Proces návrhu vestavěného systému

Simulační software

Simulace je proces navrhování modelu skutečného systému a provádění experimentů s modelem za účelem pochopení chování systému nebo vyhodnocení různých kroků k dosažení fungování systému.

Akt simulace něčeho nejprve vyžaduje, aby byl vyvinut model. Tento model představuje chování / funkce vybraného fyzického systému.

Simulace se používá v mnoha kontextech, například simulace technologie pro optimalizaci výkonu, testování, školení a vzdělávání. Počítačové experimenty se často používají ke studiu simulačních modelů. Proces simulace se používá k testování obvodu, který je trvale navržen, protože hardwarová výměna je velmi obtížná, pokud obvod nefunguje správně.

Simulace je proces testování návrhu aplikací vstupů do obvodu a sledováním nebo pozorováním jeho chování. Výstupem simulace je sada průběhů, které ukazují, jak se obvod chová při dané posloupnosti vstupů.

Obecně platí, že simulace je dvou typů: funkční simulace a simulace časování. Funkční simulace testuje logickou činnost obvodu, aniž by vysvětlil obvody v obvodu. Funkční simulace je rychlá a užitečná pro kontrolu hlavního účinku navrženého obvodu.

Simulace časování je rozumnější než funkční simulace. V tomto simulačním procesu logické komponenty a vodiče o krok zpět reagují na vstup. A aby se otestovala logická činnost obvodu, indikuje načasování signálů v obvodu a jeho provedení trvá déle.

Existuje mnoho simulačních technik pro testování obvodu, v tomto článku se podíváme na simulaci pomocí PROTEUS.

PROTEUS je jedním z nejznámějších návrhových programů pro PCB. Je integrován do simulace a základní simulační schopnosti SPICE, aby vytvořil kompletní systém návrhu elektroniky. Ve srovnání s jiným procesem vestavěného návrhu zkracuje dobu vývoje. Podívejme se na příklad použití softwaru PROTEUS pro simulaci.

Do procesu simulace pomocí PROTEUS jsou zahrnuty následující kroky:

KROK 1: V kroku 1 vyberte zařízení z lišty displeje zadáním názvu zařízení (Příklad: Logická hradla, přepínače a základní elektronická zařízení).

KROK 2: Umístění komponent.

KROK 3: Místo<>na kreslicí ploše a klikněte pravým tlačítkem na rezistor a vyberte<>

KROK 4: Odkaz na komponentu: Toto je přiřazeno automaticky

Hodnota součásti: Upravitelné

KROK 5: Výběr zdroje

KROK 6: Umístěte zdroj napětí (VSOURCE) do oblasti kreslení. Poté klikněte pravým tlačítkem na VSOURCE a vyberte<>pak<>

KROK 7: Drátové připojení, klikněte na drátový auto-router a připojte terminál komponenty, jak to vyžaduje topologie.

KROK 8: Přidání terminálu / uzemnění: Klikněte na<>, Vyberte<>a místo<>v oblasti kreslení.

KROK 9: Výstupem může být napětí / proud libovolného prvku v obvodu. Měření v PROTEUSU jsou většinou sondy napětí / proudu. Proudová sonda by měla být na vodorovném vodiči.

Existují dva typy simulací: Interaktivní simulace - nejčastěji se používá pro digitální signály. Grafická simulace - nejčastěji se používá pro analogové signály.

KROK 10: Klikněte na<>, vyberte<>poté umístěte okno grafu na kreslicí plochu<>.

KROK 11 :

<>čas spuštění / zastavení

<>

• Jsou vybrány již umístěné křivky sondy
• Odlišný<>Lze vybrat měřítko osy y

Pak začněte<>

Napěťová sonda měří napětí uzlu tam, kde je umístěna. Chcete-li najít napětí prvku, je třeba subkonstruovat napětí koncového uzlu prvku. Tuto operaci lze provést.

Schematické znázornění simulace:

Výše uvedené blokové schéma je rozděleno do dvou částí pojmenovaných reálný svět a simulační studie. Studovaný systém a změna systému spadá do reálného světa a studie systému znamená, že systém testuje návrh simulovaného hardwaru aplikací vstupů do obvodu a sledováním jeho výkonu. Na druhé straně je simulační model umístěn pro modelování simulovaného experimentu a po experimentu simulačního modelu analyzuje celou operaci.

Výhody simulace:

1. Poskytuje správnou představu a implementaci našeho kódu a obvodu před implementací hardwaru.
2. Konfigurace modelu systému je tak jednoduchá.
3. Proces simulace je bezpečný.
4. Simulační proces se většinou používá k získání informací o výkonu systému
5. Aniž bychom šli do konstrukce systému, můžeme studovat chování systému.
6. Nové hardwarové zařízení, modelování, rozložení a další oblasti systému mohou provádět testovací operaci, aniž by k jejich dosažení přidělily prostředek.
7. Zkracuje čas na vytvoření hardwaru a testování vašich chyb přímo na hardwaru. Na analyzátoru Proteus můžete analyzovat svůj obvod a kód a před implementací do hardwaru najít chyby, které se vyskytly.

