Altium – Phát triển phần cứng nhanh thông qua việc tạo mẫu dễ dàng hơn

13/10/2020 35 lượt xem

 
Nếu bạn đã từng làm việc trong lĩnh vực phát triển phần mềm, chẳng hạn như thiết kế web hoặc thiết kế phần mềm doanh nghiệp, bạn sẽ biết khó khăn như thế nào để khiến khách hàng hiểu được giao diện của sản phẩm từ khung dây tĩnh. Chúng tôi đã gặp vấn đề tương tự trong các dự án gần đây, đặc biệt là khi POC không phải là nhân viên kỹ thuật. Cuối cùng, khách hàng phải tin tưởng rằng chúng tôi biết mình đang làm gì và có thể thực hiện những gì chúng tôi đã hứa. Không có gì thay thế cho một nguyên mẫu mà bạn có thể chạm vào và tương tác trong các dự án nhúng và phần mềm trước đây này, ngay cả ở cấp độ cơ bản.
Tiếp cận một mẫu thử nghiệm một cách nhanh chóng và xây dựng dựa trên nó nhiều lần là trọng tâm của quá trình tạo mẫu nhanh. Những ý tưởng tương tự trong phát triển phần mềm có thể áp dụng cho phát triển phần cứng nhanh và phát triển hệ thống nhúng. Khách hàng của bạn có thể có cái nhìn rõ ràng hơn về sản phẩm của bạn khi bạn sử dụng đúng bộ công cụ quản lý dữ liệu thiết kế trên đám mây.

Agile Prototyping là gì?

Cách dễ nhất để giải thích việc tạo mẫu nhanh là nghĩ về bảng phát triển hoặc máy tính một bảng (SBC). Tôi thích sử dụng bảng dev để phát triển nhúng vì chúng tôi có thể bắt đầu phát triển kiến ​​trúc phần mềm tổng thể cùng với danh sách các thành phần chính của chúng tôi. Ý tưởng trong tạo mẫu nhanh là tạo ra một nguyên mẫu làm sẵn có thể giao tiếp với các thiết bị ngoại vi khác và cung cấp cho khách hàng ý tưởng về trải nghiệm người dùng.
Đối với các hệ thống nhúng, bảng phát triển là một công cụ tuyệt vời để sử dụng vì bạn có thể tạo một số mã rất cơ bản để hiển thị cho khách hàng những điểm mấu chốt của trải nghiệm người dùng. Chúng ta hiện đang sống trong thời kỳ vàng son của các bảng phát triển. Các sản phẩm này cực kỳ hữu ích vì chúng cho phép bạn truy cập mọi tính năng trên một thành phần đồng thời kiểm tra phần mềm của bạn.
Mục tiêu của việc tạo mẫu nhanh, cho cả PCB tiêu chuẩn hoặc các hệ thống nhúng, trong một quy trình phát triển nhanh lớn hơn là gấp đôi:
1. Tạo cho nhóm của bạn một nền tảng để phát triển hơn nữa. Nếu bạn có thể nhận được phiên bản cơ bản của mã nhúng của mình để chạy trên bảng nhà phát triển với một số thiết bị ngoại vi có sẵn, thì bạn đã có một nguyên mẫu cơ bản để bắt đầu xây dựng.
2. Vượt qua bài kiểm tra ban đầu với các thành phần mong muốn và đầu vào của người dùng trước khi đưa thiết kế của bạn sang sản xuất số lượng lớn hơn. Điều này sẽ minh họa giá trị của bảng nhà phát triển cho các hệ thống nhúng. Bạn cũng có thể nhận được phản hồi trực tiếp từ khách hàng trước khi chuyển ngân sách của mình vào quá trình chạy thử nghiệm.
Việc xây dựng một nguyên mẫu nhanh nhẹn ban đầu mang lại một số lợi ích khác. Nó giúp bạn tinh chỉnh các mốc thời gian, đánh giá hoặc củng cố các yêu cầu chức năng và loại bỏ một hoặc nhiều lần chạy thử nghiệm sau đó. Điểm cuối cùng này cũng làm nổi bật giá trị của việc sử dụng bảng nhà phát triển khi bạn đang sử dụng một nguyên mẫu làm sẵn để bắt đầu xây dựng phần mềm nhúng.
Quy trình tạo mẫu nhanh
Hầu như không có một sản phẩm mới nào yêu cầu một mức sức mạnh tính toán nhúng nào đó. Điều này có thể đơn giản như sử dụng một bộ vi điều khiển có tuổi thọ đọc / ghi cao EEPROM làm công tắc đa trạng thái (chúng tôi đã làm điều này trên bảng cấp nguồn gần đây). Nó có thể yêu cầu phát triển phần mềm nhúng để tích hợp dữ liệu từ nhiều thành phần (chúng tôi cũng làm điều này thường xuyên). Đưa khía cạnh phần mềm vào phát triển cùng với phần cứng làm cho quá trình tạo mẫu và phát triển nhanh của bạn trở nên phức tạp hơn. Tuy nhiên, nếu thực hiện đúng, bạn có thể loại bỏ quá trình chạy tạo mẫu (quay bo mạch, chạy nước rút phần mềm hoặc cả hai).
Làm cho quá trình tạo mẫu nhanh và phát triển phần cứng hoạt động đòi hỏi phải chạy song song tất cả các bên của một nhóm phát triển. Một loạt sprint điển hình yêu cầu tạo mẫu và thử nghiệm nhanh chóng vào cuối mỗi sprint, trong khi thiết kế bo mạch, thiết kế bao vây và thiết kế phần mềm tiến hành song song. Ngay cả khi bạn phải thu hút một thành viên khác trong nhóm hoặc người làm việc tự do để trợ giúp về mặt nhúng sau khi bạn thêm một thành phần / chức năng mới vào hệ thống, thực hiện song song tất cả những điều này được biết là sẽ dẫn đến kết quả khách hàng mong muốn hơn. Một quy trình điển hình được hiển thị bên dưới.

