Entwicklungs-Tools & Prototyping Ein neuer Weg zum Elektronikdesign


Wiederverwendbare Blöcke; von der Modell-Ebene bis zum freigegebenen Design.

18.10.2012

In Zeiten immer kürzer werdender Zyklen in der Elektronik-Entwicklung wird ein Designer schnell mit der Thematik der Wiederverwendbarkeit von Designmodulen konfrontiert. Wie allerdings könnte eine effiziente Methode aussehen, wieder zu verwendende Funktionalitäten zu schaffen, zu verwalten und diese dem Designteam zur Verfügung zu stellen?

Wenn sich ein im Elektronikdesign tätiger Ingenieur eine Arbeitsumgebung zusammenstellen will, wird er darauf verzichten, zunächst einen Labortisch zu bauen, um anschließend Netzteil, Mulitmeter, Oszilloskop und Frequenzzähler selbst herzustellen. Diese Laborausstattung wird von ihm vielmehr fertig zugekauft und dann angewendet. Diese Art des modularen Laborarbeitsplatzes hat sich aus dem Wunsch heraus entwickelt, das Arbeitspensum schneller, intelligenter und effizienter zu erledigen. Auch beim Design eines neuen Produkts lässt ein Entwickler keineswegs all sein vorhandenes Wissen hinter sich, sondern lässt seine gesammelte Erfahrung einfließen. Wie wäre es nun, wenn man all sein Wissen in einen gemeinsamen Pool einbringen könnten, so dass jeder Ingenieur im Team davon profitieren kann?

Systemisch anstatt systematisch

Das heutige Elektronikdesign ist die Kulmination eines immer umfangreicher werdenden Spektrums an Fähigkeiten von der Leistungselektronik über die HF- und Analogtechnik, schnelle Digitalschaltungen und Embedded-Software bis hin zu Speicher-Subsystemen. Dies sind heute die Bausteine des Elektronikdesigns. Es gibt zwar nur endlich viele Möglichkeiten, diese Bausteine jeweils zu konfigurieren, aber wir haben die Zahl dieser Möglichkeiten bisher nicht definiert, geschweige denn erreicht. Außerdem kann keines dieser Elemente für sich genommen funktionieren. Es ist vielmehr in immer stärkerem Maß notwendig, alle Elemente systemisch zu konfigurieren. Gemeinsam eingesetzt, ergeben sie mehr als die Summe ihrer Teile.

Das schlichte systematische Zusammenfügen von Bausteinen mag ein Produkt hervorbringen. Dieses aber wird nicht unbedingt den damit verbunden Zielsetzungen gerecht werden. Das Elektronikdesign steht und fällt deshalb heute mit der Fähigkeit, Designelemente auf flexible Weise und in einem erfolgsorientierten Umfeld zu konfigurieren.

Modularität

Die Modularität versinnbildlicht den Schlüssel für zuverlässiges und effizientes Design. Die Anwendung eines modularen Konzepts führt die Baukasten-Analogie noch einen Schritt weiter: Module, die für bestimmte Funktionen entwickelt wurden, lassen sich jetzt sicher systemisch konfigurieren, um ein zuverlässiges und effizientes Endprodukt zu realisieren.

Die meisten Entwicklungs-Teams werden sich die besagten Module als physische, das heißt real existierende Subsysteme vorstellen. Altium aber sieht die Dinge anders. Indem jedes Designelement als Modul kategorisiert wird, gewinnt das Konzept unendliche Flexibilität. Alles, was im Rahmen einer solchen Methodik entwickelt wird, muss deshalb zu einem parametrisierten Designelement - einem Modul - werden, das als Bestandteil eines größeren Designs verwendet werden kann. In einem hierarchischen System können mehrere Module zu einem neuen größeren Modul zusammengefügt werden usw.

Wiederverwendung

Indem sie nach und nach einen Bestand modularer Designelemente anlegen, erarbeiten sich die Designteams einen ständig wachsenden Wissens-Pool. Hierdurch wird es einfacher, neue Designs aus bewährten Modulen zusammenzusetzen. Das Resultat sind ideale Rahmenbedingungen für die Wiederverwendung von Designelementen als wirksamste Möglichkeit, mit der ständig wachsenden Komplexität der Designs fertig zu werden.

Lange haben Elektronikentwickler nach der idealen Lösung für die Wiederverwendung von Designelementen gesucht. Welche Vorteile sie bieten würde, war schon lange klar, doch in der Praxis war es schwierig, ihr wahres Potenzial auszuschöpfen. Bis jetzt.

Altium Designer kann sich auf seine Vault-Technologie stützen. Diese bietet die Möglichkeit, Designmodule so zu hinterlegen und zu verteilen, dass auch Entwickler an verschiedenen Standorten darauf zugreifen können. Die Umgebung selbst fördert und ermöglicht eine modulare Methodik, die wiederum durch die Vault-Technologie unterstützt wird.

Jede Designmethodik, die den Versuch macht, eine durchgängige, flexible und robuste Umgebung für das Elektronikdesign bereitzustellen, muss jeden einzelnen Aspekt des Designs abdecken - von der Hardware (mit Schaltplänen, Leiterplatten und dem mechanischen Gehäuse) bis zur Software sowie von der Entwicklung bis zur Simulation und Produktion. Altium Designer leistet genau dies.

Die Vault-Technologie stellt einen entscheidenden Bestandteil dieser Methodik dar, doch ist Altium Designer selbst das eigentlich richtungsweisende Element. Altium Designer ist eine wirklich integrierte Entwicklungsumgebung, die die Modularität und die Wiederverwendung von Designelementen auf nicht-restriktive Weise fördert.

Dank dieser Methodik können Entwicklerteams ohne Rücksicht auf die Entfernung zwischen den Mitgliedern gemeinsam arbeiten. Sie können damit ihr kombiniertes Wissen und ihre Erfahrung in einer Umgebung einbringen, die Hindernisse aus dem Weg räumt und stattdessen neue Wege zu einem erfolgreichen Design ebnet.

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