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Las herramientas de desarrollo y su contribución a la democratización de la tecnología

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Los beneficios de la implementación de la Industria 4.0
Mark Patrick, Supplier Marketing Manager EMEA en Mouser Electronics

Los chips embebidos actuales de bajo coste, pero de gran capacidad, brindan a prácticamente cualquier persona las herramientas de desarrollo necesarias para integrar un sofisticado poder de computación en proyectos personales y productos comerciales a pequeña escala.

Si bien esta posibilidad ha existido durante años, solo se ha aprovechado plenamente en los últimos tiempos de la mano del notable crecimiento de ecosistemas completos formados por herramientas de desarrollo embebidas de hardware y software.

Estas herramientas, como las placas de desarrollo y evaluación y los entornos de desarrollo integrado (IDE), descargan de gran parte del trabajo duro al entorno de desarrollo de sistemas y permiten que los proyectos dejen de basarse simplemente en el método de prueba y error. No es de extrañar que los fabricantes de chips y los proveedores de placas hayan invertido tantos recursos en ofrecer herramientas de desarrollo de bajo coste o incluso gratuitas para promover las ventas de sus productos.

Una de las formas más sencillas de iniciarse en la electrónica es con una de las populares placas MCU embebidas, como las de Arduino y SparkFun. Estas unidades están diseñadas para que a los principiantes les resulte sencillo y divertido usarlas, y proporcionan una buena forma de aprender y probar ideas. Gracias a su naturaleza de uso general, pueden implementarse en diseños de aficionados, así como para crear prototipos. Sin embargo, muchos fabricantes de chips, como Cypress y Texas Instruments (TI), cuentan actualmente con kits de desarrollo que están a caballo entre los dispositivos de aficionados y las placas de evaluación profesionales, y pueden utilizarse para desarrollar prototipos electrónicos a escala de producción.

Estos kits pueden ofrecer un paso intermedio útil en el aprendizaje de los desarrolladores, dado el gran número de sencillas funciones con las que cuentan, como un producto Arduino o SparkFun, además de permitir a los usuarios trabajar directamente con chips y hardware susceptibles de convertirse posteriormente en un sistema electrónico producido en masa. Dicho esto, muchos ingenieros profesionales emplean actualmente kits pensados para aficionados, como Arduino, como herramientas versátiles de desarrollo y pruebas.

Descripción general del mundo embebido

El mundo del desarrollo de sistemas embebidos puede resultar confuso, dada la abrumadora variedad de productos de hardware y clones que ofrece, así como la variedad aún mayor de herramientas de software asociadas. Para entender mejor las numerosas opciones que tienen a su disposición los desarrolladores de sistemas, ya sean aficionados o profesionales, resulta útil comenzar con una breve descripción general de un entorno de desarrollo típico.

En el centro del banco de trabajo del desarrollo embebido está, por supuesto, la placa de desarrollo o evaluación basada en la MCU objetivo. En términos generales, la diferencia entre una placa de desarrollo y una placa de producto terminado es que la primera ofrece un acceso sencillo a las señales internas y los pines de E/S, y resulta fácil de reprogramar. Las placas de desarrollo también pueden ofrecer funciones adicionales para facilitar la tarea del desarrollador, como control avanzado de la velocidad del reloj.

La parte de software del desarrollo tiene lugar en un PC o un portátil host (también puede realizarse en un dispositivo móvil, aunque esta opción aún es muy poco común), que se conectan a la placa de desarrollo mediante USB y, quizá, también a través de otras interfaces, como un puerto serie, en función de los requisitos del proyecto. También son esenciales herramientas de supervisión y pruebas externas más tradicionales, como multímetros y osciloscopios.

El PC host ejecuta un IDE, que brinda acceso a herramientas de desarrollo de software, como editores, compiladores, depuradores, administradores de bibliotecas, etc. Además de los proveedores de herramientas de software e IDE de sistemas embebidos, los proveedores de hardware individual también ofrecen IDE, herramientas de software y bibliotecas para sus productos específicos. Es posible que en el PC también se ejecute software de simulación y emulación, como herramientas de diseño de circuitos impresos y diseño o emulación de circuitos, para ofrecer una funcionalidad complementaria.

De hecho, la fase inicial del desarrollo puede tener lugar íntegramente en el PC host, con software de simulación que emule el hardware objetivo. A medida que avance el desarrollo, la ejecución puede trasladarse a la placa de hardware host. Evidentemente, en esta fase puede resultar muy útil un estilo modular de desarrollo que permita probar funciones de manera aislada para localizar errores de software y hardware..

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