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EMBEDDED
56 • maggio • 2015
LA COPERTINA DI EMBEDDED
national instruments
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tro connettori PMOD per accelerare l’integrazio-
ne e la selezione dei moduli I/O. Molti produttori
di chip forniscono moduli PMOD, che includono
semplici I/O analogici fino ad altoparlanti stereo.
Soluzione middleware completa e validata
NI SOM integra, inoltre, un BSP (board support
package) validato e driver su sistema operativo
NI Linux Real-Time (Fig. 3). Questi componen-
ti software forniscono un supporto completo per
periferiche come Ethernet o USB, interfacce a
componenti come la memoria e il bus di comu-
nicazione tra il processore e l’FPGA. NI Linux
Real-Time combina le prestazioni di un sistema
operativo real-time con l’accessibilità e la flessi-
bilità di Linux. Gli sviluppatori software posso-
no sfruttare i vantaggi della vasta comunità di
Linux per incrementare un’applicazione real-
time, conservando le peculiarità di un sistema
operativo deterministico. NI Linux Real-Time
consente, inoltre, una maggiore flessibilità nella
programmazione del processo-
re, fornendo inoltre una possi-
bilità di programmazione con
linguaggi di programmazione
C/C++ e mantenendo la svilup-
po di applicazioni real-time di
LabVIEW per comunicare con
l’FPGA programmabile.
Secondo lo studio del 2013 sul
mercato embedded di UBM, in
un progetto embedded lo svi-
luppo software interessa più
del 60% delle risorse. Gli svi-
luppatori, spesso, devono forni-
re componenti come middlewa-
re, firmware, sistemi operativi
embedded e software applicati-
vi, che richiedono grandi inve-
stimenti per sviluppo, collaudo
e debug. In un modo molto si-
mile all’hardware, il software
per la scheda NI SOM passa
attraverso un processo di veri-
fica e validazione molto ampio,
come, ad esempio, stress-test
per tutte le periferiche. For-
nendo un BSP validato, i dri-
ver di dispositivo e un sistema
operativo real-time, NI SOM permette ai team di
progettazione di minimizzare i tempi di sviluppo
e i rischi. I team possono, quindi, concentrarsi
sulle funzionalità chiave, come l’integrazione di
I/O specifici o lo sviluppo di algoritmi personaliz-
zati e software applicativi.
Software applicativo FPGA
Grazie alla tecnologia FPGA riconfigurabile, è
possibile effettuare elaborazioni del segnale a
velocità elevata, controlli ad alta velocità o de-
terministici, elaborazioni di segnale avanzate,
temporizzazioni e triggering personalizzati. Per
i sistemi di controllo si possono eseguire anche
algoritmi di controllo avanzati direttamente nel-
la logica programmabile SoC di Zynq per mini-
mizzare la latenza e massimizzare le frequenze
di loop. I
l software per la progettazione grafica di sistemi
NI LabVIEW garantisce un ambiente di sviluppo
grafico con migliaia di funzioni e blocchi IP, sia
per i processori sia per i chip
FPGA. LabVIEW FPGA, che
estende la piattaforma di svi-
luppo grafico, fornisce un’alter-
nativa alla programmazione in
HDL, in grado di semplificare i
task di interfaccia a I/O e di co-
municazione dati, ottimizzan-
do la produttività della proget-
tazione embedded e riducendo
il time-to-market.
LabVIEW FPGA fornisce delle
IP sviluppate da NI e Xilinx per
le funzioni base, come counter
o algoritmi più avanzati, come
la decodifica video e il control-
lo di movimenti complessi. Gli
sviluppatori HDL con espe-
rienza possono importare e riu-
tilizzare il codice esistente con
IP Integration Node all’interno
di LabVIEW FPGA.
Il software, inoltre, integra
la possibilità di utilizzare in
maniera molto semplice ca-
nali DMA per il trasferimen-
to dei dati tra il processore e
l’FPGA.
Fig. 2 – NI SOM combina lo Zynq
SoC con le periferiche in un mo-
dulo grande approssimativamente
quanto un biglietto da visita