Embedded systeemontwerpproces

Simulatiesoftware

Simulatie is het proces van het ontwerpen van een model van een echt systeem en het uitvoeren van experimenten met een model om het gedrag van het systeem te begrijpen of om verschillende stappen te evalueren om de werking van het systeem te bereiken.

De handeling van het simuleren van iets vereist eerst dat een model wordt ontwikkeld, dit model vertegenwoordigt de gedragingen / functies van het geselecteerde fysieke systeem.

Simulatie wordt in veel contexten gebruikt, bijvoorbeeld simulatie van technologie voor prestatieoptimalisatie, testen, training en opleiding. En vaak worden computerexperimenten gebruikt om simulatiemodellen te bestuderen. Het simulatieproces wordt gebruikt voor het testen van het circuit dat permanent is ontworpen, omdat het wijzigen van hardware erg moeilijk is wanneer het circuit niet goed werkt.

Simulatie is een proces waarbij het ontwerp wordt getest door invoer op een circuit toe te passen en het gedrag ervan te bekijken of te observeren. De uitvoer van een simulatie is een reeks golfvormen die laten zien hoe een circuit zich gedraagt ​​bij een bepaalde reeks ingangen.

Simulatie is over het algemeen twee soorten: functionele simulatie en timing-simulatie. De functionele simulatie test de logische werking van een circuit zonder defers in het circuit uit te leggen. De functionele simulatie is snel en handig om het belangrijkste effect van het ontworpen circuit te controleren.

De timing-simulatie is verstandiger dan de functionele simulatie. In dit simulatieproces doen de logische componenten en draden een stap terug om op de input te reageren. En om de logische werking van het circuit te testen, geeft het de timing van signalen in het circuit aan en kost het meer tijd om uit te voeren.

Er zijn veel simulatietechnieken om circuits te testen, in dit artikel gaan we kijken naar een simulatie met PROTEUS.

PROTEUS is een van de bekendste PCB-ontwerpsoftware. Het is geïntegreerd met de simulatie en basis SPICE-simulatiemogelijkheid om een ​​compleet elektronica-ontwerpsysteem te maken. Het verkort de ontwikkelingstijd in vergelijking met andere embedded ontwerpprocessen. Laten we een voorbeeld bekijken waarbij PROTEUS-software wordt gebruikt voor simulatie.

De volgende stappen zijn betrokken bij het simulatieproces met PROTEUS:

STAP 1: Selecteer in stap 1 het apparaat in de weergavebalk door de apparaatnaam te typen (bijv. Logische poorten, schakelaars en elektronische basisapparaten).

STAP 2: De componenten plaatsen.

STAP 3: Plaats<>op het tekengebied en klik met de rechtermuisknop op de weerstand en selecteer<>

STAP 4: Componentreferentie: deze wordt automatisch toegewezen

Componentwaarde: bewerkbaar

STAP 5: Bronselectie

STAP 6: Plaats de spanningsbron (VSOURCE) in het tekengebied. Klik vervolgens met de rechtermuisknop op VSOURCE, selecteer<>vervolgens<>

STAP 7: Draadverbinding, klik op de draadautorouter en sluit de componentaansluiting aan zoals vereist door de topologie.

STAP 8: Terminal / Ground toevoegen: Klik op<>, Selecteer<>en plaats<>in het tekengebied.

STAP 9: Uitgang kan spanning / stroom zijn van elk element in het circuit. Metingen in PROTEUS meestal de spannings- / stroomtangen. De huidige sonde moet zich op de horizontale draad bevinden.

Er zijn twee soorten simulaties: Interactieve simulatie - Meestal gebruikt voor digitale signalen. Op grafieken gebaseerde simulatie - Meestal gebruikt voor analoge signalen.

STAP 10: Klik op<>, selecteer<>plaats dan het grafiekvenster op het tekengebied<>​

STAP 11 ​

<>start / stop tijd

<>

• Reeds geplaatste sonde-golfvormen worden gekozen
• Anders<>y-as schaal kan worden geselecteerd

Begin dan<>

De spanningssonde meet de knooppuntspanning waar deze is geplaatst. Om een ​​elementspanning te vinden, moeten de eindknooppuntspanningen van het element worden onderbouwd. Deze operatie kan worden uitgevoerd.

Schematische weergave van simulatie:

Het bovenstaande schematische blokdiagram is ingedeeld in twee delen, genaamd de echte wereld en simulatiestudie. Het systeem dat wordt bestudeerd en gewijzigd, valt onder de echte wereld en systeemstudie betekent dat het systeem het ontwerp van de gesimuleerde hardware test door inputs toe te passen op een circuit en de prestaties ervan te observeren. Aan de andere kant wordt het simulatiemodel geplaatst om het gesimuleerde experiment te modelleren en na het experiment van het simulatiemodel analyseert het de volledige operatie.

