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3-2012

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Software/Tools/Kits

Software/Tools/Kits Embedded Anwendungen einfach und schnell realisieren Bild 1: Den erstellten Code direkt in das Zielsystem flashen Die grundsätzlichen Fragen vor der Entwicklung eines Embedded-Systems sind, unabhängig von der Anwendung, meist sehr ähnlich: • In welcher Zeit kann ich ein vorzeigbares Funktionsmuster/ einen Prototypen realisieren? • Wer baut die Hardware? • Wer entwickelt die Anwendungs-Software? Ideal wäre eine Multifunktionsplattform, welche direkt von dem Anwendungsspezialisten programmiert werden kann (eventuell auch ohne den Programmierfachmann). Die kompakten Plattformen der ZBrain-Reihe kommen diesem Ideal sehr nahe und lassen sich auf einfache Weise grafisch programmieren. Man beginnt mit dem ZMC- Starterkit (Bild 2), einem universellen Low-Power Einplatinen-Messrechner mit umfangreichem Analog- und Digital- I/O, PWM, Counter, Encoder, Color-Touch-TFT, Ethernet, mobilen Speichermedien, USB, seriellen Schnittstellen, Embedded-Filesystem, Webserverfunktion und einem Signalsimulator. Über Standardbusse (PPI, SPI, I²C, TWI, SPORT, UART) oder eigene Baseboards lässt sich externe Hardware einbinden. Die Bootzeit liegt unter einer Sekunde, die Realtime im Mikro-Sekunden- und der Stromverbrauch im Milli-Watt- Bereich. Das kompakte Multifunktionsboard ist für den rauen, lüfterlosen Betrieb bei -20 °C bis +75 °C ausgelegt. Die umfangreichen Software- Tools auf Basis des LabVIEW C-Codegenerators sind sorgfältig auf die Hardware abgestimmt und ermöglichen grafische Programmierung auf dem Systemlevel einfach per Drag-and-Drop, auch ohne „C“-Kenntnisse. Ferner bietet das ZMC-Starterkit die Möglichkeit, C-Programme, Bibliotheken und Algorithmen über ein Plug-In direkt einzubinden. Echtzeitfunktionen werden auf der Interruptebene des Prozessors in µs ausgeführt. Umfangreiche Beispiele sowie Softwarevorlagen erleichtern den Einstieg. Der Entwickler kann sich damit ohne weitere Vorbereitungen direkt auf seine Anwendung konzentrieren. Als weitere Unterstützung werden praxisorientierte Seminare angeboten. Effektive Werkzeuge Die effektiven Werkzeuge reduzieren die Anwendungsentwicklung im Wesentlichen auf drei Schritte: • Die Ideen und Gedankenmodelle in ein Blockschaltbild umsetzen und mit dem Signalsimulator überprüfen Bild 2: Das ZMC-Starterkit • daraus C-Code erzeugen und mit einem Echtzeitkernel zu lauffähigem Prozessorcode verlinken lassen • diesen Code ins Zielsystem laden und dort live mit Prozesssignalen testen (Bild 1). Individuelle grafische Bedieneroberflächen per Drag-and-Drop Vom einfachen Prozessmonitor bis zur komplexen Bedienerführung lassen sich grafische Bedieneroberflächen in wenigen Stunden oder Tagen realisieren. Eine Bibliothek mit fertigen grafischen Funktionselementen ermöglicht den schnellen Aufbau inklusive Touch. Fotos oder Zeichnungen lassen sich auf dem TFT darstellen und mit Grafikprimitiven überlagern (Overlay). Als Zielsysteme stehen verschiedene Hardwareplattformen (bis zum Streichholzschachtel- Format) oder kundenspezifische Lösungen zur Verfügung. Durch skalierbare Power- und Batterie-Management-Funktionen sind die Plattformen auch für mobile Anwendungen sehr gut geeignet. Testaufbauten, Prototypen und Seriengeräte lassen sich auf diese Weise in kürzester Zeit realisieren. • CC&I Computer Communication & Interface GmbH sales@cciembedded.de www.cciembedded.de 24 PC & Industrie 3/2012

