Eckdaten

Die einmal getätigten Investitionen beim Einstieg in ein modulares Embedded-Design sollen sich langfristig tragen und sich später nicht als Bumerang erweisen oder auf dem Entwicklungsweg nicht in eine Sackgasse führen. Der Artikel behandelt die Fragen: Was spielt also neben dem „nackten“ Modul noch eine Rolle? Und was kann der Anbieter über das reine Modul hinaus alles anbieten? Wie kann er den Anwender auf seinem Weg bis zum fertigen Produkt optimal unterstützen?

Embedded-Module spielen heute in vielen Bereichen der Elektronikindustrie eine entscheidende Rolle. Ein wesentlicher Grund ist der hohe Kosten- und Zeitdruck bei neuen Entwicklungen und damit die notwendige Fokussierung auf die Kernkompetenz, die Applikation. Der Prozessor-Kern ist in aller Regel eine „Common“-Technologie, die einfacher und günstiger zugekauft werden kann. Diesem Trend folgend gibt es dementsprechend auch eine Unzahl von Anbietern und Lösungen am Markt.

Hochintegriertes TQ-Embedded-Modul mit NXP Layerscape QorIQ LS102xA-Prozessor mit vollem Zugriff auf alle Prozessorfunktionen.

Hochintegriertes TQ-Embedded-Modul mit NXP Layerscape QorIQ LS102xA-Prozessor mit vollem Zugriff auf alle Prozessorfunktionen. TQ-Group

TQ-Starterkit / Applikationsboard für NXP i.MX6UL Prozessor / TQ-Modul TQMa6UL.

TQ-Starterkit / Applikationsboard für NXP i.MX6UL Prozessor / TQ-Modul TQMa6UL. TQ-Group

TQ-Mainboard mit Intel-Atom-E3900-Prozessor und thermischer Lösung.

TQ-Mainboard mit Intel-Atom-E3900-Prozessor und thermischer Lösung. TQ-Group

TQ-integrierte Lösung Box-PC MBox mit Intel-Atom-E3900-Prozessor.

TQ-integrierte Lösung Box-PC MBox mit Intel-Atom-E3900-Prozessor. TQ-Group

Den ersten Kontakt mit einem Modul erhält der Anwender und Entwickler in aller Regel mit einem Starterkit, Evaluation-Board oder Development-Kit, was letztendlich dasselbe ist. Das Starterkit kommt in einer Box mit mehr oder weniger Zubehör. Die spannende erste Frage ist, welche Hürden eingebaut sind, um das Starterkit in Betrieb zu nehmen. „Auspacken – Einschalten – Geht nicht“ („AEG“-Prinzip) sollte nicht vorkommen. Oft sind jedoch erst einmal Einstellungen vorzunehmen, bevor die ersten Schritte möglich sind. DIP Switches oder Jumpers bieten zwar eine hohe Flexibilität, verleiten aber oft zum Fehlstart. In diesem Fall ist eine ausführliche Beschreibung oder eine gute Hotline sehr hilfreich.

Mit dem Modul vertraut werden

Auf dem Starterkit unternimmt der Entwickler die ersten Gehversuche mit dem Embedded-Modul. Eine gute Beschreibung hilft, die ersten Tests erfolgreich durchzuführen und mit dem Modul vertraut zu werden. Dabei ist ganz entscheidend, welche Software vorhanden oder eventuell schon auf das Modul aufgespielt ist. Gibt es Beispielprogramme? Welche Betriebssysteme werden unterstützt und welche Treiber sind vorhanden? Auch hier gilt: Wie ausführlich ist die Beschreibung und welchen Zugriff gibt es auf ein Support-Team oder auf eine Hotline? Für den Entwickler ist es letztendlich entscheidend, dass er ohne Unterbrechung durch langes Warten auf seine offenen Fragen in seinem Projekt Fortschritte erzielt. Ganz entscheidend ist natürlich die Frage, welche Funktionen des Prozessors auf dem Starterkit realisiert sind und getestet werden können. Ein Vergleich zwischen dem Referenzdesign des Chip-Herstellers und dem Starterkit gibt eine erste Information, wie umfangreich und komplett der Zugriff auf den Prozessor möglich ist, was also alles getestet werden kann oder wo Versuchsaufbauten gemacht werden müssen.

Wenn dann alle benötigten Komponenten auf dem Starterkit getestet sind, die Software ausprobiert und eventuell schon angepasst wurde, beginnt die eigentliche Entwicklung des kundenspezifischen Applikationsboards. Die erste Frage ist natürlich, was von dem Starterkit alles übernommen werden kann. Gibt es dazu die entsprechenden Unterlagen und freien Zugang zu den Schaltplänen des Starterkits? Gibt es Tipps und Hinweise zur Schaltungsrealisierung in den Unterlagen? Wie viele Hardware-Funktionen müssen noch zusätzlich entwickelt werden? Kann der Modulanbieter Unterstützung bei der Entwicklung zusätzlicher Funktionen anbieten, sowohl auf der Hardware, als auch auf der Treiberseite? Was sind die Erfahrungen bei der Thematik Stromversorgung des Applikationsboards, von AC-Versorgung, DC in allen gängigen Spannungsbereichen oder sogar Batteriebetrieben?

Im Zeichen von IoT ist heute fast überall Wireless-Technologie gefordert. Welche Standards können unterstützt werden? Wie sieht es mit dem Wissen in Analogtechnik aus, es könnte ja mal ein Sensor angeschlossen werden müssen? Und was ist, wenn eine Motorsteuerung integriert werden soll? Hat der Modulanbieter hier Erfahrung und bietet Unterstützung, um den Entwicklungsweg zu ebnen und sorgenfrei zu machen? Wenn er in der Lage ist, ein komplettes und komplexes Applikationsboard-Design nach Kundenanforderungen anzubieten, sollte er über diese Fähigkeiten verfügen. Auch hier gilt: wie ist der Support und die Kundenunterstützung auf der Anbieterseite aufgestellt? Es ist in jedem Fall besser, den Schaltplan vor dem Einstieg in das Layout gemeinsam zu prüfen, um zu sehen, ob das Modul richtig eingebunden ist. Dieser Schaltplan-Review verhindert den einen oder anderen Fehlversuch bei der Umsetzung ins Layout.

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