Firmware y hardware de sistemas integrados en la nube

Zachariah Peterson
|  Creado: November 5, 2020  |  Actualizado: August 6, 2022
Diseño de PCB y firmware de sistemas integrados

Cada sistema integrado tiene tres componentes principales: hardware, software integrado y firmware. Tu placa no funcionará sin hardware ni componentes, pero el firmware de los sistemas integrados también constituye la base de las aplicaciones basadas en MCU. El diseño de los sistemas integrados requiere trabajar en ambas áreas, ya que el diseño del hardware y el firmware están intrínsecamente relacionados. Como los diseñadores necesitan colaborar ahora más que nunca, necesitarán las herramientas y los procesos de diseño adecuados para compartir todos los datos y códigos de diseño para el firmware integrado.

Cuando diseñas una nueva plataforma integrada en Altium Designer, puedes aprovechar las capacidades de Altium 365® para almacenar, compartir y hacer seguimiento de revisiones del firmware para tu nuevo sistema. Esto te permite almacenar el código de tu sistema junto con los datos de diseño y fabricación de PCB. A continuación, te indicamos cómo puedes utilizar Altium 365 para todas las tareas de diseño de firmware y hardware de tus sistemas integrados.

Firmware de un sistema integrado en Altium 365

Gracias a las funciones de uso compartido y colaboración de Altium 365, es extremadamente fácil compartir diversos datos de diseño, incluyendo el código para el firmware integrado. A continuación te mostramos cómo puedes incluir tus archivos de firmware en tus proyectos compartidos usando el espacio de trabajo de Altium 365.

Introducir el código de firmware en tus proyectos

Para incluir el firmware en tus proyectos de Altium Designer, tendrás que aprovechar tu espacio de trabajo de Altium 365 y algunas herramientas integradas para ver y acceder a tus datos. Voy a mostrar un proyecto de ejemplo para un nuevo producto de conversión de potencia, donde se envían el firmware, los diseños, los diagramas esquemáticos, las bibliotecas y los componentes a mi espacio de trabajo de Altium 365.

El siguiente diagrama esquemático muestra un diseño de convertidor de potencia que utilizo para simulaciones en Altium Designer. Forma parte de un diseño para un sistema de alimentación que utilizará un bucle de control implementado en un SoC de TI. El otro esquema y algunos componentes que se necesitan para este proyecto se muestran en el panel "Proyectos" en la parte izquierda de la pantalla. Este proyecto está actualmente almacenado de forma local, pero podemos empezar a añadir firmware al proyecto una vez que se envíe el proyecto a tu espacio de trabajo de Altium 365.

Diseño de firmware integrado para el hardware del convertidor de potencia y el bucle de control
Diagrama esquemático para la simulación de un convertidor de potencia como parte de un proyecto de bucle de control.

Para enviar el firmware a tu proyecto, tendrás que crear una subcarpeta en la carpeta de tu proyecto en tu espacio de trabajo de Altium 365. Si te diriges a tu espacio de trabajo en tu navegador web o en Altium Designer, puedes hacer clic con el botón derecho en la carpeta de proyecto y seleccionar la opción "Añadir carpeta". La siguiente imagen muestra donde he creado una nueva subcarpeta en mi carpeta de proyecto PowerControlFW en mi espacio de trabajo de Altium 365 a través del navegador web. Tendrás que crear una carpeta genérica, que te permitirá subir cualquier archivo que necesites para tu proyecto.

Nueva carpeta de firmware de sistemas integrados en Altium 365
Crear una nueva carpeta para el firmware de un sistema integrado en un proyecto existente.

Ten en cuenta que cualquier persona que tenga privilegios de edición para el proyecto (incluido tu desarrollador de firmware) puede acceder a la carpeta del proyecto y crear una subcarpeta para los datos de firmware, los componentes u otros datos de diseño según sea necesario. Esta es la estrategia que he seguido anteriormente, donde he mostrado a un desarrollador de firmware accediendo a los datos del proyecto a través del espacio de trabajo de Altium 365. Si tienes en mente reutilizar los datos del firmware u otros datos en otro proyecto, también puedes crear una nueva carpeta genérica de nivel superior.

Agregar archivos de firmware

Una vez que se crea la nueva carpeta en el proyecto, puedes usar el explorador a fin de añadir datos a tu espacio de trabajo de Altium 365 para dicho proyecto. No necesitas crear un tipo de archivo específico y puedes hacer clic en "Agregar elemento" en el explorador y arrastrar tus archivos de firmware al cuadro de diálogo "Crear elemento nuevo". La siguiente imagen muestra mi nuevo nombre de elemento, que contendrá 5 archivos (4 archivos de código y 1 archivo zip).

Carga de datos del firmware de sistemas integrados
Cargar datos de firmware.

Una vez que se haya cargado todo, verás los archivos en tu espacio de trabajo de Altium 365 (ver a continuación). En ese momento, puedes compartir el proyecto con un colaborador para darle acceso a tus archivos de diseño. Entonces podrán acceder a los datos del firmware desde Altium Designer o a través de su navegador.

Datos del firmware de sistemas integrados en la carpeta del proyecto
Datos del firmware en la carpeta de mi proyecto.

Un ingeniero de firmware integrado puede descargar inmediatamente estos archivos a su equipo local desde el explorador. Haz clic con el botón derecho en una de las revisiones de archivos en la mitad inferior del explorador y selecciona "Descargar todos los documentos". Un ingeniero también puede abrir inmediatamente uno de estos archivos en su equipo local; solo tienes que hacer clic con el botón derecho en un elemento y seleccionar la opción "Ver" para los archivos .CPP y de encabezado, se puede abrir instantáneamente uno de estos archivos en el Visual Studio Code y comenzar a editar como se muestra a continuación.

Importación del firmware de sistemas integrados en Visual Studio Code
Importación instantánea de un archivo de encabezado en Visual Studio Code.

Compartir el código y hacer un seguimiento de las revisiones

Aquí, el archivo de datos binarios es fundamental, ya que se insertará en el SoC de mi controlador de potencia, mientras que el desarrollador del firmware puede necesitar que los otros archivos modifiquen el código en función del diseño del esquema. Reunir todo esto en un solo lugar ayuda a que todo el mundo sea productivo y a acceder rápidamente a los datos de diseño. Un diseñador de firmware puede ver las conexiones exactas entre componentes específicos y empezar a modificar el código correspondiente, y todo ello garantizando el seguimiento de las revisiones en un sistema de control de versiones.

Tanto si estás trabajando de forma remota como si estás en la oficina con tu equipo de diseño, Altium Designer® y la plataforma Altium 365® hacen que la colaboración sea fácil y compartida. Tendrás las herramientas que necesitas para el desarrollo de firmware de un sistema integrado y el diseño de PCB en un solo lugar.

Tan solo hemos rascado un poco la superficie de lo que es posible hacer con Altium Designer en Altium 365. Puedes consultar la página del producto para obtener una descripción más detallada de sus características, así como alguno de los seminarios web a la carta.

Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson tiene una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Actualmente brinda servicios de investigación, diseño y marketing a empresas de la industria electrónica. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland y realizó investigaciones sobre la teoría, los materiales y la estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas de láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sensores ambientales y estocástica. Su trabajo ha sido publicado en más de una docena de revistas revisadas por pares y actas de congresos, y ha escrito más de 1000 blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Es miembro de IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society y Printed Circuit Engineering Association (PCEA), y anteriormente se desempeñó en el Comité Asesor Técnico de Computación Cuántica de INCITS.

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