Re-utilizarea este un termen cheie în proiectele de sisteme embedded. Pe partea hardware, același blocuri de circuite vor apărea de-a lungul unei familii de dispozitive, adăugând sau omițând o gamă de funcții, putând fi adaptate substanțial, puțin sau chiar deloc, atunci când sunt implicate în noile generații de produse. Re-utilizarea în zona software-ului poate acoperi o plajă de la simpla programare a unei funcții în același fel ca mai înainte – pentru că a funcționat – până la includerea sistemelor de operare gata de utilizare și adaptarea pachetelor generice de exemple de aplicații.
Am solicitat câtorva producători de microcontrolere să aleagă unele dintre punctele cheie ale suportului pe care îl oferă, pentru a simplifica procesul de proiectare pentru dispozitivele lor semiconductoare particulare – adesea la nivel de driver dispozitiv și funcții utile, dar și cu extindere către implicarea echipelor de ingineri de la furnizor, care vor ghida la alegerea dispozitivului și vor da sfaturi cu privire la strategiile software.
De la STMicroelectronics, Laurent Vera, Director de Marketing EMEA descrie efortul pe care compania l-a făcut pentru a oferi unealta software STM32 Cube care “…constă din două componente principale: STM32CubeMX și bibliotecile software embedded STM32Cube.” Primul unește elemente cum ar fi generator de configurare cod C pentru multiplexare pini, semnale de ceas, periferice și configurare middleware cu ajutorul unui “vrăjitor” grafic; generare de proiecte gata pentru mediul de dezvoltare IDE pentru un lanț de unelte de dezvoltare;
Calculul consumului energetic pentru o secvență de aplicație definită de utilizator; Import direct al bibliotecilor software embedded STM32 Cube de la st.com; cu funcții integrate de actualizare.
Bibliotecile software embedded STM32Cube includ, continuă Vera, “Nivelul de abstractizare hardware HAL, care permite portabilitatea între diferite dispozitive STM32 prin apeluri API standardizate; API-uri de nivel jos (LL), un set ușor, optimizat, orientat expert de API-uri proiectate atât pentru performanță, cât și pentru eficientizarea timpului de rulare; și o colecție de componente Middleware, precum RTOS, bibliotecă USB, sistem de fișiere, pachet TCP/IP, bibliotecă de detecție tactilă sau Bibliotecă Grafică (în funcție de seria microcontrolerului).”
Un vânzător de semiconductoare care a investit masiv într-o abordare integrată, siliciu+software, este Renesas, cu oferta sa Synergy, având ca scop să permită echipei de proiectare să înceapă dezvoltarea de software la nivelul API, cu programul de nivel jos complet funcțional. “Dezvoltarea de software,” a declarat Andy Harding, Director Broad-based Solutions la Renesas, “este motivul existenței platformei Synergy. Se poate observa că, la ora actuală, clienții au mai mulți ingineri de software decât hardware. Și dacă putem să îi facem să programeze la un nivel mai ridicat (API), fără a pierde timp pe programe care nu fac diferența (drivere, middleware etc.), atunci ei pot economisi timp și bani și se pot concentra pe modalitatea de a diferenția produsele lor pe piață.” El a adăugat apoi: “dacă implici oameni cu experiență [proiectare circuite integrate pe siliciu] împreună cu buni arhitecți software …. există câteva avantaje suplimentare ale software-ului scris de ingineri software la nivelul producătorului dispozitivului… . Iar acestea sunt legate de faptul că puteți proiecta software cu siliciul în minte, obținând mult mai multă performanță.”
