Firmware e hardware per sistemi embedded sul cloud

Zachariah Peterson
|  Creato: novembre 5, 2020  |  Aggiornato: marzo 22, 2021
Progettazione PCB e firmware per sistemi integrati

Ogni sistema integrato ha tre componenti primari: hardware, software integrato e firmware. La tua scheda non funzionerà senza hardware e componenti, ma anche il firmware dei sistemi integrati costituisce la base per le applicazioni basate su MCU. La progettazione dei sistemi integrati richiede competenze in entrambi gli ambiti, dal momento che la progettazione hardware e il firmware sono intrinsecamente collegate. I progettisti hanno oggi più che mai bisogno di collaborare efficacemente, avendo a disposizione strumenti e processi di progettazione adeguati per condividere tutti i dati di progettazione e il codice per il firmware integrato.

Quando vuoi progettare una nuova piattaforma integrata con Altium Designer®, puoi sfruttare le funzionalità di Altium 365® per archiviare, condividere e monitorare le revisioni del firmware per il tuo nuovo sistema. In questo modo potrai memorizzare il codice del sistema insieme ai dati di progettazione PCB e ai dati di produzione. Ecco come utilizzare Altium 365 per tutte le attività di progettazione hardware e firmware dei sistemi integrati.

Firmware per sistemi embedded su Altium 365

Grazie alle funzionalità di condivisione e collaborazione di Altium 365, è estremamente facile condividere tutta una serie di dati di progettazione, incluso il codice per il firmware embedded. Ecco come caricare i file del firmware nei progetti condivisi utilizzando lo spazio di lavoro di Altium 365.

Importare il codice firmware nei tuoi progetti

Per importare il firmware nei tuoi progetti Altium Designer, dovrai sfruttare il tuo spazio di lavoro Altium 365 e alcuni strumenti integrati per visualizzare e accedere ai tuoi dati. Mostrerò l'esempio di un progetto per un nuovo convertitore in cui firmware, layout, schematici, librerie e componenti vengono trasferiti nel mio spazio di lavoro Altium 365.

Lo schema elettrico sottostante mostra un progetto di un convertitore che utilizzo per le simulazioni in Altium Designer. Questo fa parte di un progetto per un sistema di alimentazione che utilizzerà un circuito di controllo implementato su un SoC TI. L'altro schematico e alcuni componenti necessari per questo progetto vengono visualizzati nel pannello Progetti sul lato sinistro dello schermo. Il progetto è attualmente archiviato localmente, ma potremo iniziare ad aggiungere firmware una volta che il progetto sarà stato inviato al nostro spazio di lavoro Altium 365.

Progettazione del firmware integrato per convertitore di potenza
Schematico utilizzato per la simulazione di un convertitore di potenza nell'ambito di un progetto di loop di controllo.

Per inserire il firmware nel progetto PCB è necessario creare una sottocartella nella cartella del progetto, all'interno dello spazio di lavoro Altium 365. Accedendo al proprio spazio di lavoro dall'istanza web o all'interno di Altium Designer, è possibile cliccare con il pulsante destro del mouse sulla cartella del progetto e selezionare l'opzione "Aggiungi cartella" (Add Folder). L'immagine seguente mostra la sottocartella creata all'interno della cartella di progetto chiamata "PowerControlFW," all'interno del mio spazio di lavoro Altium 365 tramite l'istanza web. È bene creare una cartella generica su cui caricare tutti i file necessari per il progetto.

Nuova cartella del firmware per sistemi integrati
Creazione di una nuova cartella per il firmware dei sistemi integrati in un progetto esistente.

Considera che chiunque disponga di privilegi di modifica per il progetto (incluso lo sviluppatore del firmware) potrà accedere alla cartella del progetto e creare una sottocartella per i dati del firmware, i componenti o altri dati di progettazione. Questo è l'approccio che ho adottato qui sopra, dove ho mostrato a uno sviluppatore di firmware l'accesso ai dati del progetto attraverso l'area di lavoro di Altium 365. Se prevedi di riutilizzare i dati del firmware o altri dati in un altro progetto, puoi anche scegliere di creare una nuova cartella generica di primo livello.

Aggiunta dei file firmware embedded

Una volta creata la nuova cartella all'interno del progetto, è possibile utilizzare l'Explorer per aggiungere dati relativi al progetto al tuo spazio di lavoro Altium 365. Non è necessario creare un tipo di file specifico ed è sufficiente cliccare su "Aggiungi elemento" (Add Item) nell'Explorer e trascinare i file firmware nella finestra di dialogo "Crea nuovo elemento" (Create New Item). L'immagine qui sotto mostra il nome del mio nuovo elemento, che conterrà 5 file (4 file di codice e 1 file zip).

Caricamento dei dati del firmware per sistemi integrati
Caricamento dei dati del firmware embedded.

Una volta caricato il tutto, potrai visualizzare i file all'interno del tuo spazio di lavoro Altium 365 (vedi sotto). A questo punto puoi condividere il progetto con un collaboratore, concedendogli l'accesso ai tuoi file di progettazione. Il collaboratore potrà quindi accedere ai dati del firmware da Altium Designer o tramite la propria istanza web.

Dati del firmware per sistemi integrati
Dati firmware nella mia cartella di progetto.

Dall'Explorer, un ingegnere del firmware integrato può scaricare immediatamente questi file sulla propria istanza locale. Basterà cliccare con il pulsante destro del mouse su una revisione dei file nella metà inferiore dell'Explorer e selezionare "Scarica tutti i documenti" (Download All Documents). Un ingegnere può anche scegliere di aprire immediatamente uno di questi file sulla propria istanza locale; basterà cliccare con il tasto destro del mouse su un elemento e selezionare l'opzione "Visualizza" (View) per l'header e i file .CPP. Posso quindi aprire immediatamente uno di questi file in Visual Studio Code e iniziare a modificarlo come mostrato di seguito.

Importazione del firmware per sistemi integrati in Visual Studio Code
Importazione istantanea di un file header in Visual Studio Code.

Condivisione del codice e tracciamento delle revisioni

Il file di dati binari è essenziale dal momento che verrà eseguito il flashing sul mio SoC per il mio controller, e lo sviluppatore del firmware potrebbe aver bisogno degli altri file per modificare il codice in base al progetto dello schematico. Riunire tutto questo in un unico ambiente di lavoro aiuta il team a rimanere produttivo e ad accedere rapidamente ai dati di progettazione. Un progettista di firmware potrà visualizzare le connessioni esatte tra componenti specifici e iniziare a modificare il codice corrispondente, il tutto garantendo il monitoraggio delle revisioni in un sistema di controllo delle versioni.

Che tu stia lavorando da remoto o in ufficio con il tuo team di progettazione, Altium Designer® e la piattaforma Altium 365® semplificano la collaborazione e la condivisione. Avrai a disposizione in un unico ambiente gli strumenti necessari per lo sviluppo del firmware dei sistemi integrati e per la progettazione PCB.

Questo è solo un piccolo esempio di ciò che è possibile realizzare con Altium Designer tramite Altium 365. Accedi alla prova gratuita per testare le funzionalità dei nsotri servizi in prima persona o per segui uno dei nostri webinar on-demand.

Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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