Embedded System Design-Prozess

Simulationssoftware

Simulation ist der Prozess des Entwurfs eines Modells vonein reales System und Durchführen von Experimenten mit einem Modell, um entweder das Verhalten des Systems zu verstehen oder verschiedene Schritte zu bewerten, um den Systembetrieb zu erreichen.

Um etwas zu simulieren, muss zunächst ein Modell entwickelt werden. Dieses Modell repräsentiert das Verhalten / die Funktionen des ausgewählten physischen Systems.

Simulation wird beispielsweise in vielen Zusammenhängen verwendetSimulation von Technologie zur Leistungsoptimierung, zum Testen, zur Schulung und Ausbildung. Computerexperimente werden häufig zur Untersuchung von Simulationsmodellen verwendet. Ein Simulationsprozess wird zum Testen der Schaltung verwendet, die permanent entworfen wird, da das Ändern der Hardware sehr schwierig ist, wenn die Schaltung nicht ordnungsgemäß funktioniert.

Simulation ist ein Prozess des Testens des Designs durchAnlegen von Eingängen an eine Schaltung und Beobachten oder Beobachten ihres Verhaltens. Die Ausgabe einer Simulation ist ein Satz von Wellenformen, die zeigen, wie sich eine Schaltung bei einer gegebenen Folge von Eingaben verhält.

Im Allgemeinen gibt es zwei Arten der Simulation: Funktionssimulation und Timing-Simulation. Die Funktionssimulation testet die logische Operation einer Schaltung, ohne Verschiebungen in der Schaltung zu erklären. Die Funktionssimulation ist schnell und hilfreich, um die grundsätzliche Wirksamkeit der entworfenen Schaltung zu überprüfen.

Die Timingsimulation ist sinnvoller als dieFunktionssimulation In diesem Simulationsprozess gehen die logischen Komponenten und Drähte einen Schritt zurück, um auf Eingaben zu reagieren. Um die logische Operation der Schaltung zu testen, zeigt sie die zeitliche Abstimmung der Signale in der Schaltung an, und es dauert länger, bis sie ausgeführt wird.

Es gibt viele Simulationstechniken zum Testen der Schaltung. In diesem Artikel werden wir eine Simulation mit PROTEUS sehen.

PROTEUS ist eines der bekanntesten PCB-DesignsSoftware. Es ist in die Simulations- und grundlegende SPICE-Simulationsfunktion integriert, um ein komplettes Elektronikdesignsystem zu erstellen. Verglichen mit anderen Embedded-Design-Prozessen verringert es die Entwicklungszeit. Sehen wir uns ein Beispiel mit der PROTEUS-Software für die Simulation an.

Folgende Schritte sind in den Simulationsprozess mit PROTEUS einbezogen:

SCHRITT 1: Wählen Sie in Schritt 1 das Gerät aus der Anzeigeleiste aus, indem Sie den Gerätenamen eingeben (z. B. Logikgatter, Schalter und elektronische Grundgeräte).

Schritt 1

SCHRITT 2: Komponenten platzieren.

Schritt 2

SCHRITT 3: Platzieren Sie << register >> auf der Zeichenfläche, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Widerstand und wählen Sie << Eigenschaften bearbeiten >>

Schritt 3

SCHRITT 4: Komponentenreferenz: Diese wird automatisch zugewiesen

Komponentenwert: Bearbeitbar

Schritt 4

SCHRITT 5: Quellenauswahl

Schritt - 5

SCHRITT 6: Legen Sie die Spannungsquelle (VSOURCE) in den Zeichenbereich. Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf VSOURCE, wählen Sie << Eigenschaften bearbeiten >> und dann << OK >>

Schritt - 6

SCHRITT 7: Drahtverbindung, klicken Sie auf den automatischen Drahtrouter und schließen Sie das Komponententerminal an, je nach Topologie.

Schritt - 7

SCHRITT 8: Terminal / Boden hinzufügen: Klicken Sie auf << Terminal >>, wählen Sie << Boden >> und setzen Sie << Boden >> in den Zeichenbereich.

