La tecnologia programmabile offre enormi possibilità per lo sviluppo di sistemi embedded e, più in generale, per la progettazione elettronica. Gli FPGA ad elevata densità possono costituire una piattaforma che unisce i mondi attualmente separati della progettazione hardware e software. L’impatto della tecnologia programmabile potrebbe eguagliare i mutamenti prodotti dalla comparsa dei microprocessori parecchi decenni orsono.
Il potenziale degli FPGA a elevata densità non è stato finora praticamente sfruttato dai progettisti embedded. In considerazione della libertà e della flessibilità che sono in grado di offrire come piattaforma di sviluppo, c’è da chiedersi come mai ciò sia potuto accadere. Il motivo è da ricercare nel fatto che i tool e le metodologie tradizionalmente impiegate per generare sistemi hardware programmabili sono mutuate dal mondo della progettazione dei chip, dove le competenze nella progettazione a livello RTL e la conoscenza dei linguaggi HDL sono elementi essenziali.
Per consentire agli sviluppatori embedded di sfruttare appieno le potenzialità della progettazione programmabile, i tool di design devono permettere ai programmatori in linguaggio C di penetrare nel mondo dell’hardware senza tuttavia dover progettare direttamente a livello hardware.
Ciò che si vuole mettere in evidenza è la necessità di avere un ambiente di sviluppo che riunisca hardware, software e hardware programmabile e permetta di sviluppare un progetto a un livello di astrazione molto elevato tra le varie discipline di design. Per esempio, il sistema deve collegare lo sviluppo del codice con quello dell’hardware a livello di sistema in modo che gli sviluppatori embedded possano modificare la piattaforma hardware sottostante e trasferire in maniera trasparente le funzioni C selezionate senza doversi cimentare direttamente con la progettazione hardware.
Altium ha sviluppato un sistema espressamente concepito per abbattere queste barriere e rendere accessibile i vantaggi della progettazione programmabile a ogni ingegnere, progettista e sviluppatore. Altium Designer è infatti il primo sistema unificato per lo sviluppo di prodotti elettronici. Con Altium Designer l’intelligenza “nascosta” di un dispositivo non risiede solamente all’interno del software, ma anche nell’hardware programmabile. Senza dimenticare che sia gli sviluppatori embedded sia i progettisti hardware a livello di scheda possono sfruttare il potenziale delle logiche programmabili senza dover avere competenze a livello RTL.
Un sistema di progetto unificato dà agli sviluppatori embedded la libertà di scegliere il miglior metodo di implementazione per ogni specifico algoritmo e indipendentemente dal fatto che le funzioni siano eseguite in software o in hardware. È anche possibile cambiare il processore sottostante – passando tra dispositivi soft, discreti o ibridi – “al volo” durante lo sviluppo senza dover riscrivere il codice.
Fatto ancora più importante, ciò consente agli sviluppatori embedded di sfruttare le potenzialità dei dispositivi programmabili senza richiedere loro di diventare progettisti hardware, aprendo nuove prospettive dal punto di vista progettuale e consentendo un’implementazione più rapida di design sempre più “intelligenti”.
Programmable technology offers enormous possibilities for embedded development and electronics design in general. High-capacity FPGAs can provide a platform that brings together the currently disconnected worlds of hardware and software design. The impact of this could well rival the changes heralded by the introduction of microprocessors several decades ago.
The potential of large-scale FPGAs has been left largely untapped by embedded developers to date. Given the freedom and flexibility they offer as a development platform, why is this so? The answer lies in the fact that the tools and methodologies traditionally used to create programmable hardware essentially borrow from the chip design world, where RTL design expertise and knowledge of HDLs is essential.
In order for embedded developers to exploit the full potential of programmable design, design tools must allow C programmers to reach into the world of hardware without having to design directly at the hardware level.
What this points to is the need for a development environment that brings together hardware, software and programmable hardware and allows for a high level of design abstraction across design disciplines. For example, the system must link code development with hardware development at a system level so that embedded developers can alter the underlying hardware platform and transparently offload selected C functions without having to grapple with hardware design.
Altium has developed a system specifically aimed at breaking down these barriers and making the benefits of programmable design accessible to every engineer, designer and developer. The result is ‘Altium Designer’ – the industry’s first unified electronic product development system. With Altium Designer the embedded intelligence of a product resides not only within the software, but also within programmable hardware. What’s more, both embedded developers and board-level hardware designers can harness the potential of programmable logic without the need for RTL expertise.
A unified design system gives embedded developers the freedom to choose the best implementation method for any particular algorithm and whether functions are executed in software or hardware. They can even change the underlying processor – moving between soft, discrete or hybrid devices – on-the-fly during development without having to rewrite code.
Most importantly, this allows embedded developers to exploit the potential of programmable devices without demanding they become hardware designers, opening up new design possibilities and allowing more intelligent designs to be implemented faster than ever before.