Розробка і відладка апаратних засобів

Можливість перерозподілу функцій між апаратними і програмними засобами на даному етапі існує, але вона обмежена характеристиками вже вибраного процесора і периферійних пристроїв. При цьому необхідно мати на увазі, що сучасні контролери випускаються, як правило, серіями (сімействами) , сумісних програмно і конструктивно, але відмінних по своїх можливостях (швидкодія, об'єм пам'яті, набір периферійних пристроїв і так далі). Це дає можливість вибору структури контроллера з метою пошуку найбільш оптимального варіанту реалізації.

На етапі розробки структури контроллера остаточно визначається склад наявних і підлягаючих розробці апаратних модулів, протоколи обміну між модулями, типи роз'ємів. Виконується попереднє пророблення конструкції блоків та системи в цілому. У частині програмного забезпечення визначаються склад і зв'язки програмних модулів, мова програмування. На цьому ж етапі здійснюється вибирання засобів проектування і відладки.

За відсутності процесора, який забезпечує потрібні по ТЗ характеристики проектованої системи, необхідне повернення до етапу розробки алгоритму управління і перегляд вибраного співвідношення між об'ємом програмного забезпечення і апаратних засобів. Відсутність відповідного процесора найчастіше означає, що для реалізації необхідного об'єму обчислень (алгоритмів управління) за відведений час потрібна додаткова апаратна підтримка. Негативний результат пошуку процесора з необхідними характеристиками може бути пов'язаний також з необхідністю обслуговування великого числа каналів вводу-виводу. В цьому випадку можливе використання зовнішніх схем обв’язки.

Проте для реалізації на практиці можливості вибору оптимального процесора необхідне достатньо глибоке опрацьовування алгоритму роботи, оцінка об'єму виконуваної програми і числа ліній спряження з навколишнім середовищем. Допущені на даному етапі прорахунки можуть згодом привести до необхідності зміни моделі процесора і повторної розводки друкованої плати макету контроллера. У таких умовах доцільно виконувати попереднє моделювання основних елементів прикладної програми з використанням програмно-логічної моделі вибраного процесора.

Номенклатура процесорів, які випускаються в даний час обчислюється десятками тисяч типів різних виробників. Сучасна стратегія модульного проектування забезпечує споживача різноманітністю моделей процесорів з одним і тим же ядром. Така структурна різноманітність відкриває перед розробником можливість вибору оптимального процесора, що не має функціональної надлишковості, що в свою чергу мінімізує вартість комплектуючих елементів.

Список цей не є вичерпним, оскільки специфіка проектованого пристрою може перенести акцент вимог на інші параметри. Визначальними можуть виявитися, наприклад, вимоги до точності внутрішнього компаратора або наявність великого числа вихідних каналів ШІМ.

Не можна не згадати тут про нову ідеологію розробки пристроїв на базі мікроконтролерів, запропонованою фірмою "Scenix". Вона заснована на використанні високошвидкісних RISC-микроконтролерів серії SX з тактовою частотою до 100 Мгц. Ці МК мають мінімальний набір вбудованої периферії, а все більш складні периферійні модулі емулюються програмними засобами. Такі модулі програмного забезпечення називаються "Віртуальними периферійними пристроями", вони забезпечують зменшення числа елементів контроллера, часу розробки, збільшують гнучкість виконання. На даний час розроблені цілі бібліотеки віртуальних пристроїв, що містять відсаджені програмні модулі таких пристроїв як модулі ШІМ, ФАПЧ, послідовні інтерфейси, генератори і вимірювачі частоти, контроллери переривань і багато інших.

Після розробки структури апаратних і програмних засобів подальша робота над системою може бути розпаралелена. Розробка апаратних засобів включає:

- розробку принципової схеми,

- розводку топології плат,

- монтаж макету

- і його автономну відладку.

Час виконання цих етапів залежить від наявного набору апробованих функціонально-топологічних модулів, досвіду і кваліфікації розробника. На етапі введення принципової схеми і розробки топології використовуються, як правило, поширені системи проектування типу OrCad, P-CAD, ACCEL EDA.

Автономна відладка апаратури на основі процесорів з відкритою архітектурою передбачає контроль стану багаторозрядних магістралей адреси і даних з метою перевірки правильності звернення до зовнішніх ресурсів пам'яті і периферійним пристроям. Закрита архітектура МК передбачає реалізацію більшості функцій пристрою внутрішніми засобами мікроконтролера, що розробляється. Система, яка розробляється, матиме мале число периферійних ІС, а обмін з ними йтиме переважно по послідовних інтерфейсах. Тут на перший план вийдуть питання узгодження по навантажувальної здатності портів МК і відладка алгоритмів обміну по послідовних каналах.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Постановка завдання пошуку оптимальних рішень за допомогою генетичних алгоритмів.	\|	Методи і засоби сумісної відладки апаратних і програмних засобів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.002 сек.