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TECH INSIGHT EMBEDDED DESIGN 38 - ELETTRONICA OGGI 478 - MAGGIO 2019 terfaccia standard, come I2C, in un sensore costa poco e occupa poco spazio, inoltre semplifica notevolmente l’integrazione del sensore con il processore principale, con tutti i vantaggi che ciò comporta in termini di funzionamento delle applicazioni. In precedenza, per fornire i valori della temperatura era possibile usare un termistore NTC collegato in serie ad un normale resistore. Il calcolo della temperatura richiede la misura della tensione nella giunzione di due componenti mediante un convertitore analogico-digitale (ADC). Il rapporto tra resistenza e caratteristiche di temperatura viene utilizza- to per modellare l’equazione dall’uscita del convertitore A/D. Poiché è molto improbabile che la caratteristica di resistenza dell’NTC sia line- are, il modello potrebbe aver bisogno di ulteriori coefficienti per una linearizzazione in due o più sezioni. Questo processo non solo impone la presenza di un ADC sull’host, ma introduce anche un onere, in termini di utilizzo di risorse e, quindi, un ritardo nella lettura e nel calcolo della temperatura. Oggi, sono disponi- bili moduli di sensori di temperatura che integrano questo livello di elaborazione e che sono in grado di for- nire letture molto accurate su richiesta, su un’interfaccia a un filo o I2C, e che semplificano il processo di rac- colta dati senza dover aggiungere ulteriori risorse al microcontrollore host. Un esempio è riportato in figura 2. Un differente punto di partenza Vista da un’altra prospettiva, la disponibilità di commodity di fatto “sposta verso l’alto” il punto di partenza di qualsiasi progetto elettronico. Anziché partire da un foglio bianco per creare il progetto di un circuito, i pro- gettisti possono adottare un approccio sistematico, basato su blocchi base, e generare il progetto consapevoli del fatto che è già disponibile un’ampia gamma di componenti commodity. Questo rende la progettazione di sistemi elettronici accessibile a una più vasta gamma di utenti che non necessariamente deve conoscere le basi della teoria della componentistica elettronica. Anche se sono pochi i progettisti in grado di capire com- pletamente il funzionamento del protocollo Bluetooth, la maggior parte dei progettisti è in grado di integrare un modulo BLE nel proprio progetto. Un esempio calzante è quello relativo agli FPGA, una volta erano considerati alla portata esclusiva di proget- tisti esperti che conoscevano i linguaggi di descrizione dell’hardware (HDL), e ora accessibili a una platea più vasta di progettisti. Questo comporta notevoli vantaggi ai progettisti impegnati nelle applicazioni di accelera- zione dell’elaborazione e di visione artificiale. Iniziative come quelle di Intel hanno reso gli FPGA accessibili a tutti. Non è più necessario essere un progetti- sta hardware esperto per sfruttare le potenzialità di questi dispositivi. La scheda PAC (Programmable Accele- ration Card) di Intel (Fig. 3) è una scheda in formato 1U ad alte prestazioni altamente integrata che include un FPGA Intel Arria 10 GX, transceiver SERDES multi-Gigabit e 8 GB di memoria DDR. Per semplificare ulteriormen- te il processo di sviluppo con Intel PAC è disponibile una serie di librerie e driver di rete neurali open-source, tra cui il toolkit Intel OpenVINO. La trasformazione degli FPGA in commodity sta ampliando anziché limitando la creatività dei progettisti, portando una ventata di innovazione in applicazioni quali reti neurali e data cen- tre. Anziché rimanere “imbrigliati” nei lunghi cicli di sviluppo di una scheda FPGA personalizzata, gli architetti di sistema e gli sviluppatori di applicazioni possono partire da una piattaforma testata e collaudata, rispar- miando potenzialmente un anno o più sulle tempistiche del progetto (senza trascurare le spese non recupera- bili di notevole entità). Per il settore dell’elettronica, la trasformazione in commodity è un elemento essenzia- le per velocizzare i cicli di sviluppo, permettendo l’introduzione sul mer- cato di un numero sempre maggiore di prodotti in un determinato periodo di tempo. Poiché la complessità della progettazione è destinata ad aumen- tare in futuro, la componentizzazione di funzioni complesse renderà il pro- cesso di progettazione sempre più una commodity. Figura 3 - Scheda di accelerazione programmabile Intel (Fonte: Intel) Fig. 2 – Il sensore di temperatura Maxim Integrated DS18B20+ ospitato in un package compatto TO-92-3 (Fonte: Maxim Integrated)