Le micrologiciel est une puce mémoire flash qui stocke un logiciel spécifique contrôlant les fonctions d'un appareil intégré.
Développement de micrologiciels embarqués n'est rien d'autre qu'un code de programmation sur du matériel destiné à être exécuté sur des composants électroniques embarqués. Les développeurs qui s'en chargent ont une connaissance approfondie des processeurs embarqués et collaborent étroitement avec les ingénieurs en matériel embarqué. Ils programment les conceptions embarquées à l'aide des codes. Les codes de micrologiciel peuvent réguler les fonctions de nombreux appareils physiques. FOTA fait référence à la capacité du code matériel à être mis à jour sans fil (Firmware Over the Air).
Le développement embarqué nécessite des compétences différentes
Pour devenir un expert en développement de micrologiciels embarqués, tout développeur doit avoir une compréhension théorique et pratique approfondie des composants logiciels et matériels. S'il manque de connaissances dans l'un ou l'autre domaine, ou dans les deux, ses chances d'écrire un code qui fonctionne correctement sont réduites.
Pour vous donner une idée, en plus de ses compétences techniques, le développeur doit maîtriser ces trois notions fondamentales :
- Avoir une bonne compréhension globale du système embarqué.
- Une connaissance approfondie du matériel informatique et des logiciels.
- Reconnaître les contraintes structurelles du système.
Les compétences techniques comprennent trois composantes : les langages de programmation embarqués, les systèmes d'exploitation en temps réel et les pilotes de périphériques. Pour ne citer que quelques-uns des critères les plus importants :
- Programmation en C et C++, microcontrôleurs et microprocesseurs
- Au niveau des systèmes sur puce (SoC), vous devez être familiarisé avec le système d'exploitation Linux, le système d'exploitation en temps réel et l'optimisation logicielle.
- Débogage et mise à jour des compétences pour les codes existants.
- Compréhension approfondie des structures de données, du langage de programmation Python et capacité à comprendre les schémas et les fiches techniques.
- Architecture du jeu d'instructions RISC-V, compréhension des protocoles de communication
- Connaissance approfondie du Internet des objets (IdO) et les technologies basées sur Internet.
Les 5 étapes essentielles du développement de micrologiciels embarqués
Il est préférable de procéder par étapes pour les personnes qui ne sont pas familiarisées avec le fonctionnement global du développement de micrologiciels embarqués. Vous obtenez ainsi une stratégie segmentée et séparez les opérations complexes. L'ensemble du processus de développement d'un appareil IoT est divisé en cinq segments principaux. Une simple lecture peut dissiper toute confusion.
1) Déterminer les exigences
L'identification des besoins du processus est toujours l'étape la plus importante. Vous devez savoir ce dont vous avez besoin et, plus important encore, pourquoi vous en avez besoin. Avant de commencer l'architecture, le développeur doit dresser une liste des composants associés nécessaires. Le mécanisme d'identification est également lié à l'aspect utilitaire.
Chaque énoncé d'exigence présente deux caractéristiques : il est sans ambiguïté et il est vérifiable. L'énoncé doit être exact, clair et concis. La vérification est essentielle, car sans elle, il est impossible de vérifier la facilité d'utilisation. Cela peut sembler être une étape générale, mais c'est le cœur de tout processus de développement de micrologiciels embarqués.
2) Distinguer l'architecture de la conception
Cette étape apportera plus de clarté. Vous avez déjà compris qu'il s'agit d'un logiciel et processus matérielMais il y a toujours quelque chose qui sépare les deux. Lorsqu'un développeur est perdu entre les différentes couches de l'ingénierie du micrologiciel, la tâche devient difficile !
L'architecture est un modèle à l'échelle qui n'intègre jamais de variables ni de fonctions. Elle explique les caractéristiques durables. Comme elle est difficile à modifier ou à mettre à jour, le développeur doit d'abord la comprendre et ajuster le code pour le rendre approprié. D'autre part, le document de conception du micrologiciel entre dans les détails, y compris les tâches des activités au sein des pilotes de périphériques. Il révèle également des informations sur les interfaces du sous-système.
3) Gestion du temps
La plupart des marchandises ont à la fois des besoins importants, souples et non urgents. Les exigences souples en matière de délais sont extrêmement difficiles à décrire, et la méthode la plus simple pour les gérer consiste à les considérer comme des exigences strictes en matière de délais. Cette étape inclut l'exigence de ponctualité.
Il est essentiel de séparer les fonctionnalités en temps réel du reste du logiciel pour deux raisons :
- Simplification de la conception et du fonctionnement des logiciels non temps réel, car cela élimine les problèmes de sécurité, même lorsque l'on utilise des codes créés par des programmeurs inexpérimentés.
- L'effort requis pour exécuter une analyse RMA (Rate Monotonic Analysis) est réduit en isolant les ISR (Interrupt Service Routines) des tâches hautement prioritaires.
4) Conception des tests
L'étape suivante est cruciale. Elle comprend plusieurs procédures d'évaluation visant à déterminer si l'ensemble du système fonctionne. Voici trois des procédures de test les plus couramment utilisées :
Test du système : il garantit que l'ensemble du produit est conforme aux spécifications. En général, ce test ne relève pas de la compétence des ingénieurs, bien qu'il s'inscrive dans le cadre du harnais de test qu'ils ont développé.
Test d'intégration : il garantit que les sous-systèmes connectés de l'architecture interagissent comme ils le devraient. Il vérifie que le résultat est correct. Ce test est souvent mieux développé par un groupe de testeurs ou un ingénieur logiciel.
Test unitaire : il porte sur des composants logiciels individuels afin de déterminer s'ils fonctionnent correctement au niveau intermédiaire de la conception. Les personnes les mieux placées pour développer ce test sont celles qui écrivent le code soumis au test.
5) Personnalisation des plans
Cette étape couvre la gestion des capacités de personnalisation. Elle est essentielle pour la mise en œuvre ou l'apport de modifications. La diversité est facile à gérer grâce à une architecture bien conçue. Son objectif est de faire fonctionner les nouvelles personnalisations sans interférer avec les fonctionnalités d'origine.
Conseils pour accélérer le processus de développement du micrologiciel intégré
- À la recherche de nouvelles méthodes améliorées pour innover et se perfectionner. L'aspect principal est toujours l'amélioration.
- Développer une stratégie d'amélioration des compétences en étudiant les nouvelles méthodologies de développement de micrologiciels embarqués.
- Commencez à utiliser une plateforme et segmentez soigneusement la charge de travail.
- Créez un code réutilisable pour gérer le temps. Cela contribue à un retour sur investissement plus élevé.
Conclusion
Cela devrait donc répondre à la plupart de vos questions sur le développement de micrologiciels embarqués. La lecture de cet article vous permettra de comprendre de manière générale ce dont il s'agit, comment cela fonctionne et d'autres aspects connexes. Grâce à notre vaste expérience dans le domaine de l'IoT, Monarch Innovation propose Développement IoT embarqué et est spécialisé dans les prototypes IoT rapides. Vous souhaitez créer un produit IoT ? N'hésitez pas à contactez-nous.
