Vývojářská sada mění svou roli

Přibližně před deseti lety byl svět integrovaných aplikací jednodušší (alespoň se tak zdál) a vývojářská sada (development kit) byla vynikajícím výchozím bodem pro vývoj nového projektu. Jako když malé dítě o narozeninách nadšeně rozbaluje krabici s dárkem, tak také vývojáři s nadšením rozbalovali svůj balíček pomůcek potřebných pro vývoj, včetně evaluation boardu s procesorem nebo mikrokontrolérem a/nebo FPGA, paměti a periférie, vývojářských nástrojů, pravděpodobně i s úplným IDE (integrované vývojářské prostředí) a možná i nějakou formu operačního systému. Taková krabice dnes pravděpodobně obsahuje ještě více pomocníků, ale jedná se jednoznačně o výchozí bod pro vývoj nového integrovaného projektu? Stále častěji se ukazuje, že to nemusí být tak jisté.

Spuštění projektu

Pro mnohé aplikace byla vývojářská sada ideální pro tvorbu prvního prototypu. Ve spojení s vývojem integrovaného softwaru a konfigurací malé sestavy komponent a několika vodičů sada umožňuje vývojářům alespoň přibližné znázornění finálního produktu. Samozřejmě, nadšenými uživateli vývojářských sad jsou softwarově orientovaní vývojáři, kteří se raději příliš nepletou do návrhu desek plošných spojů. Chyby v tomto návrhu jsou obtížně odhalitelné a jejich náprava je nákladná. Při použití vývojářské sady se vývojář softwaru zbaví nutnosti zabývat se hardwarem a může se plně soustředit na to, co skutečně umí – vývoj softwaru.

Prototyp hardwaru

Ale pro mnoho společností, které se zabývají vývojem elektronického hardwaru, musí návrh desky plošných spojů předcházet vývoji softwaru. Skutečnost, že vývojáři hardwaru musí vyvinout prototyp, který bude téměř plně funkční (jinak by se nedal odladit), může znamenat značné riziko a náklady. Nicméně významné snížení nákladů na tvorbu prototypů desek, které nastalo v posledních letech, problém zjednodušuje a navíc vývojáři nalezli velmi výhodnou alternativu k vývojářské sadě. Tato alternativa jim umožnila vytvořit prvotní návrh hardwaru, včetně procesoru, paměti, periférií a správy napájení, a vytvořit prototyp desky plošných spojů na svém pracovišti při nižších nákladech a v malém množství.

Obr. 1 BVM Development Kit

Výsledkem je, že vývojáři mohou tento prototyp desky použít jako první iteraci svého návrhu. Prototyp se tak stává vývojářskou sadou a bude se blížit finálnímu produktu mnohem více než v případě použití běžně prodávaných vývojářských sad. To povede k lepším finálním produktům, které vzniknou laděním prototypu.

Nástroje z otevřených zdrojů

Kromě snížení nákladů na vytvoření desek podle vlastního návrhu došlo k výraznému rozšíření dostupnosti bezplatných a stále dokonalejších nástrojů pro návrh desek plošných spojů, jako je DesignSpark PCB, softwaru pro testování a softwaru z otevřených zdrojů, včetně operačních systémů, šablon pro vývoj a knih kódů. Dochází také k prudkému rozvoji hardwarových návrhů v otevřených zdrojích a IP (duševní vlastnictví), kde například komplikované rozhraní vysokorychlostní paměti může být opakovaně použito na desce spolu se snadno dostupnými softwarovými zásobníky a ovladači. Vývojáři již nemusí používat „prázdnou“ standardní desku s vybranými komponentami od různých dodavatelů sad, kteří se snaží splnit požadavky zákazníků, nebo nemusí tolerovat nedostatek vhodných periférií v obvyklých konfiguracích vývojářských sad, které nevyhovují těm, kteří vytvářejí složité specializované aplikace.

Přizpůsobování se měnícímu prostředí

Vše, co je uvedeno výše, vedlo k postupnému posunu smyslu existence vývojářské sady. Jako vše kolem nás musí se i vývojářské sady měnit tak, aby se přizpůsobily měnícímu se tržnímu prostředí. Jedním z nejvýznamnějších důsledků byl významný pokles cen vývojářských sad z tisíců na desítky dolarů nebo eur. Mnohé vývojářské sady mají dnes také více funkcí, včetně zvláštních softwarových nástrojů, které lze integrovat do volně dostupných IDE a základních vývojářských knihoven, které umožňují zrychlit proces vývoje.

Výrobci MCU, procesorů a FPGA také stále více nabízejí sady s referenčními hardwarovými návrhy a zvláštní softwarové zásobníky přizpůsobené požadavkům aplikací – to nabízí vývojářům nízké náklady na vývoj a jeho zrychlení. Jedním z příkladů takové orientace na aplikaci je sada od společnosti Texas Instruments (TI), která prodává digitální video platformu založenou na jejich DaVinci DSP pro použití v digitálních video aplikacích. TI také nabízí sady pro jiné segmenty trhu aplikací, jako jsou bezdrátové aplikace, medicína, automobily, bezpečnost a spotřební zboží.

Výběr procesoru

Vývojářská sada je nepochybně velmi užitečný nástroj pro výběr systémového procesoru nebo mikrokontroléru pro nový projekt. Sady zpravidla používají nejznámější a běžně dostupné MCU: jistota dostupnosti nesmí být nikdy brána na lehkou váhu a výběr MCU, který se přestává dodávat, může znamenat významné riziko. Důležité je, že pomocí sady mohou vývojáři rychle vytvořit funkční prototyp: mohou si ověřit, že má MCU požadovaný výkon, a potvrdit, že všechny komunikační kanály fungují při současném běhu programu, nebo zjistit, zda koncept může fungovat na nízkonákladovém FPGA.

Vytváření komunity

Navíc hlavní dodavatelé součástek, aby zvýšily loajalitu a zaujetí vývojářů, kladou stále větší důraz na vytváření komunit uživatelů svých součástek. Tyto komunity pomáhají mezi vývojáři sdílet informace. Kromě poskytování bezplatné online podpory a diskusních fór, které vybízejí vývojáře ke sdílení myšlenek a řešení potíží, nabízejí online softwarové nástroje a další IP zdroje, které mohou zrychlit vývoj.

Měnící se role?

I když se neustále zvyšuje diferenciace a funkcionalita spolu s neustále se rozšiřující podporou, otázka zůstává: přibližujeme se k bodu, kdy již sady nebudou hrát rozhodující roli ve vývojovém cyklu?