Introducción a Programación de Microprocesadores con. Benjamín Celis Ingeniero de Aplicaciones, National Instruments

Transcripción

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2 Introducción a Programación de Microprocesadores con LabVIEW Blackfin y ARM Benjamín Celis Ingeniero de Aplicaciones, National Instruments

3 Estado del Diseño: Creciente Complejidad en Sistemas Embebidos Incremento 10X en complejidad de aplicaciones 74% de los proyectos se demoran por la falta de productividad en hardware y software de herramientas de prototipaje La fragmentación extrema en el mercado significa incompatibilidad y un esfuerzo considerable para mantener y desplegar aplicaciones 3

4 Incremento en Niveles de Abstracción de Software racción C C++ Programaci ón Gráfica Abst Ensambla dor Código Máqui na Complejid ad 4

5 Diseño de Sistemas Gráficos Diseño Interactivo Diseño de control Simulación de sistemas dinámicos Diseño de filtros digitales Matemáticas avanzadas Integración de E/S Controladores y módulos de E/S Hardware FPGA comercial Integración de código C y VHDL Herramientas de validación de diseño Hardware de Implementación Plataformas robustas Redes distribuidas Interfaz hombre-máquina Diseños personalizados 5

6 Herramientas de Diseño de LabVIEW Software Flujo de Datos gráfico Flujo de datos estructurado- G VIs de LabVIEW para Análisis y Matemáticas Avanzadas Toolkit para Diseño de Control Módulo de Simulación Toolkit de Diseño de Filtros Digitales Toolkit para Diagrama de Estados Matemáticas Textuales Hardware Adquisición de Datos de NI 6

7 Plataformas para Prototipos 7

8 Opciones de Implementación PXI CompactRIO 32-bit µp 8

9 Módulos para Microprocesadores en LabVIEW NI LabVIEW Embedded Module para Procesadores ADI Blackfin Procesadores Blackfin de alto desempeño, bajo consumo Solución completa desde el concepto hasta la implementación NI LabVIEW Embedded Module para Procesadores ARM Hasta 260 procesadores ARM7, ARM9, y Cortex M3 soportados Simulación para desarrollo de software LabVIEW Microprocessor SDK Ejecutar LabVIEW en cualquier: Arquitectura de 32 bits Sistema Operativo Embebido 9

10 Análisis y Procesamiento de Señales Más de 600 VIs de análisis y procesamiento de señales Cobertura para una amplia variedad de aplicaciones Varios niveles de abstracción desde express VIs hasta procesamiento de arreglos 10

11 Integración Sencilla con código C existente Nodo de código C para combinar programación gráfica con código C Depurado simultáneo en C y LabVIEW Generación de archivo a través del proyecto de LabVIEW 11

12 E/S Elementales Capa de abstracción de E/S Interfaz de usuario simple, personalizable No hay carga en llamadas para optimizar el desempeño 12

13 Qué está sucediendo? 13

14 Qué está sucediendo? My VI.vi Generación de códig Compil ar My_VI.c 14

15 Qué está sucediendo? My_VI.c Código C existente Compil ar Librería de Ejecución Compiladores de Terceros My_VI.exe 15

16 Qué está sucediendo? My_VI.exe Descargar por TCP, Serial, JTAG, et Ejecut ar 16

17 Qué está sucediendo? Depura do Conexión de depurado interactiva sobre TCP,Serial,JTAG, etc. 17

18 Demo LabVIEW Blackfin 18

19 Bomba de infusión Algoritmo desarrollado usando LabVIEW para Windows y Adquisición de Datos de NI Tasas de Flujo mu bajas Interfaz de usuario sencillas Debe ser seguro a fallos Comercialización rápida Implementado en Blackfin por Boston Engineering 19

20 Monitoreo de Tuberías Submarinas Gaseoductos Ormen Lange Proyecto industrial más grande en Noruega. Sensado de empalmes Monitoreo de vibración de tubería y registro de datos Punto de encuentro con ROV Más de 50,000 generadas en código C en5 meses usando LabVIEW Embedded Module para procesadores ADI Blackfin 20

21 LabVIEW Embedded Module para Microcontroladores ARM Más de 260 procesadores ARM7, ARM9, and Cortex M3 soportados Controladores integrados para analógico, digital y comunicaciones Soporte de simulación para desarrollo de software 21

22 Quién es ARM? Provee diseño de procesadores Ha entregado >10 billones de procesadores desde 1990 Las licencias de ARM incluyen: 22

23 En Dónde se Usan los Procesadores ARM?? 5% de todos los procesadores embebidos de 32-bits RISC 23

24 Kits de Desarrollo: Opción 1 Kits de Desarrollo ARM7 MCB2300 Cuenta con NXP LPC interfaces seriales Potenciómetro LCD USB Ethernet LEDs y Pushbuttons 24

25 Kits de Desarrollo: Opción 2 Kits de Desarrollo Cortex M3 Stellaris de Luminary Micro Cuenta con LM3S6965 Ethernet Gráficos OLED LEDs y Pushbuttons Pads Periféricos en el chip 25

26 Procesadores ARM Adicionales Más de 260 Chips ARM7, ARM9, Cortex M3 10 Fabricantes Silicon Analog Devices Actel Atmel Freescale Semiconductor Luminary Micro NXP (fundado por Philips) OKI Samsung STMicroelectronics Texas Instruments 26

27 Características Controladores LabVIEW Ethernet E/S Elementales E/S Analógicas y Digitales Modulación de Ancho de Pulso SPI/I2C LCD NUEVO Administración de Potencia Simulación en Escritorio NUEVO Wizard de Proyecto Administrador de Interrupciones NUEVO 27

28 Flujo de Diseño Generación de Código C 28

29 Flujo de Diseño Compilador Ejecutable 29

30 Flujo de Diseño Ejecutable PC de Escritorio Simulador ARM 30

31 Flujo de Diseño Ejecutable ARM 31 PC de Escritorio

32 Demo LabVIEW ARM 32

33 Comparación de los Módulos LabVIEW Micro Microcontroladores Microprocesadores E/S un sólo punto E/S con buffer Periféricos en el chip Periféricos externos <1MB >1MB <200MHz >400MHz Aplicaciones de control Aplicaciones de Media <$10 >$10 33

34 Recursos Adicionales

35 Agenda 35