La NXP, Geoff Lees, SVP și General Manager Microcontrolere comentează asupra profunzimii suportului pe care compania l-a implementat în echipele sale de ingineri; “Întotdeauna am fost la capătul spectral cu cea mai mare performanță … aplicații precum conversie de energie, control motoare și conectivitate wireless. Echipa noastră de ingineri de sistem și ingineri de aplicații … înțelege atât produsele noastre, cât și aplicațiile clienților noștri, astfel încât ea poate fi de mare ajutor pentru clienți. Echipa realizează adesea teste prin construirea de proiecte de referință, demonstrații sau produse aproape complete, utilizând software good-to-go, electronică etc. Uneori clienții pot utiliza sistemul pe care-l construim, iar noi credem că echipa noastră de sisteme este “primul client”. În ultimii cinci ani ne-am concentrat mult pe software. Astăzi nu este vorba de furnizarea de facilități mari, cum ar fi Android, este important să oferim soluții la nivel de aplicație pentru produs … jumătate din echipa noastră de ingineri sunt ingineri software.” Lees se referă, de asemenea, la importanța software-ului de comandă pentru funcții periferice: “Puteți avea cel mai bun hardware, dar dacă software-ul nu îl poate exploata corespunzător, clientul nu îl poate accesa… . Driverele permit perifericelor să aibă de-a face cu software-ul de sistem de cel mai înalt nivel. Echipele noastre de ingineri optimizează driverele. Uneori putem obține acces la caracteristici de înaltă performanță și obținere de acces la software open source, creând “drivere bogate” pentru Android, Linux și multe RTOS standardizate precum FreeRTOS, ARM Embed OS, UCOS.”
Silicon Labs s-a concentrat în mod particular pe microcontrolere cu conectivitate wireless integrată și a făcut disponibile o suită de programe care excelează în această funcționalitate. Tom Pannell, Senior Director of Marketing la Silicon Labs subliniază modul în care compania oferă: “…software – pachet wireless – precum și hardware. De fapt, am trecut de la o companie țintită pe cip la a fi vertical orientată prin a oferi circuite integrate, software și unelte. Acest lucru ne permite să implementăm o mai mare valoare în circuitele integrate. Valoarea este cu adevărat identificată în interconectarea software-ului și hardware-ului. Atunci când dezvoltăm produse, echipa noastră de software colaborează cu cea de hardware. Astfel, inginerii software, precum și cei de hardware pot influența definirea produsului. Uneltele sunt, de asemenea, foarte importante: lumea nu este perfectă. Dacă un client dorește să implementeze 200 de noduri de rețea, el are nevoie de unelte care să îi arate cu este operată / formată o rețea. El are nevoie de unelte care să îi ofere o înțelegere la nivel de pachet.”
Capabilitatea asociată cu transferabilitatea și cu reutilizarea software-ului pe mai multe game de produse și familii de dispozitive, este denumită “nimbleness (agilitate)” de către Texas Instruments; iată ce declară Henry Wiechman, Embedded Processor Software Marketing and Strategy de la TI: “Suportul pentru [nucleele TI bazate pe ARM] platforma SimpleLink este oferit printr-o suită de unelte și SDK-uri [kituri de dezvoltare software partajate]. SDK furnizează componente software cu portabilitate de cod între membrii familiilor. Abilitatea de portare de la un membru la altul este importantă pentru nimbleness…. Aceasta este importantă chiar dacă clienții pot să nu fie conștienți de necesitatea ei. Ei știu numai de necesitatea de dezvoltare a produsului A. Dar atunci când lansează produsul A, undeva pe drum zăresc schimbarea pieței. Dacă clienții nu se gândesc la nimbleness, ei sunt în dezavantaj atunci când piața se schimbă. Agilitatea aceasta le permite să pivoteze rapid, pentru a crește și a se schimba cu piața”.
Colegul lui Wiechman, Adrian Fernandez, Microcontroller Development Experience Manager, prezintă punctul în care funcțiile utilizate în mod obișnuit pot migra în mod avantajos către forma hardware, [reechilibrând] “hardware și software: pentru a avea mai mult HW disponibil pentru sarcini particulare. Noi avem deja dispozitive multi-nucleu care utilizează o combinație de acceleratoare hardware,” concluzionează Fernandez.
Echipele de ingineri de teren de la distribuitorii majori [precum Farnell] pot, de asemenea, să fie o resursă valoroasă; nu numai că pot oferi experiența câștigată asistând la o varietate mare de proiecte – cu respectarea confidențialității – dar pot prezenta avantajul că sunt familiarizați cu modalitățile de backup software ale fiecărui producător.
Farnell element14 | ro.farnell.com
