
+| Gear            | CAN 0x110        | aus TCU      |
+| Door / Belt     | CAN 0x120        | aus BCM      |
+
+## Nichtfunktionale Eigenschaften
+
+- Wheel-Speed-Genauigkeit: +/- 0.1 km/h ab 1 km/h
+- Inclinometer-Genauigkeit: +/- 0.5°
+- Sampling-Frequenz Inclinometer: 100 Hz
@@ -0,0 +1,27 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'HMI (Schalter, LED, Display)'
+level: 1.4
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SYS-008
+  - SYS-010
+asil: QM
+---
+
+# SA-004: HMI (Schalter, LED, Display)
+
+## Verantwortung
+
+Fahrer-Interaktion und -Information: Tippschalter mit integrierter LED,
+Statusanzeige im Kombi-Display via CAN.
+
+## Schnittstellen
+
+| Element       | Typ      | Verhalten                                 |
+|---------------|----------|--------------------------------------------|
+| Tippschalter  | GPIO     | Apply-Richtung / Release-Richtung          |
+| LED           | GPIO     | aus / an / blink 2 Hz / blink 4 Hz         |
+| Display       | CAN 0x3A0 | 50 Hz Status-Frame                        |
@@ -0,0 +1,26 @@
+---
+active: true
+derived: false
+header: 'CAN-Bus'
+level: 1.5
+normative: true
+reviewed: null
+links:
+  - SYS-009
+  - SYS-010
+asil: QM
+---
+
+# SA-005: CAN-Bus
+
+## Verantwortung
+
+Kommunikations-Backbone fuer Eingangsdaten (Bremspedal, Gang, Tuer, Gurt),
+Ausgabe (Status-Frame an Display) und Diagnose (UDS auf Tester-Adresse).
+
+## Schnittstellen
+
+- Baudrate: 500 kbit/s, CAN 2.0B
+- Empfangene Frames: 0x100 (Bremspedal), 0x110 (Gang), 0x120 (Door/Belt),
+  0x712 (UDS-Request)
+- Gesendete Frames: 0x3A0 (Status 50 Hz), 0x71A (UDS-Response)