Schritt - 8

SCHRITT 9: Der Ausgang könnte Spannung / Strom eines beliebigen Elements in der Schaltung sein. Messungen in PROTEUS meistens die Spannungs- / Stromsonden. Die Stromsonde sollte sich am horizontalen Draht befinden.

Schritt - 9

Es gibt zwei Arten von Simulationen: Interaktive Simulation - Wird hauptsächlich für digitale Signale verwendet. Graph-basierte Simulation - Wird hauptsächlich für analoge Signale verwendet.

SCHRITT 10: Klicken Sie auf << Diagrammknoten >>, wählen Sie << Analog >> aus und platzieren Sie das Diagrammfenster auf der Zeichnungsfläche << Analogausschnitt >>.

Schritt - 10

SCHRITT 11:

<< Transient Graph bearbeiten >> Start- / Stoppzeit

<< Transient Trace hinzufügen >>

  • Bereits platzierte Sondenwellenformen werden ausgewählt
  • Es kann eine andere <linke / rechte >> Y-Achsenskala ausgewählt werden

Starten Sie dann << Simulation Run >>

Schritt - 11

Die Spannungssonde misst die Knotenspannung, an der sie platziert ist. Um eine Elementspannung zu finden, sollten die Anschlussknotenspannungen des Elements unterbaut werden. Diese Operation könnte durchgeführt werden.

Schematische Darstellung der Simulation:

Simulation
Das obige schematische Blockschaltbild ist klassifiziertin zwei Teile namens Real World und Simulationsstudie. Das System befindet sich in der Studie und das System alter befindet sich in der realen Welt, und Systemstudien bedeuten, dass das System das Design der simulierten Hardware testet, indem Eingaben an eine Schaltung angelegt und deren Leistung überwacht werden. Auf der anderen Seite wird das Simulationsmodell zur Modellierung des simulierten Experiments platziert und nach dem Experiment des Simulationsmodells analysiert es die gesamte Operation.

Vorteile der Simulation:

  1. Es gibt die richtige Idee und Implementierung unseres Codes und unserer Schaltung vor der Implementierung auf Hardware.
  2. Die Konfiguration des Systemmodells ist so einfach.
  3. Der Simulationsprozess ist sicher zu handhaben.
  4. Der Simulationsprozess wird meistens verwendet, um die Leistung des Systems zu kennen
  5. Ohne auf die Konstruktion des Systems einzugehen, können wir das Verhalten des Systems untersuchen.
  6. Neue Hardware-Geräte, Modellierung, Layout und andere Systembereiche können den Testvorgang durchführen, ohne die Ressource für ihre Erreichung zu verpflichten.
  7. Es reduziert die Zeit für die Erstellung von Hardware undTesten Sie Ihre Fehler direkt auf der Hardware. Sie können Ihre Schaltung und Ihren Code sowohl auf Proteus als auch auf Fehler analysieren, bevor Sie sie auf Hardware implementieren.

Nachteile der Simulation:

  1. Dieser Prozess ist schwer zu debuggen.
  2. Dieser Prozess ist ziemlich kostenwirksam.
  3. Wir können keine genaue Nummer eingeben.

Eingebettete Codierungssoftware

KEIL-Software:

Diese Software ist eine integrierte EntwicklungsumgebungDadurch können Sie eingebettete Programme schreiben, kompilieren und debuggen. Keil-Software wird zum Schreiben einer Assembler-Sprache verwendet. Wir können sie von ihren Websites herunterladen. Die Größe des Codes für diese Shareware-Versionen ist jedoch begrenzt und wir müssen berücksichtigen, welcher Assembler für unsere Anwendung geeignet ist.