Nevýhody simulace:

1. Tento proces je těžké ladit.
2. Tento proces je docela nákladově efektivní.
3. Přesné číslo nemůžeme zavést.

Vestavěný kódovací software

Software KEIL:

Tento software je integrované vývojové prostředí, které vám pomáhá psát, kompilovat a ladit vložené programy. Software Keil se používá k psaní jazyka na úrovni sestavy. Můžeme si je stáhnout z jejich webových stránek. Velikost kódu pro tyto sharewarové verze je však omezená a musíme zvážit, který assembler je vhodný pro naši aplikaci.

Zapouzdřuje následující komponenty:

• Projektový manažer
• Výrobní zařízení
• Konfigurace nástroje
• Editor
• Výkonný debugger
• Chcete-li vytvořit (zkompilovat, sestavit a propojit) aplikaci v uVision2, musíte:
• Vyberte Projekt – Otevřít projekt (Například C166 PŘÍKLADY HELLO HELLO.UV2 )
• Vyberte Projekt - Znovu sestavit všechny cílové soubory nebo Vytvořit cíl. UVision2 kompiluje, sestavuje a propojuje soubory ve vašem projektu.
• Vytvoření vlastní aplikace:
• Chcete-li vytvořit nový projekt, musíte:
• Vyberte projekt - nový projekt.
• Vyberte adresář a zadejte název souboru projektu.
• Vyberte projekt - vyberte zařízení a ze zařízení vyberte zařízení 8051, 251 nebo C16x / ST10
• Databáze
• Vytvořte zdrojové soubory, které chcete přidat do projektu.
• Vyberte projekt - cíle, skupiny a soubory. Přidat / soubory, vyberte skupinu zdrojů1 a přidejte zdrojové soubory do projektu.
• Vyberte Projekt - Možnosti a nastavte možnosti nástroje. Všimněte si, že když vyberete cílové zařízení z databáze zařízení, nastaví se automaticky všechny speciální možnosti. Musíte pouze nakonfigurovat mapu paměti vašeho cílového hardwaru. Výchozí nastavení modelu paměti je pro většinu optimální.

Aplikace:

• Vyberte Projekt - Znovu sestavit všechny cílové soubory nebo Vytvořit cíl.

Ladění aplikace:

Chcete-li ladit vytvořenou aplikaci, musíte:

• Vyberte ladění - spuštění / zastavení relace ladění.
• Pomocí tlačítek na panelu nástrojů Krok můžete krokovat programem. Do výstupního okna můžete zadat G, main a provést hlavní funkci C.
• Otevřete okno Serial pomocí tlačítka Serial # 1 na panelu nástrojů.
• Odlaďte program pomocí standardních možností, jako jsou Krok, Přejít a Přestávka atd.

Omezení výškového softwaru:

Následující omezení se vztahují na zkušební verze nástrojových řetězců C51, C251 nebo C166. Omezení softwaru pro hodnocení C51:

• Kompilátor, assembler, linker a debugger jsou omezeny na 2 kB objektového kódu, ale zdrojový kód může mít libovolnou velikost. Programy, které generují více než 2 kB objektového kódu, nebudou kompilovat, sestavovat ani propojovat vygenerovaný spouštěcí kód, který obsahuje LJMP, a nelze je použít v jednočipových zařízeních podporujících méně než 2 kB prostoru programu, jako je Philips 750/751/752.
• Ladicí program podporuje soubory o velikosti 2 kB a menší.
• Programy začínají na offsetu 0x0800 a nelze je naprogramovat jednočipová zařízení .
• Pro více registrů DPTR není k dispozici žádná hardwarová podpora.
• Pro uživatelské knihovny nebo aritmetiku s plovoucí desetinnou čárkou není k dispozici žádná podpora.

Výškový software:

• Linker / vyhledávač kódového bankovnictví
• Správce knihovny.
• RTX-51 Tiny Real-Time Operating System

Periferní simulace:

Keil debugger poskytuje úplnou simulaci pro CPU a periferní zařízení na čipu většiny vestavěných zařízení. Chcete-li zjistit, která periferní zařízení zařízení jsou podporována, v u vision2. Z nabídky Nápověda vyberte položku Simulované periferie. Můžete také použít webovou databázi zařízení. Neustále přidáváme nová zařízení a podporu simulace periferních zařízení na čipu, takže nezapomeňte často kontrolovat databázi zařízení.