Embedded-Systems-Entwicklung Programmierbarkeit schafft neue Möglichkeiten

Autor / Redakteur: Frank Hoschar* / Holger Heller

Welches Knowhow und welche Werkzeuge brauchen Entwickler von Embedded-Systemen heute, um das Potenzial des programmierbaren Designs in vollem Umfang auszuschöpfen?

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Altium Designer 6.6: 3D-Support für Entwickler
Altium Designer 6.6: 3D-Support für Entwickler
( Archiv: Vogel Business Media )

Programmierbare Bauelemente eröffnen enorme Möglichkeiten nicht nur für die Embedded-Systems-Entwicklung, sondern auch für das Elektronikdesign im Allgemeinen. FPGAs können als eine Plattform dienen, die eine Brücke zwischen den einstmals getrennten Welten des Hardware und des Softwaredesigns schlägt. Die Auswirkungen dieses Brückenschlags sind in ihrer Tragweite durchaus mit den Folgen der Einführung des Mikroprozessors vor einigen Jahrzehnten vergleichbar.

Fakt ist hingegen, dass das wirkliche Potenzial großer FPGAs von den Embedded-Systems-Entwicklern bis dato kaum genutzt wird. Angesichts der Freizügigkeit und Flexibilität, die diese FPGAs als Entwicklungsplattform bieten, ist die Frage nach den Gründen für diese Zurückhaltung mehr als berechtigt. Eine Erklärung mag die Tatsache liefern, dass die Tools und Methodiken, die traditionell für das Design mit programmierbarer Hardware benutzt werden, im Wesentlichen aus der Welt des Chipdesigns entlehnt sind, in der Know-how im RTL-Design sowie HDL-Kenntnisse unabdingbare Voraussetzungen sind.

Separate Disziplinen zusammenführen

Damit Embedded-Systems-Entwickler das gesamte Potenzial des programmierbaren Designs ausschöpfen können, müssen die verwendeten Designtools den Wirkungsbereich der C-Programmierer bis in die Hardware hinein ausdehnen, ohne sie deshalb zu zwingen, direkt auf der Hardware-Ebene tätig zu sein.

Aus dieser Analyse der Faktenlage kristallisiert sich der Bedarf an eine Entwicklungsumgebung heraus, die Hardware, Software und programmierbare Hardware nicht mehr als separate Disziplinen behandelt, sondern zusammenführt und für eine interdisziplinäre Design-Abstraktion sorgt.

Unter anderem muss das System die Codeentwicklung auf Systemebene mit der Hardwareentwicklung verknüpfen. Nur so kann der Embedded-Entwickler die zugrundeliegende Hardwareplattform modifizieren und ausgewählte C-Funktionen auf transparente Weise an die Hardware auslagern, ohne sich dediziert mit dem Hardwaredesign zu befassen.

Altium hat ein System mit der spezifischen Zielsetzung entwickelt, die erwähnten Grenzen zwischen den verschiedenen Disziplinen zu überwinden und dafür zu sorgen, dass jeder Ingenieur, Designer und Entwickler von den Vorteilen des programmierbaren Designs profitieren kann.

Programmierbare Hardware mit „Intelligenz“

Das Resultat dieser Arbeit ist „Altium Designer“, ein vereinheitlichtes System zur Entwicklung elektronischer Produkte. Es sorgt dafür, dass sich die einem System innewohnende Intelligenz nicht mehr auf die Software beschränken muss, sondern auch in der programmierbaren Hardware enthalten sein kann.

Wichtig außerdem: Embedded-Systems-Entwickler und Leiterplatten-Designer können die Möglichkeiten der programmierbaren Logik auch ohne RTL-Knowhow nutzen.

Ein vereinheitlichtes Designsystem verleiht dem Embedded-Systems-Entwickler Freiheit, denn er hat die Wahl, mit welcher Methode er einen bestimmten Algorithmus implementiert und ob er die einzelnen Funktionen hard- oder softwaremäßig umsetzen möchte. Sogar der Wechsel auf einen anderen Prozessor, ob soft, diskret oder hybrid, ist während der Entwicklung und ohne Umschreiben des Codes möglich.

Das Beste aber zum Schluss: Embedded-Systems-Entwickler können das Potenzial programmierbarer Bauelemente jetzt ausschöpfen, ohne dass sie deswegen zu Hardwaredesignern mutieren müssen. Dies erschließt nicht nur neue Möglichkeiten für das Design, sondern erlaubt außerdem die Implementierung intelligenterer Designs in kürzerer Zeit als je zuvor.

Altium, Tel. +49(0)721 8244300

*Frank Hoschar ist Managing Director, Sales & Support Europe, bei Altium in Karlsruhe.

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