Es kapselt die folgenden Komponenten:

  • Ein Projektmanager
  • Eine Möglichkeit zur Einrichtung
  • Werkzeugkonfiguration
  • Editor
  • Ein mächtiger Debugger
  • Um eine Anwendung in uVision2 zu erstellen (zu kompilieren, zusammenzusetzen und zu verknüpfen), müssen Sie
  • Projekt auswählen - Projekt öffnen (Zum Beispiel C166EXAMPLESHELLOHELLO.UV2)
  • Projekt auswählen - Alle Zieldateien neu erstellen oder Ziel erstellen. UVision2 kompiliert, baut und verknüpft die Dateien in Ihrem Projekt.
  • Eigene Anwendung erstellen:
  • Um ein neues Projekt zu erstellen, müssen Sie:
  • Wählen Sie Projekt - Neues Projekt.
  • Wählen Sie ein Verzeichnis und geben Sie den Namen der Projektdatei ein.
  • Wählen Sie Projekt - Gerät auswählen und wählen Sie ein Gerät des Typs 8051, 251 oder C16x / ST10 aus
  • Datenbank
  • Erstellen Sie Quelldateien, die Sie dem Projekt hinzufügen möchten.
  • Wählen Sie Projekt - Ziele, Gruppen und Dateien. Fügen Sie / Dateien hinzu, wählen Sie Quellgruppe1 aus, und fügen Sie dem Projekt die Quelldateien hinzu.
  • Wählen Sie Projekt - Optionen und legen Sie die Werkzeugoptionen fest. Wenn Sie das Zielgerät aus der Gerätedatenbank auswählen, werden alle speziellen Optionen automatisch festgelegt. Sie müssen nur die Speicherzuordnung Ihrer Zielhardware konfigurieren. Die Standardeinstellungen für das Speichermodell sind für die meisten optimal.

Anwendungen:

  • Projekt auswählen - Alle Zieldateien neu erstellen oder Ziel erstellen.

Debuggen einer Anwendung:

Um eine erstellte Anwendung zu debuggen, müssen Sie:

  • Wählen Sie Debug - Debug Session starten / stoppen.
  • Verwenden Sie die Schaltflächen der Symbolleiste "Schritt", um das Programm schrittweise zu durchlaufen. Sie können im Ausgabefenster G, main eingeben, um die C-Hauptfunktion auszuführen.
  • Öffnen Sie das serielle Fenster mit der Schaltfläche Serial # 1 in der Symbolleiste.
  • Debuggen Sie Ihr Programm mit Standardoptionen wie Step, Go, Break usw.

Einschränkungen der Höhensoftware:

Die folgenden Einschränkungen gelten für die Evaluierungsversionen der Werkzeugketten C51, C251 oder C166. Einschränkungen der C51-Evaluierungssoftware:

  • Compiler, Assembler, Linker und Debugger sindbegrenzt auf 2 KByte Objektcode, Quellcode kann jedoch beliebig groß sein. Programme, die mehr als 2 KByte Objektcode generieren, werden den erstellten Startcode nicht kompilieren, zusammenstellen oder verknüpfen, einschließlich LJMP-Codes und können nicht in Einchipgeräten verwendet werden, die weniger als 2 KByte Programmspeicher wie Philips 750/751/752 unterstützen.
  • Der Debugger unterstützt Dateien mit einer Größe von 2 KB und weniger.
  • Programme beginnen mit dem Offset 0x0800 und können nicht in Einchip-Geräte programmiert werden.
  • Für mehrere DPTR-Register ist keine Hardwareunterstützung verfügbar.
  • Für Benutzerbibliotheken oder Fließkomma-Arithmetik ist keine Unterstützung verfügbar.

Höhensoftware:

  • Code-Banking Linker / Locator
  • Bibliotheksmanager.
  • RTX-51 Kleines Echtzeitbetriebssystem

Peripheriesimulation:

Der Keil-Debugger bietet eine vollständige Simulationfür die CPU und On-Chip-Peripheriegeräte der meisten Embedded-Geräte. Um herauszufinden, welche Peripheriegeräte eines Geräts unterstützt werden, in u vision2. Wählen Sie den Eintrag Simulierte Peripheriegeräte aus dem Hilfe-Menü. Sie können auch die webbasierte Gerätedatenbank verwenden. Wir fügen ständig neue Geräte und Simulationsunterstützung für On-Chip-Peripheriegeräte hinzu. Überprüfen Sie daher regelmäßig die Gerätedatenbank.


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