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重新聚焦设计工具

xl46512 2012-05-08 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《重新聚焦设计工具pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含重新聚焦设计I具I朋tlumUmi蚀d公司R曲E啪s摘要:在向以软件为中心的设计发展趋势的推动下电子设计行业正经历着一场根本性变革。新的设计方法允许符等。

重新聚焦设计I具I朋tlumUmi蚀d公司R曲E啪s摘要:在向以软件为中心的设计发展趋势的推动下电子设计行业正经历着一场根本性变革。新的设计方法允许设计人员首先对设计的软功能进行定义并开发在完全了解设计需求之后再在合适的硬件平台上予以实现以加快上市时间减少开发成本。关键词:软要素物理硬件嵌入式引富一直稳步发展的电子设计行业现在正经历着一场根本性的变革它将会对电子产品及其开发方式造成深远影响。只要关注一下目前领先的电子产品及其竞争价值便可以了解这种变革的推动力。以手机或音乐播放器等便携式产品为例除了设备的物理特性(外观感受)以外决定性的竞争特性永远都是产品的功能。在全球低成本产品市场中随着对知识产权的日益重视只有产品的功能才可以区分具有相似外观与成本的产品。正是功能要素或设备内置的智能性决定了产品独特的竞争优势。这些在很大程度上都取决于设计的“软”要素更准确的说是取决于能够展现产品功能与用户体验的、由软件定义的要素。在不断发展并得到广泛应用的微处理器的推动下。向以软件为中心(或“软”)的设计发展的趋势一直在快速演进而产品的物理硬件已转变为幕后的支持角色。现在。物理硬件已不再对产品的特性起决定性作用而成为用于定义产品软要素的主机与外部接口。因此就产品开发而言所发生的变化在于虽然产品物理硬件的开发仍然很重要但在整个设计过程中它已经不会导致最终结果产生明显的差异化。事实上随着整个产品都(如DVD播放器)成为日用品产品的硬件设备和设计中的电路模块本身就也成为通用产品。这些产品易于获得及复制不能为整个设计带来任何独有特性。比如各种产品的LcD接口或以太网模块都大同小异因此将宝贵的产品开发时间用于重新设计这些模块是毫无意义的。如今设计人员应该将精力首先放在可为产品设计带来可持续竞争优势的软“设计智能性”上。虽然物理硬件设计仍必不可少但其重要性已退居次位而且其定义会随着设计的进展而发展。软设计啃掉硬骨头尽管设计焦点已发生整体转移但是在传统的设计流程中设计周期的最初部分仍然是创建支持软要素的物理硬件平台。事实上在硬件(如原型设计)到位之能够将设计的核心智能性与物理硬件分离的一体化产品开发系统可以提供高层次的设计可移植性肪咖一ic砌和&锄晒胁蛔肋懈脓删眈啪一泗踟妇万方数据前设计人员无法进行有意义的软件开发因此在设计和仓lJ建合适的物理平台之前必须先做出一系列关键的硬件决策。存在这种情况的原因是传统设计工具与工作流程基于顺序的产品设计步骤采用一系列相互独立的应用在很大程度上已经不适合当今设计所需的新方案。传统设计流程在产品开发过程中采用线性方法推进在设计过程中项设计任务的结果会被移交给下/卜任务因此不得不采用硬件先彳=亍的设计方案。然而产品所需的硬件平台的功能只有在最终进行关键软件开发时才会变得更加明确而此时已经无法修改在创建初始原三重坚设计时就已固定下来的硬件配置一了’。这种两难处境所造成的实际结果就是:在根据产品设计目标制定硬件规格的过程中设计人员必须创建多个原型硬件平台。这不但延长了开发进度而且在许多情况下由于产品上市的压力设计团队被迫使用不成熟的硬件格j£从而影响了产品的性能或功能。另一鲫.J电字设计应用’..|肌阳’nm棚种结果则是:由于更改了处理器类型或其它设计内容以实现设计目标设计团队只好反复进行硬件设计导致产品无法如期上市。这个问题从开始采用微处理器和嵌入式软件进行设计时就已存在在向以软件为中心的设计方法过渡的趋势下两者更是产生了日益激化的矛盾。不过目前的FPGA等价格合理的高容量可编程器件所带来的革命已通过引入软件定义的嵌入式硬件加快了软设计的普及。设计中逻辑硬件的大部分已被纳入软领域这更加剧了硬件先行的产品开发流程所造成的设计障碍不利于实现成功的产品设计。简单的说传统的产品开发方案完全落后于目前的需求。对于采用FPGA厂商所提供的嵌入式设计工具的设计流程来说由于整体设计过程会基于更加复杂的各种彼此独立与隔离的设计工具因此这一点表现得尤为明显。每一项完成的任务都必须转移到下一个任务区然后再重新解释而且各厂商工具之间互不兼容的特性也会限制通过示意图和数据流高级设计程序可以捕获系统中定义的功能性内容万方数据通过使用能够提高嵌入式系统设计抽象层次的高级系统对硬件有所了解的软件工程师可以容易地创建独立于物理硬件的完整功能性设计FPGA等物理硬件器件的选择。