 
Quy trình lặp lại để tạo mẫu nhanh trong phát triển phần cứng nhanh.
 
Mặc dù nó có vẻ là một yêu cầu lớn, nhưng điều tuyệt vời về thiết kế PCB là kỹ sư bố trí có thể tạo ra một bảng tuyệt vời trong khi các lập trình viên tập trung vào việc viết những đoạn mã tuyệt vời. Họ cần có giao tiếp đặc biệt trên giao diện người dùng, nhưng một khi các yêu cầu về chức năng và phân phối đã rõ ràng, hai bên có thể bắt tay vào làm việc trong lĩnh vực của họ. Các nhà quản lý dự án nên triệu tập lại nhóm vào cuối mỗi sprint và giai đoạn tích hợp để xác định và giải quyết các lỗi trước khi triển khai và sản xuất toàn bộ.
Tạo mẫu nhanh trong công việc phát triển phần cứng
Tạo mẫu nhanh không kết thúc với nguyên mẫu hoặc bằng chứng khái niệm đầu tiên của bạn. Đó là một quá trình cải tiến liên tục khi bạn trải qua nhiều lần chạy tạo mẫu nhanh. Thực hiện công việc này cần có bộ công cụ cộng tác phù hợp có thể tích hợp với phần mềm thiết kế PCB của bạn. Các nhóm có thể nhanh nhẹn hơn khi họ truy cập một số tính năng quan trọng trong các công cụ cộng tác của họ để thiết kế phần cứng:
• Khả năng hiển thị chuỗi cung ứng và dữ liệu thành phần. Đây là một phần thiết yếu của việc xác định các yêu cầu chức năng và phân phối, cũng như tạo câu chuyện người dùng. Các nhóm thiết kế cần bắt đầu tìm nguồn cung ứng các thành phần sớm để giảm nguy cơ thiết kế lại sau này.
• Chia sẻ dữ liệu chế tạo. Điều này giúp một nhóm đưa nguyên mẫu mới vào sản xuất một cách nhanh chóng và đảm bảo có thể phát hiện sớm các lỗi DFM.
• Truy cập vào dữ liệu cơ học. Bất kỳ ai chế tạo bảng uốn cong hoặc uốn cứng đều biết thiết bị phải tuân thủ cẩn thận với vỏ bọc. Điều tương tự cũng áp dụng cho các bo mạch khác có thùng loa độc đáo.
Thêm vào những điểm này, những thứ như kiểm soát quyền truy cập của người dùng, nhận xét và kiểm soát phiên bản và bạn có một hệ thống cấp doanh nghiệp cung cấp sự cộng tác của nhà sản xuất. Điều này cho phép các nhóm phát triển phần cứng và phần mềm hỗn hợp tạo ra kiến ​​trúc kiểu GitHub cho thiết kế phần cứng, bao gồm cả thiết kế hệ thống nhúng.
 

 
Chia sẻ và nhận xét về dữ liệu thiết kế là các tính năng cần thiết của một hệ thống cộng tác hiệu quả để phát triển phần cứng nhanh.
 
Altium 365 ™ là nền tảng duy nhất tích hợp Altium Designer® với các ứng dụng như Altium Concord Pro ™ và Altium Viewer, giúp cộng tác dễ dàng cho các nhóm phát triển phần cứng nhanh nhẹn. Các kỹ sư từ tất cả các lĩnh vực có thể xem dữ liệu thiết kế của nhau và nhập dữ liệu đó ngay lập tức vào Altium Designer hoặc họ có thể xem dữ liệu đó thông qua phiên bản web Altium Concord Pro. Các tính năng kiểm soát phiên bản, nhận xét và kiểm soát truy cập cho phép nhóm của bạn tạo ra một nền tảng kiểu GitHub để phát triển phần cứng và tạo mẫu nhanh.
Altium Concord Pro trên Altium 365 đang mang lại mức độ tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử cho đến nay đã được xếp hạng vào thế giới phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc tại nhà và đạt được mức hiệu quả chưa từng có.
Chúng tôi mới chỉ sơ lược về những gì có thể làm với Altium Concord Pro trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng chuyên sâu hơn hoặc một trong các Hội thảo trên web theo yêu cầu.