Voordelen van simulatie:

1. Het geeft het juiste idee en de implementatie van onze code en schakeling voordat hardware wordt geïmplementeerd.
2. De configuratie van het systeemmodel is zo eenvoudig.
3. Het simulatieproces is veilig te hanteren.
4. Het simulatieproces wordt meestal gebruikt om meer te weten te komen over de prestaties van het systeem
5. Zonder in te gaan op de constructie van het systeem, kunnen we het gedrag van het systeem bestuderen.
6. Het modelleren van nieuwe hardwareapparaten, de lay-out en andere delen van het systeem kunnen de testoperatie uitvoeren zonder de middelen te besteden aan het behalen ervan.
7. Het vermindert de tijd die nodig is om hardware te maken en uw fouten rechtstreeks op hardware te testen. U kunt uw circuit en code zowel op Proteus analyseren en de fouten vinden die u tegenkomt voordat u het op hardware implementeert.

Nadelen van simulatie:

1. Dit proces is moeilijk te debuggen.
2. Dit proces is behoorlijk kosteneffectief.
3. We kunnen geen exact aantal invoeren.

Embedded coderingssoftware

KEIL-software:

Dit software is een geïntegreerde ontwikkelomgeving die u helpt bij het schrijven, compileren en debuggen van ingesloten programma's. Keil-software wordt gebruikt voor het schrijven van een taal op assembly-niveau. We kunnen ze downloaden van hun websites. De grootte van de code voor deze shareware-versies is echter beperkt en we moeten overwegen welke assembler geschikt is voor onze applicatie.

Het omvat de volgende componenten:

• Een projectmanager
• Een merkfaciliteit
• Tool configuratie
• Editor
• Een krachtige debugger
• Om een ​​applicatie in uVision2 te bouwen (compileren, assembleren en koppelen), moet u:
• Selecteer Project – Open project (bijvoorbeeld C166 EXAMPLES HALLO HELLO.UV2 ​
• Selecteer Project - Herbouw alle doelbestanden of Bouw doel. UVision2 compileert, assembleert en koppelt de bestanden in uw project.
• Eigen applicatie aanmaken:
• Om een ​​nieuw project te maken, moet u:
• Selecteer Project - Nieuw project.
• Selecteer een directory en voer de naam van het projectbestand in.
• Selecteer Project - Selecteer apparaat en selecteer een 8051-, 251- of C16x / ST10-apparaat uit het apparaat
• Database
• Maak bronbestanden om aan het project toe te voegen.
• Selecteer Project - Doelen, groepen en bestanden. Add / Files, selecteer Source Group1 en voeg de bronbestanden toe aan het project.
• Selecteer Project - Opties en stel de toolopties in. Merk op dat wanneer u het doelapparaat selecteert in de apparaatdatabase, alle speciale opties automatisch worden ingesteld. U hoeft alleen de geheugenmap van uw doelhardware te configureren. De standaardinstellingen van het geheugenmodel zijn optimaal voor de meeste.

Toepassingen:

• Selecteer Project - Herbouw alle doelbestanden of Bouw doel.

Debuggen van een applicatie:

Om een ​​gemaakte applicatie te debuggen, moet u:

• Selecteer Foutopsporing - Foutopsporingssessie starten / stoppen.
• Gebruik de Step-werkbalkknoppen om een ​​stap door uw programma te lopen. U kunt G, main invoeren in het uitvoervenster om uit te voeren naar de hoofdfunctie C.
• Open het seriële venster met de knop Serienummer 1 op de werkbalk.
• Fouten opsporen in uw programma met behulp van standaardopties zoals Step, Go en Break, enzovoort.

Beperkingen van hoogtesoftware:

De volgende beperkingen zijn van toepassing op de evaluatieversies van de C51-, C251- of C166-toolchains. Beperkingen van de C51-evaluatiesoftware:

• De compiler, assembler, linker en debugger zijn beperkt tot 2 Kbytes objectcode, maar de broncode kan elke grootte hebben. Programma's die meer dan 2 Kbytes aan objectcode genereren, zullen de gegenereerde opstartcode, inclusief LJMP's, niet compileren, assembleren of koppelen en kunnen niet worden gebruikt in apparaten met één chip die minder dan 2 Kbytes aan programmaruimte ondersteunen, zoals de Philips 750/751/752.
• De debugger ondersteunt bestanden die 2 Kbytes en kleiner zijn.
• Programma's beginnen bij offset 0x0800 en kunnen niet worden geprogrammeerd in single-chip apparaten ​
• Er is geen hardware-ondersteuning beschikbaar voor meerdere DPTR-registers.
• Er is geen ondersteuning beschikbaar voor gebruikersbibliotheken of drijvende-kommaberekeningen.

Hoogte software:

• Code-Banking Linker / Locator
• Bibliotheek Manager.
• RTX-51 Klein real-time besturingssysteem

Perifere simulatie:

De Keil-debugger biedt volledige simulatie voor de CPU en on-chip randapparatuur van de meeste embedded apparaten. Om te ontdekken welke randapparatuur van een apparaat wordt ondersteund, in u vision2. Selecteer het item Gesimuleerde randapparatuur in het menu Help. U kunt ook de webgebaseerde apparaatdatabase gebruiken. We voegen constant nieuwe apparaten toe en simulatieondersteuning voor randapparatuur op de chip, dus controleer de apparaatdatabase regelmatig.