硬件设计本应在设计周期的后期才进行现在却束缚了软件智能性的设计而后者对产品在市场中的独特竞争性优势有决定性影响。清除设计障碍开发下一代电子产品需要一种新型的设计工具它允许设计人员首先对设计的软功能进行定义并开发在完全了解设计需求之后再在合适的硬件平台上予以实现。硬件平台本身可以采用自行开发的定制电路板设计也可以选择现成的(coTs)硬件平台。这种系统能够使软件开发摆脱所在硬件平台的设计束缚从而使设计人员能够集中精力去开发不受硬件约束的创新的软功能。上述方案的首要条件是能够将不同设计域融入到一个统一应用、使用同一个设计数据模型的产品开发系统。这样嵌入式软件、可编程硬件以及物理硬件就可以在所有域上使用共同的设计接口与数据库从而使产品开发成为相互关联的任务。利用单一的设计框架设计人员就能够在整个设计过程中使用可提升设计抽象水平的软件层。通过采用与所有支持设备相匹配的驱动文件与硬件库这些软件层能够提供必要的隔离功能以创建独立于器件供应商与目标架构的H'GA开发环境。这种分层系统可将匹配的软件编译器与预验证嵌入式IP库进行结合以创建具有“供应商无关(vendorneut姐)”特性的嵌入式开发系统并可实现与设计采集及板级开发阶段的紧密链接。这种系统能够了解统一应用中所有设计规程的复杂关系因此处理底层硬件复杂性的隔离层能够实现软智能性乳c咖池Des.gn&Applicdtionw瑚NikhiEkc打onicsChtM”万方数据与物理硬件支持的分离。这一关键的软IP由可编程硬件与嵌入式软件组成能够脱离硬件平台进行开发从而消除必须首先创建物理硬件的传统问题。此外这样还使硬件与软件的并行设计成为可能两个设计域可以在一个产品设计环境中共同工作这样就在两个设计域之间实现了真正的协同设计从而显著简化了在软件与硬件之间转移设计单元的任务。这样的系统还支持硬件开发板从而可支持允许更改可编程器件及外设的插入式电路板。如果这种开发硬件能够与设计软件直接通信那么整个“供应商无关”的产品开发系统就能够轻易的针对当前选择的可编程器件或外设进行自我调整。由于目前设计系统自身可以解决低层次的设计问题因此设计人员可以调整设计方向采用高层次的采集接口来开发设计的核心功能要素。这样较简单的嵌入式设计采集系统就可以取代晦涩的HDL输入以提高设计抽象层次。加兜J电子设计应用删帆阳破cDm.棚使用一体化设计系统进行开发时。设计人员可以方便地在软领域中定义产品的功能性然后再配置到定制或预先确定的OTS硬件平台上这些系统可以采用图形化的流程图方案甚至采用可移动IP功能块的原理图输入系统再通过熟知的轻松方式进行互连。采集过程可得到极大简化同时嵌入式硬件开发领域一度是可编程硬件专家的专属领地现在硬件与软件工程师都有能力进行操作。这种方法可以使电子产品设计成为单一的任务而不再是若干单个任务的集合到开发过程结束时才能结合在一起。从创新到产品最终设计功能性与物理硬件的分离将创建一种新的设计环境硬件平台在这里不再是首要问题可以等到产品的形式与功能开发成熟后再进行处理。这种设计的独立软IP的价值在于它可以应用于不同的硬件平台带来更高的性能、更简单的实现甚至更低的成本等众多优势。这种部署方法还会受到商业考虑的影响如计划的生产运行周期、上市时间期限以及利润率等。不过就物理层面而言实际实现可以采用各种不同的形式包括完整的oTs硬件设备、oTs硬件模块套装或传统的定制PCB。更引人注目的是oTS硬件项目的前景在开发和测试产品时所使用的设计软件与硬件开发平台均可直接对其进行支持。在这种环境下进行的设计可平稳地直接转换为最终产品。这种方法使得关键的设计决策可以推迟到设计周期的较后期再做出并能够随时更新设计中软要素的定义甚至在产品完成现场部署后仍可进行更新。‘此外如果系统独立于器件供应商就能够采用以软件为中心的灵活设计方案使设计人员能够自由创新摆脱传统设计工具带来的硬件约束或复杂性、低效率等不利因素。在重新定义所使用的设计工具的过程中设计人员还需要改变相应的设计方法及设计流程同时传统的设计思维也需要做出相应转变应当首先专注于软设计智能性因为它将体现产品的差异性。要实现可持续的产品差异化只有依赖设计中的独特‘软’功能而不是物理硬件所固有的特性。未来的电子产品设计工具与方法必须包含高层次方法使功能性摆脱预定义硬件平台的限制从而使所有设计人员都能够集中精力创造未来的智能性互连产品。豳口万方数据重新聚焦设计工具作者:RobEvans作者单位:AltiumLimited公司刊名:电子设计应用英文刊名:ELECTRONICDESIGNAPPLICATIONWORLDNIKKEIELECTRONICSCHINA年卷(期):()被引用次数:次本文链接:http:dgwanfangdatacomcnPeriodicaldzsjyyaspx授权使用:青岛理工大学(qdlgdx)授权号:badbeeffa下载时间:年月日

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