La chiave del successo nell’embedded

EMBEDDED –

I cambiamenti radicali dell’universo dei microcontrollori rendono sempre più importante la scelta delle soluzioni abilitanti più adatte e richiedono un nuovo livello di supporto da parte dei distributori, per aiutare gli sviluppatori a superare le proprie sfide.

Sull’onda del successo delle licenze dei core Arm Cortex, il segmento a 32 bit costituisce la porzione del mercato dei microcontrollori attualmente caratterizzata dai tassi di crescita più alti. Nuove famiglie di microcontrollori basate sui core dedicati Cortex-M3 e M0 stanno incoraggiando i progettisti a migrare i progetti a 8 e a 16 bit, offrendo potenzialità superiori di elaborazione, nuove architetture e una tecnologia su silicio che minimizza il consumo di potenza e i costi. Le architetture di processore proprietarie a 32 bit subiscono inoltre la pressione delle varianti dei dispositivi Cortex-M3 con prestazioni superiori e dei processori Cortex-M4 che dispongono di risorse Dsp interne. Inoltre, i processori applicativi Cortex, come le serie A8 e A9, consentono agli sviluppatori di considerare soluzioni più sofisticate in progetti altamente sensibili al costo.

Nuove caratteristiche e libertà d’azione
L’approccio adottato con i processori Cortex fornisce un’ulteriore libertà agli sviluppatori, per mettere a punto e aggiornare i propri progetti, in base all’evoluzione dei mercati e delle applicazioni. È più semplice passare a un dispositivo con un livello diverso di prestazioni o di costi all’interno del portafoglio di un determinato produttore. In più, gli sviluppatori possono lavorare con i microcontrollori forniti da una varietà di produttori, senza avere la necessità di acquisire un bagaglio completamente nuovo di conoscenze e di tool per ciascuno. Inoltre, la migrazione del software da un microcontrollore a un altro della serie Cortex è più diretta e immediata rispetto alla migrazione verso un’architettura di processore diversa. Un altro effetto importante del passaggio verso un core standard è che i produttori di microcontrollori stanno trovando nuovi modi per differenziare i propri prodotti rispetto a quelli di altri licenziatari Cortex. Una tendenza interessante è costituita dal miglioramento della qualità delle periferiche su chip, specialmente in termini di funzioni analogiche. I convertitori analogico-digitali integrati di oggi, ad esempio, offrono prestazioni migliori rispetto a quelli delle generazioni precedenti e si confrontano bene con i dispositivi discreti. Altri punti di forza fondamentali proposti da altri licenziatari Cortex includono funzioni avanzate di gestione dell’alimentazione e il supporto a vari standard di comunicazione, quali Usb, Ethernet, Can e I2S. La giusta combinazione di funzioni di connettività consente agli sviluppatori di ottimizzare il proprio progetto per applicazioni come gli apparecchi industriali, l’elettronica consumer, i dispositivi medicali e le infrastrutture di rete domestiche e d’ufficio.

Alzare la posta in gioco
Rimangono, naturalmente, diverse solide alternative all’approccio Cortex. I produttori delle gamme di prodotti a 8 e 16 bit di successo si stanno facendo avanti con i dispositivi di prossima generazione che mettono in gioco punti di forza chiave come il basso costo e i consumi ridotti, aumentando al contempo le prestazioni grazie a una combinazione di miglioramenti del core del processore, a una maggiore densità della memoria Flash per l’archiviazione del codice e dei dati, e a caratteristiche hardware che scaricano in modo efficace la Cpu, ad esempio gestendo i trasferimenti dati fra dispositivi esterni o controllando in modo indipendente i sensori tattili capacitivi. I produttori inoltre stanno posizionando dei dispositivi ottimizzati per applicazioni specializzate, come i microcontrollori per la sicurezza, per applicazioni che richiedono la certificazione Sil (Safety Integrity Level) o Iec 61508, supportati dalla documentazione che ne dimostra la conformità.
Anche la qualità delle periferiche analogiche integrate sta migliorando, accanto a quella dei processori proprietari, proprio come sta accadendo nel mondo Cortex. Sfruttando tali miglioramenti, gli sviluppatori possono estendere i vantaggi di qualsiasi investimento nei tool, nella conoscenza e nel codice software, migliorando allo stesso tempo le prestazioni, il costo e la funzionalità di vari prodotti finali. Altri produttori aggiungono ulteriore valore al chip integrando funzionalità quali un sottosistema wireless certificato che supporta uno standard come ZigBee, Bluetooth o Wlan. In particolare, in caso di sviluppo wireless, un progetto di riferimento e una scheda di valutazione di buona qualità sono essenziali per avviare lo sviluppo del software e aiutano i gruppi di progettazione a evitare problematiche di progettazione hardware e di integrazione.

L’attenzione verso le tecnologie abilitanti
Dati i notevoli progressi nelle prestazioni e nella flessibilità offerti sul mercato dei microcontrollori, diventa sempre più importante per gli sviluppatori evitare i rischi di progetto e assicurare le prestazioni migliori possibili del prodotto finale. Nel contesto dello sviluppo dei dispositivi Cortex, in particolare, la scelta dei driver, del pacchetto di supporto alla scheda e del middleware ottimali può essere complessa e generare confusione a causa del puro numero e del carattere eterogeneo delle soluzioni offerte attraverso la Comunità Arm Cortex. I fornitori devono mettere a disposizione un supporto con software abilitante di buona qualità per aiutare gli sviluppatori a superare queste sfide.
Silica, che ha accordi di distribuzione in esclusiva che includono le gamme di prodotti microcontrollori, risponde a queste sfide aumentando ulteriormente le competenze tecniche a disposizione dei propri clienti dei microcontrollori.
Un gruppo paneuropeo dedicato alle soluzioni software abilitanti, con responsabilità software attiva in ciascun Paese, lavora fra clienti, gruppi di Fae e fornitori di dispositivi per aiutare a orientarsi nella vastità dei requisiti di progetto, servizi attualmente forniti da terzi terze parti. La Arm Connected Community, ad esempio, dispone di migliaia di tool, schede, middleware e software messi a disposizione dai suoi membri, che offrono un valido punto di partenza e aiutano a portare il prodotto finito sul mercato. La scelta dei core IP e dei partner più adatti in base alle qualità tecniche può fare la differenza fra l’essere i primi sul mercato o magari non ottenere del tutto un prodotto commercializzabile. I gruppi di progettazione dei clienti hanno bisogno di essere sicuri di superare con successo sfide come attivare la scheda, passare al progetto software e scrivere l’applicazione. Il gruppo di Silica dedicato al software mantiene stretti contatti con i produttori di compilatori/debugger e di ide, con i fornitori di software come driver, Rtos, stack di protocolli e sistemi di archiviazione, e con partner che forniscono hardware come schede e pacchetti di supporto alle schede. Sfruttando i propri contatti e le competenze all’interno della più ampia comunità Mcu, i gruppi di Silica - lavorando come parte dell’iniziativa Core ‘n More - aiutano ad analizzare e a scegliere le soluzioni più adatte all’interno di una varietà in continua crescita di soluzioni offerte.

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