Средства автоматизации разработки микроконтроллерных узлов

Микроконтроллерные узлы преобразователей сигналов датчиков с возможностью их калибровки, контроллеров с функциями регулирования параметров, например, температура, кислотность среды и реализацией протоколов связи требуют существенных затрат на разработку схемных и программных решений. Контроллеры должны реализовывать достаточно сложные алгоритмы регулирования. В качестве примера на Рисунке 1 показан алгоритм регулирования температуры биореакторной емкости. Привлечение средств автоматизированного проектирования является актуальной задачей, особенно таких, которые позволяют моделировать, проверять и отлаживать схемные и программные решения, не прибегая к физическому моделированию. В качестве таких средств рассмотрены пакеты Altium Designer и Proteus VSM.

Altium Designer (разработка компании Altium, офис расположен в г. Сидней, Австралия) представляет собой современный программно-аппаратный комплекс, предлагающий единую среду для проектирования РЭС на базе печатных плат и ПЛИС, сквозную технологию от разработки или описания электрической схемы до подготовки платы к производству.

PROTEUS VSM (разработка компании Labcenter Electronics, Великобритания) - пакет программ для автоматизированного проектирования (САПР) электронных схем, представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов принятых в языке PSpice.

Proteus VSM - программа-симулятор микроконтроллерных устройств, что отличает ее от других систем автоматизированного проектирования, включая Altium Designer.

Proteus VSM поддерживает проектирование с микроконтроллерами PIC, 8051, AVR, HC11, ARM7/LPC2000 и другими распространенными процессорами. Его библиотека содержит более 6000 аналоговых и цифровых моделей устройств. Работает с большинством компиляторов и ассемблеров.

PROTEUS VSM позволяет достоверно моделировать и отлаживать достаточно сложные устройства, в которых может содержаться несколько микроконтроллеров одновременно и даже разных семейств в одном устройстве.

Proteus 7 состоит из двух основных модулей:

ISIS - графический редактор принципиальных схем служит для ввода разработанных проектов с последующей имитацией и передачей для разработки печатных плат в ARES. К тому же после отладки устройства можно сразу развести печатную плату в ARES, которая поддерживает авто размещение и трассировку по уже существующей схеме.

ARES - графический редактор печатных плат со встроенным менеджером библиотек и автотрассировщиком ELECTRA с автоматической расстановкой компонентов на печатной плате.

Proteus VSM - замечательно работает с популярными компиляторами Си для микроконтроллеров:

- CodeVisionAVR (для микроконтроллеров AVR);

- IAR (для любых микроконтроллеров);

- ICC (для микроконтроллеров AVR, msp430, ARM7, Motorola);

- WinAVR (для микроконтроллеров AVR).

Примечательной особенностью является то, что в ARES можно увидеть 3D-модель печатной платы, что позволяет разработчику оценить своё устройство ещё на стадии разработки.