Разработка и выбор аппаратной части микропроцессорного устройства

1)Технические требования начинают цикл проектирования микропроцессорного контроллера. Особенностью именно микропроцессорных контроллеров является то, что возможности их программирования подвигают заказчика заложить максимально широкие функции управления, чтобы иметь возможность использовать контроллер для управления целой гаммой аналогичных приборов. Критерием выбора должна служить экономическая целесообразность любого увеличения объема аппаратных средств, что определяется в результате исследования рынка приборов данного типа, и максимальное улучшение показателя цена/функциональные возможности. На этом этапе явно или неявно формулируются требования к типу используемого микропроцессора или микроконтроллера.

2)Этап разработки алгоритма управления является наиболее ответственным, поскольку ошибки этого этапа обнаруживаются при испытаниях законченного изделия и приводят к дорогостоящей переработке всей системы управления. Прорабатывается несколько вариантов алгоритма, обеспечивающих выполнение технических требований с использованием наработанных ранее функционально-топологических модулей. Основные варианты отличаются соотношением объема программного обеспечения и аппаратуры. Критерием выбора является максимальное увеличение программы и уменьшение аппаратуры при обеспечении заданных показателей быстродействия и надежности в полном диапазоне эксплуатационных воздействий. На этом этапе окончательно определяется тип микропроцессорной БИС и важнейших схем обрамления (flash-памяти, ПЛИС, программируемых интерфейсов, АЦП и т.п.).

3)На этапе разработки структуры микропроцессорного контроллера окончательно определяется состав имеющихся и подлежащих разработке аппаратных модулей, протоколы обмена между модулями, типы разъемов. Поскольку контроллер встраивается в изделие, выполняется предварительная проработка конструкции плат. В части программного обеспечения определяется состав и связи программных модулей, язык программирования. На этом же этапе производится выбор средств проектирования и отладки.

4)Содержание этапов разработки исходного текста программы, трансляции и отладки логических связей на модели существенно зависит от используемых системных средств. В настоящее время ресурсы 8-разрядных микроконтроллеров достаточны для поддержки программирования на языках высокого уровня. Это позволяет использовать все преимущества структурного программирования, разрабатывать программное обеспечение как проект с использованием раздельно транслируемых модулей. Одновременно продолжают широко использоваться языки уровня ассемблера, особенно при необходимости обеспечить контролируемые интервалы времени. Задачи предобработки данных часто требуют использования вычислений с плавающей точкой, трансцендентных функций. В настоящее время самым мощным средством разработки программного обеспечения для контроллеров являются интегрированные кросс-системы программирования на языках высокого уровня типа Паскаль, Си.