PSoC Creator简化可编程器件软硬件协同设计

2014-01-16 17:56 来源:电源网 作者:娣雾儿


不是所有软件工程师都希望或能够转为采用PSoC Creator环境。多年来,独立的嵌入式开发软件IDE厂商一直在完善工具,同时他们还能提供可加速设计周期、降低风险以及扩大测试覆盖面的众多高端特性。ARM Ltd的微控制器开发套件(MDK)和IAR Systems的嵌入式工作台(Embedded Workbench)工具等,都是这些工具中一些非常好的例子。

当前的开发工作往往划分为软件和硬件团队。软件团队不见得在同一办公地点工作,甚至不见得在同一个国家工作,他们当然不希望工具选择完全由硬件团队决定。这不仅仅是个人偏好的问题。公司为工具、调试解决方案、维护合同等投入大量时间和资金,这是工程开发流程中规划最完善的组成部分,而且在来源控制和文档管理等公司系统中实现了高度集成。转而采用新的软件开发环境往往是不实际的。

在此环境下,较好的方案是将PSoC Creator作为“芯片配置”工具来使用,而不是取代原有的IDE。硬件工程师可使用此工具生成设计以及所有的配置数据和API。软件团队仅需将这些文件集成到其现有的IDE中,并继续按照熟悉的编辑—构建—调试周期进行工作。硬件团队可自行使用PSoC Creator来构建针对其设计和设计所用电路板的测试台。您甚至能创建可与软件团队共享的电路板支持套件(BSP)或硬件抽象层(HAL),从而简化与器件的互动机制,尽可能避免错误。在“芯片配置”中需要使用多少软件,完全由您来决定。

软件4


图4:ARM μVision IDE调试PSoC项目

把全新的电路板交给软件工程师来处理往往会产生很多问题。这些问题肯定是要发生的,也是整个产品开发过程中最容易产生误解和挫折感的地方。我们都听说过抑或是经历过这样的情况,有人说“问题是硬件带的”,而有人则坚称“不,问题来自软件”。这种意见分歧的根源往往就在于在如何使用硬件方面沟通不畅。为了解决这个问题,PSoC Creator提供了可生成PSoC设计数据表的功能。器件配置信息、时钟设置、引脚选择和所有已生成组件API的描述都直接从工具输出到统一的数据表文件中。文档由机器生成,因此不存在剪切粘贴错误或某个信息被遗漏的风险。

多年来,嵌入式工程师一直都需要为每一个项目做出明确的方案选择。或许可以为定制IC进行大量投入以确保能够完美满足用户的需求,但这需要好几个月的时间,而且一旦设计变成了芯片就无法改变。此外,您也可以直接采用FPGA开始设计,这样做具有非常大的灵活性而且设计发生变动时也可以快速完成,但在单位成本或功耗方面的竞争力却差强人意。当然,在两种情况下,用户仍然不得不选择、采购和集成CPU,但至少ARM在微控制器内核领域的强大竞争力已使这一选择非常简单了。但是,您是否需要购买内核并将其设计到您的器件中呢?

如今已出现一条中间道路,赛普拉斯的PSoC等器件横空出世,具有令人振奋的功能特性,似乎能在各个领域全面实现最佳的性能效果。这种基于ARM Cortex M的可编程器件具备各种CPU选项、速度和功能,无需集成IP,也不必担心总线接口或开发启动代码。此外,硬件完全可编程,因而能实现类似于ASIC的性能和功耗,同时具有非常强大的价格竞争优势,并且能立即获得可满足量产需求且在产品出货之前随时可以修改(再编程)的器件。最出色的地方还在于,这种产品拥有强大的片上模拟功能,如模数转换器、比较器和放大器等,这些是在FPGA产品中所缺失的。如此说来,将定制化IC设计和耗电量高的FPGA大规模迁移到这种新型设计上还有什么障碍呢?

答案非常简单,障碍来自于软件方面。为了充分发挥器件的作用,工程师需要软件工具来集成软硬件技术,同时又不能把项目的所有人都限制在单一的单片式IDE中。

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PSoC Creator 可编程器件

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