Produkowane przez firmę Infineon mikrokontrolery XMC4000 (Cortex-M4) należą do najnowocześniejszych układów tego typu na rynku, a dzięki udostępnieniu przez producenta bezpłatnego, kompletnego pakietu narzędziowego – DAvE 3 – także do jednych z najwygodniejszych w praktycznym stosowaniu.

Z myślą o praktykach chcących poznać mikrokontrolery XMC4000 przygotowaliśmy kilkuodcinkowy kurs, w którym bazujemy na tanim zestawie startowym Relax Kit oraz bezpłatnym środowisku projektowym DAvE, od prezentacji którego zaczynamy.

DAvE 3 – tworzenie aplikacji w oparciu o gotowe komponenty oprogramowania i generator kodu

Mikrokontrolery to niezwykle dynamicznie rozwijający się segment rynku układów elektronicznych. Ważniejsze czynniki stymulujące taki postęp to między innymi zapotrzebowanie na coraz bardziej zaawansowane urządzenia elektroniczne, rozwój technologii i silna konkurencja. Sprawiają one, że kolejne wprowadzane do sprzedaży rodziny mikrokontrolerów są układami dającymi projektantom coraz większe możliwości. Bardziej rozbudowana struktura wewnętrzna mikrokontrolerów i możliwość realizacji przy ich pomocy bardziej skomplikowanych i zaawansowanych aplikacji powoduje jednak, że poziom trudności tworzenia oprogramowania staje się coraz wyższy. Producenci pakietów do tworzenia oprogramowania dla systemów wbudowanych mają tego świadomość, dlatego w oferowanych przez siebie narzędziach implementują mechanizmy ułatwiające i przyspieszające tworzenie kodu. W przypadku pakietu DAvE 3 dla mikrokontrolerów Infineon XMC4000 z rdzeniem ARM Cortex-M4 wykorzystana została idea tworzenia oprogramowania o nazwie CBP (Component-Based Programming), znana też jako CBSD (Component-Based Software Development) oraz wykorzystujący ją generator kodu.

Idea CBP/CBSD

Idea CBP/CBSD polega na tworzeniu oprogramowania korzystając z gotowych, prefabrykowanych modułów oprogramowania zwanych komponentami. Ważniejsze cechy komponentów [1]:

• każdy komponent ma zdefiniowaną funkcjonalność,
• komponent może mieć postać tak zwanej „czarnej skrzynki”, co oznacza, że użytkownik nie musi wiedzieć w jaki sposób funkcjonalność komponentu została zaimplementowana,
• każdy z komponentów może być wielokrotnie wykorzystywany,
• każdy komponent musi posiadać interfejs pozwalający na komunikowanie się z innymi komponentami i aplikacją użytkownika,
• komponenty są niezależne od siebie.

Więcej informacji o CBP/CBSD można znaleźć w literaturze dotyczącej tej dziedziny [2].

DAvE Apps

Firma Infineon wykorzystała ideę CBP/CBSD w swoim pakiecie do tworzenia oprogramowania DAvE 3 [3]. Zaimplementowane komponenty noszą nazwę DAvE Apps. Pojedynczy komponent DAvE App może reprezentować albo jeden zasób wewnętrzny mikrokontrolera XMC4000 (np. przetwornik A/C), albo też może reprezentować aplikację dla tego mikrokontrolera (np. system plików, serwer www). Aktualne repozytorium dostępnych komponentów DAvE Apps przedstawiono w tabeli 1.

Tab. 1. Nazwy i funkcje komponentów DAvE Apps