Auf der embedded world 2012 stellt CoSynth erstmals den CoSynth Synthesizer vor. Dieses Werkzeug ermöglicht die Entwicklung von FPGA-beschleunigten Systemen direkt aus Softwarealgorithmen. Wenn der Embedded-PC nicht mehr genug Leistung bietet, bleiben zwei Möglichkeiten: Eine teure, energie-intensive und schnellere CPU oder ein Coprozessor wie DSP oder FPGA. Da diese Spezialprozessoren eine spezielle Programmierung benötigen, waren bislang hohe Kosten für Experten oder fertig eingekaufte Lösungen fällig. Doch mit dem CoSynth Synthesizer erfolgt die FPGA-Entwicklung wie für den PC: In C/C++ geschriebene Programme werden mit der C++- Bibliothek SystemC für die parallele Verarbeitung auf FPGAs vorbereitet. Das fertige System ist so als Softwarelösung auf dem PC ausführbar und mit üblichen Software-Werkzeugen zu testen und zu optimieren. Schließlich erzeugt der CoSynth Synthesizer automatisch aus der Software die für den FPGA notwendige Hardwarebeschreibung. Funktion und Zeitverhalten werden exakt reproduziert, so dass die zuvor in Software getesteten Eigenschaften des Systems in der Hardware erhalten bleiben. Vorteile des CoSynth Synthesizer • Exakte Wiedergabe des Verhaltens der Software • Breite Unterstützung von C++ und SystemC • Integration von Legacy-IP- Cores aus der Hardware FPGA-Bausteine für die industrielle Bildverarbeitung CoSynth stellt ein Repertoire an fertigen Bausteinen für die hardwarebeschleunigte industrielle Bildverarbeitung unter dem Namen CoreSynth Vision vor. Mit ihnen lassen sich schnelle und kompakte Embedded- Systeme erstellen. Verwendung finden sie in allen Bereichen der industriellen Bildverarbeitung. Über standardisierte Schnittstellen werden die Module für komplexe Prozesse kombiniert. Durch die parallele Ausführung auf dem FPGA können selbst bei großen Auflösungen noch sehr hohe Bildraten erreicht werden. Im Einzelnen decken die IP-Cores folgende Bereiche ab: • Ein- und Ausgabe • Vorverarbeitung und Filterung • Objekterkennung und Verarbeitung Alle gängigen Funktionen der Bildverarbeitung sind vorhanden. Software/Tools/Kits Einfach aus Software schnelle Hardware erzeugen Für komplexere Verfahren der Objekterkennung und -verfolgung gibt es ebenfalls Module. Speziell für kamerabasierte Systeme stehen IP-Cores für die wichtigsten Übertragungsstandards bereit. Zusätzlich existieren IO-Module für eine schnelle Integration der Hardware mit prozessorbasierten Lösungen zu einem beschleunigten System- On-Chip. Auch über den Bereich Bildverarbeitung hinaus gibt es IP-Cores von CoSynth, etwa für Kommunikationskomponenten und Kryptographie. Wir stellen aus: embedded world 2012, Halle 4a, Stand 308b • CoSynth GmbH & Co. KG www.cosynth.com Dedizierte Unterstützung unterschiedlicher 32-Bit-Mikrocontroller-Architekturen Neue Funktionen für eine effiziente Multicore-Kontrolle, sehr gute Visualisierungsmöglichkeiten auf Systemebene und die dedizierte Unterstützung einer Vielzahl neuer 32-Bit-SoCs unterschiedlicher Hersteller zeichnen die Universal- Debug-Engine (UDE) 3.2 von PLS Programmierbare Logik & Systeme aus. Sie wird erstmals auf der embedded world 2012 vorgestellt. Die für das Development-Device der neuen TriCore-Multicore-Architektur von Infineon sowie Bausteine aus dem JDP- Programm von Freescale und STMicroelectronics zur Universal-Multicore-Workbench erweiterte UDE 3.2 ist unter anderem mit einem Multicore-Program-Loader, sowie einem Multicore-Run-Control- Manager für die synchrone Laufzeitkontrolle ausgestattet. Dadurch können die durch On-chip-Trace (MCDS) oder extern (Nexus bzw. Coresight) aufgezeichneten Daten visualisiert und für Analysefunktionen auf Systemebene wie Code- Coverage oder Profiling verwendet werden. Die grafische Code-Coverage-Analyse erlaubt die einfache Erkennung von nicht ausgeführtem Code auf Funktions-, Sourceline- oder Maschinencode-Ebene. Profiling-Funktionen helfen bei der Leistungsoptimierung von Applikationen. • pls Programmierbare Logik & Systeme GmbH www.pls-mc.com

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