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EMULAZIONE | SPECIALE
EMBEDDED 57 • settembre • 2015
possono interoperare con i tool di simulazione si
ottiene il vantaggio aggiuntivo che gli ingegneri
che svolgono i test di verifica hardware hanno
la possibilità di collaborare direttamente con i
progettisti e suggerire loro come migliorare il di-
segno dei circuiti per osservarne poi gli effetti
rapidamente. Questa cooperazione non è altret-
tanto immediata se si utilizzano i prototipi che
richiedono molto più lavoro e molto più tempo
anche per la più piccola modifica. Non c’è dubbio,
tuttavia, che le interfacce a velocità più elevata
possano essere adeguatamente verificate solo re-
alizzando un prototipo ma si può anche scegliere
di limitare la prototipazione alle sole parti dov’è
strettamente necessaria e lasciare all’emulazio-
ne il compito di verificare tutto il resto del si-
stema. Del resto, nei tool di emulazione c’è sem-
pre la possibilità di definire SoC custom con dei
modelli che sono adatti per rappresentare quei
sottosistemi per i quali si può preferire la realiz-
zazione di un prototipo.
D’altro canto, oggi ci sono molti ingegneri che
stanno adottando le tecniche di verifica Hardwa-
re-in-the-Loop (HIL) anche al di fuori dell’ambi-
to automotive dove queste sono nate perché, a
ben vedere, pare proprio che offrano alcuni in-
dubbi vantaggi. In pratica, si tratta di predispor-
re un ambiente che riproduca fedelmente le con-
dizioni in cui si trova a funzionare un sistema,
un sottosistema o persino un singolo dispositivo
che poi si introduce in questo contesto in modo
da valutarne il comportamento direttamente sul
campo. Dato che lo sviluppo di una nuova auto-
vettura è notoriamente prolisso i test di questo
tipo sono diventati una prassi per i costruttori di
sistemi elettronici automotive. La novità è che
l’ambiente di base per i test HIL oggi può essere
sia una piattaforma hardware sia una sua rap-
presentazione software che la simula fedelmen-
te e perciò nel primo caso si possono verificare i
prototipi e nel secondo i modelli. Avere a dispo-
sizione entrambe le strategie di test sui prototipi
o di emulazione sui modelli è senza dubbio un
grande vantaggio che gli ingegneri apprezzano
per sviluppare le schede di tutti i tipi e tutti i
settori applicativi ed è per questo motivo che le
metodologie di test HIL stanno diffondendosi
fra i costruttori di schede embedded per l’indu-
stria, l’energia, l’aerospazio e il medicale. Nelle
piattaforme per i test HIL si usano metodologie
comuni alla simulazione e all’emulazione e c’è
il vantaggio di poter verificare in tempo reale i
contesti con qualsiasi livello di complessità dap-
prima nella loro rappresentazione matematica e
poi anche allorquando sia disponibile un prototi-
po, utilizzando i medesimi parametri di valuta-
zione. Ciò consente ai progettisti di perfezionare
le caratteristiche e le prestazioni dei sistemi e
dei sottosistemi durante l’intero ciclo di sviluppo
e collaborare insieme ai collaudatori per correg-
gere i difetti funzionali a tutti i livelli di astra-
zione.
HIL riconfigurabile
offre un insieme di solu-
zioni per i test HIL in tempo reale che compren-
dono tool di modellazione e simulazione, tool di
analisi e visualizzazione grafica dei processi, al-
goritmi specifici per i test in tempo reale, tool ap-
positi per l’automatizzazione dei test e tool per la
tracciabilità dei requisiti dalla loro impostazione
iniziale lungo l’intero ciclo di sviluppo fino all’e-
mulazione dei modelli, alla prototipazione e al
collaudo finale. In formato PXI troviamo proces-
sori in tempo reale, I/O analogici e digitali, I/O a
radiofrequenza, rilevatori di errori di inserzione
(Fault Insertion) per la simulazione di corto cir-
cuiti e circuiti aperti, moduli con bus e interfacce
di ogni tipo (compresi i formati tipici automotive,
avionici e militari) nonché moduli di visione e ac-
quisizione immagini per la rilevazione di ogget-
ti in movimento. La dotazione di schede multi-
funzione è particolarmente ampia con moduli di
Fig. 2 – OP4510 è il simulatore in tempo rea-
le HIL che Opal-RT propone anche per la pro-
totipazione grazie al potente quad-core Intel
Xeon con clock di 3,2 GHz e all’Fpga Xilinx con
326mila celle logiche