Design in einer dynamischen Branche neu definieren

Bitte machen Sie einen Moment Pause und denken Sie einmal nicht an das Projekt, an dem Sie gerade arbeiten. Konzentrieren Sie Ihre Gedanken stattdessen auf die dynamische Branche, in der Sie arbeiten, und fragen Sie sich, wo genau der Mehrwert liegt, mit dem sich Ihre Designs von der Konkurrenz absetzen, und wo er in Zukunft liegen sollte. Die Antwort findet sich immer wieder...

Für viele preissensitive Anwendungen mit eingeschränktem Platzangebot benötigt man kostengünstige, aber dennoch leistungsfähige Mikrocontroller. Die neuen Signalcontroller der 56F801x-Familie von Freescale sind kompakte, aber – mit 32 MHz Takt – durchaus auch schnelle Signalcontroller. Sie lassen sich einfach wie Mikrocontroller einsetzen und programmieren, bieten aber die Leistungsvorteile eines Signalprozessors.

Bitte machen Sie einen Moment Pause und denken Sie einmal nicht an das Projekt, an dem Sie gerade arbeiten. Konzentrieren Sie Ihre Gedanken stattdessen auf die dynamische Branche, in der Sie arbeiten, und fragen Sie sich, wo genau der Mehrwert liegt, mit dem sich Ihre Designs von der Konkurrenz absetzen, und wo er in Zukunft liegen sollte. Die Antwort findet sich immer wieder in den »Soft«-Elementen dieser Designs und reflektiert damit den aktuellen Zustand der Elektronik-Designbranche selbst.

DSC – Digitaler Signalprozessor mit Mikrocontroller-Eigenschaften

Die DSC-56F801x-Signalprozessoren wurden für preissensitive Anwendungen entwickelt, die zwar eine hohe Rechenleistung erfordern, typischerweise jedoch nur wenige Ein- und Ausgangspins aufweisen. Trotzdem sind viele Peripherie-Funktionen auf dem Chip integriert (Bild 1).

Es liegt in der Natur der Sache, dass sich diese Branche immer schneller und kontinuierlich weiterentwickelt. Sollen Ihre Designs auch in Zukunft der Konkurrenz einen Schritt voraus sein, so ist es unerlässlich, dass Sie diese Veränderungen erkennen und annehmen, indem Sie auch Ihre Arbeitsweise entsprechend anpassen – sonst wird die Branche an Ihnen vorbeiziehen. Denken Sie darüber nach, wie die Designbranche in zwölf Monaten oder in 2 Jahren aussehen könnte. Wie jeder andere in der Branche dürften Sie hierzu eine Meinung haben – schließlich ist dies ein zentraler Faktor für den Erfolg oder sogar für das Überleben Ihres Unternehmens. Wir können davon ausgehen, dass die Zukunft dramatische Änderungen mit sich bringen wird. Die wirklich entscheidende Frage ist aber, wie Sie und Ihr Unternehmen sich an diese Veränderung anpassen werden. Und wie werden Sie mit den Trends fertig, die sich schon heute in der Branche abzeichnen? Der aktuelle Zustand der Branche und die sich verändernde DesignLandschaft bieten wichtige Indikatoren, mit deren Hilfe wir diese Fragen angehen können, und die eine Reihe von Entwicklungen hervorheben, welche die Zukunft des Elektronikdesigns entscheidend beeinflussen werden.

Der Kern der 56F801x-Controller ist eine typische Hybrid-CPU, die zum einen Signalprozessorleistung bietet und zum anderen auch typische Steuerungsaufgaben erledigt. Dazu unterstützt sie einen Software-Stackpointer, der es ermöglicht, Daten an Unterprogramme weiterzugeben oder Daten auf dem Stack vorzuhalten (lokale Variablen). Außerdem kann man in ANSI-C strukturiert programmieren und wiedereintrittsfähige Funktionen (z.B. im Multitasking-Betrieb) verwenden, die ein ablaufinvariantes Programm ermöglichen. Die CPU arbeitet mit Mehrzweck-Registern und einem orthogonalen Befehlssatz. Das erhöht den Code- und Compiler-Wirkungsgrad und erleichtert zudem die Programmierung. Als Daten kommen die gängigen Typen Integer (8, 16 und 32 bit), Fest- und Gleitkomma sowie die für die Signalverarbeitung typischen Bruch-Zahlen (Fractional) zum Einsatz. Die für Steuerungsaufgaben wichtigen Bitmanipulations- und Bitabfragebefehle, die charakteristisch für Mikrocontroller sind, sind darüber hinaus ebenfalls implementiert. Typisches Erbe eines Signalprozessors sind die MAC-Einheit (in einem Taktzyklus), Hardware-Schleifen, Modular-Arithmetik für Ringpuffer und die Unterstützung von „Fractional“- Arithmetik auf Hardware-Ebene.

1. Teil: Design in einer dynamischen Branche neu definieren
2. Teil: Ein neuer Ansatz
3. Teil: Design-Konventionen
4. Teil: Sicherheit geht über alles
5. Teil: Gedächtnis des Controllers
6. Teil: Die den Wandel beinflussenden Faktoren