I. Bevezető, az elektronikai tervezés során felmerülő megoldandó problémák rövid összefoglalása

Átírás

1 I. Bevezető, az elektronikai tervezés során felmerülő megoldandó problémák rövid összefoglalása 1

2 A egy új tervezési módszertan bevezetését az alábbi tényezők indokolják Az elektronikus eszközök bonyolultságának, funkcionális komplexitásának gyors növekedése. A fejlesztéshez rendelkezésre álló idő rövidülése a piaci követelmények, a vásárlói szokások és az egyre fokozódó piaci verseny miatt. Az áramkörök újratervezhetősége (reengineering) iránti igény a tervezési költségek csökkentésére. A platform specifikus tervezési eljárások, módszertanok folyamatos változása, fejlődése. 2

3 I.1. Az elektronikus eszközök fejlődési trendje A XXI. század második évtizedének elején is érvényes még Moore törvénye, azaz másfél évenként a tranzisztorok száma megduplázódik az egységnyi felületű szilícium áramköri lapkákon. Jóval fontosabb az a kérdés, milyen és hányféle feladat végrehajtására alkalmazható eszközt tudnak egy áramköri lapkára integrálni. Napjainkban már komplex rendszereket valósítanak meg egyetlen áramköri lapkán. 3

4 A 90-es évek PC-jének alaplapja még tartalmazott közepes integráltságú lapkákat, a háttértárakat vezérlő áramkörök, hálózatot csatoló, hang és monitorvezérlő áramkörök külön-külön úgynevezett csatoló kártyákon kaptak csak helyet, amelyek a megfelelő buszon, illetve illesztő felülettel (ISA, PCI, IDE) kapcsolódtak az alaplaphoz. Napjainkban a PC-k alaplapján túlnyomó többségben nagy integráltságú áramköröket találunk. A korábban a csatoló kártyákon elhelyezett vezérlő áramkörök az alaplapra kerültek. 4

5 Az új tervezési módszertan létjogosultságát mi sem igazolja jobban, mint a hordozható eszközök: laptopok, mobil telefonok, tabletek szinte követhetetlen sebességű fejlődése. Magyarországon az alkalmazások szempontjából a különféle speciális célokra tervezett mikrokontrolleres rendszerek, beágyazott rendszerek, programozható áramkörök, például, a járműiparban alkalmazott intelligens megoldások, rugalmas gyártó rendszerek, robotvezérlések tervezése során kerülhet alkalmazásra az új, hatékonyabb módszertan. 5

6 I.2. A fejlesztési idő és költségek csökkentése Az elmúlt évtizedekben az elektronikai eszközök területén lezajlott rendkívül intenzív fejlődés egyik legfontosabb motivációs tényezője a fogyasztói társadalomnak a piacra gyakorolt nyomásában keresendő. Ez a divattrendszerű vásárlói viselkedés például igen jól megfigyelhető a mobiltelefonok piacán. 6

7 Ez rendkívül nagy nyomást fejt ki az adott eszközöket gyártó és fejlesztő cégekre. Ha versenyben akarnak maradni az adott elektronikai termékek piacán, akkor évről évre újabb termékekkel, kell jelentkezniük, amelyekkel képesek az adott piaci szegmens megtartására, esetleg annak kibővítésére. Összefoglalva a piaci konkurencia harc a technológiai és funkcionális fejlesztési ciklusok felgyorsításához vezetnek. 7

8 Egy új ötletnek a realizálása során, ami végül az adott eszköz piacán egy értékesíthető termékké válik, számos lehetőség van annak az időnek a csökkentésére, amit a gyártó az ötlettől az értékesítésig az adott termék kifejlesztésére szán. A tervezési folyamat felgyorsítása a gyártók tapasztalatai szerint olyan új módszertanok kidolgozásában és alkalmazásában rejlik, amelyek segítségével a tervezés során felmerülő hibák a tervezési folyamat minél korábbi szakaszában kiszűrhetők ezzel csökkentve a hibajavító iterációk számát a tervezési folyamatban. 8

9 I.3. A fejleszteni kívánt termék funkcionális működésének, helyességének vizsgálata Funkcionális verifikációnak nevezzük a tervezési folyamatnak azon lépését, amikor megvizsgáljuk és igazoljuk egy adott eszközről, hogy azokat a funkciókat képes megvalósítani, amelyekre azaz eszköz valójában tervezve lett. A funkcionális verifikáció nem csak a tervezési folyamat egyik kulcs lépése, hanem nagyon gyakran a tervezési folyamat időbeli szűkkeresztmetszetét is jelenti. Lényegében a megfelelő tervezési módszertan a funkcionális verifikáció folyamatának felgyorsítását szolgálja. 9

10 Az alábbi ábra igen leegyszerűsített formában mutatja a verifikáció lényegét. Tervezők által meghatározott működési célok. A fejlesztendő termék tervezők által tapasztalt viselkedése. Megegyezik? 10

11 Egy termék verifikációs folyamata során két alapvető kérdés merül fel. Működnek a tervezett funkciók? Ténylegesen végrehajtottuk az összes működési cél (funkció) ellenőrzését? 11