Software- Entwicklungs-Toolsgwise.itwelzel.biz/CDROMs/AWI/SYS/SYS06.pdf · 2001. 2. 22. · lcatel...

EELEKTRONIKLEKTRONIK-M-MAGAZINAGAZIN FÜRFÜR CCHIPHIP-, B-, BOARDOARD- & S- & SYSTEMYSTEM-D-DESIGNESIGN

Heft 6 · Juni 2000 · 14. Jahrgang · 14,– DM · 110 öS ·14,– sfr

Der OSEK-/VDX-StandardLösung für In-Car-ComputingRechnersystem mit OS/9»Big Brother« surft im Internet

B 13

908

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IM BLICKPUNKT

Systeme 6/2000 3

Kinder statt Inder?Die Wirtschaft in der Bundesrepu-

blik boomt seit einiger Zeit. Ein durch-schittliches Wirtschaftswachstum vonweit über 3 Prozent und ein eklatanterPersonalmangel sind die untrüglichenZeichen dafür. Insbesondere in der zu-kunftsträchtigen IT-Branche machtsich der Fachkräftemangel so stark be-merkbar, dass sich sogar unser Bun-deskanzler anlässlich der diesjährigenCeBit veranlasst sah, die Idee so ge-nannter »Green-Cards« für ausländi-sche IT-Spezialisten öffentlich anzu-sprechen. Da man hierbei wohl offen-sichtlich an Inder dachte, Indien inves-tiert seit Jahren – im Gegensatz zurBundesrepublik Deutschland – massivin die Ausbildung von Programmie-rern, wurde von der Opposition imWahlkampf mit dem Slogan »Kinderstatt Inder« gegen die Green-Card-Idee Front gemacht und versucht,Stimmung zu machen. Allerdings wirdein Ansteigen der Geburtenrate denderzeitigen Mangel an IT-Spezialistenkaum beseitigen können – also Non-sens.

Eine weitere Ungereimtheit, die denMangel an Computer-Spezialisten ver-schärft, ist die Tatsache, dass auslän-dische Studenten nach dem Examen inder Bundesrepublik keine Arbeitser-laubnis erhalten. Ganz im Gegenteil.Wie verschiedenen Berichten zu ent-nehmen ist, verschärft die Arbeitsver-waltung sogar noch den Ausreisedruckauf ausländische Studienabgänger. Eslebe die Bürokratie!

Eine neue Möglichkeit der Weiter-bildung und damit der Qualifikationvon Elektronik-Spezialisten bietet jetztdie Firma TechOnLine. Dieses Unter-nehmen, nach eigenen Angabenführend in der Online-Weiterbildung,bietet auf ihrer Internet-Site fundiertetechnische Inhalte und hilft Ingenieu-ren dabei, technische Probleme zulösen. Die Dienstleistungspalette um-fasst Weiterbildungsangebote, Toolsund Ressourcen für Unternehmen, dieneue Designs entwickeln und den Ent-wicklungsprozess ihrer Designs be-schleunigen wollen. Derzeit nutzen

bereits mehr als 100.000 registrierteElektronikingenieure weltweit dieseOnline-Ressource – Tendenz steigend.Die wachsende Beliebtheit dieser Sitewird auch auf den zunehmenden Man-gel an Fachleuten für die Informati-onstechnologie zurückgeführt.

Einen weiteren Weg aus dem Dilem-ma, Software mit begrenzten »HumanResources« entwickeln zu müssen,zeigt unser Schwerpunkt »Software-Entwicklungs-Tools ab Seite 16. Die»Unified Modelling Language«

(UML) scheint sich als Standard zurModellierung von Systemen immerstärker durchzusetzen, im Bereich derobjektorientierten Modellierung ist siebereits zum Standard avanciert. Die inihr verwendeten Diagramme verein-heitlichen die Modellierung und dieVorgehensweise, sodass einheitlich be-schriebene, leicht verständliche undgut dokumentierte Projekte entstehen.Wie man sieht, helfen derzeit wederKinder noch Inder, um den Fachkräfte-mangel zu beheben, sondern man mussdie vorhandenen Möglichkeiten opti-mal nutzen.

Ihr

Wolfgang Patelay

Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Systeme 6/20004

Echtzeit-Plattform – jetzt für jedermann

Es ist 20.00 Uhr, das Abendessen istvorüber und sie haben sich gerade aufdem Sofa niedergelassen, um einenguten Film zu sehen. Bzzzt. Oh nein,nicht schon wieder die Türglocke.Aber dieses Mal stehen sie nicht auf,statt dessen erscheint ein kleines Fen-ster auf ihrem Fernsehschirm und siekönnen sehen, wer vor der Tür steht.Es ist ihr Nachbar. Sie sagen einfach:»Computer, Film anhalten«, und derDVD-Player hält den Film an. Nunkönnen sie ohne aufzustehen ihrenNachbarn fragen, was er möchte und

anschließend sagen sie: »Computer, Tür öffnen.« Zwei Bier undeinige Chips später ist es Zeit, ins Bett zu gehen. Der Film ist nochnicht zu Ende und sie sagen …

Ab Seite 12

Die Evolution der Java-Technologie

Manche Entwickler von Internet-Anwen-dungen und eingebetteten Systemen sindzu dem Schluss gekommen, dass aktuelleImplementierungen der Java-Spezifika-tionen entweder funktionell unvollstän-dig für ihren Verwendungszweck, zulangsam, zu unzuverlässig oder zu großsind. Dieser Artikel diskutiert alternative

Implementierungsmöglichkeiten, um diese legitimen Bedenken aus-zuräumen.

Ab Seite 16

Testen und Optimieren mit OSEK/VDX

Je mehr sich Software-Entwicklungsprozesse für elektronischeSteuereinheiten ihrem Ende nähern, desto mehr verlagern sich diebegleitenden Tests vom Entwicklungslabor auf die endgültigeSystemplattform. Die Entwicklungen müssen schließlich ihre Taug-lichkeit und Stabilität unter verschiedensten Randbedingungen »imrichtigen Leben« unter Beweis stellen.

Ab Seite 24

DSPs im Steigflug

Ein Umsatzwachstum von 32 Prozent prognostiziert das Marktfor-schungsunternehmen Forward Concepts für den weltweiten DSP-Markt in diesem Jahr. Doch diese Vorhersage erscheint den Augurenbereits jetzt als zu konservativ, da nach neuesten Erkenntnissen dieVerkaufszahlen von Mobilfunkgeräten in diesem Jahr um etwa 60Prozent steigen werden. VoIP-Anschlüsse sollen sogar um mehr als200 Prozent zulegen.

Ab Seite 6

MarktDSPs im Steigflug 6g4 erwirbt Mehrheit an Knürr 7Zuken übernimmt Incases 7SSL und Fraunhofer-Institut: DSP für Internet 8Plug-In vertritt Sedlbauer 8LSI Logic: Unterstützung für ZSP 8TSMC bietet Fertigung von SoC-ICs 10ARC Cores baut Präsenz in Europa aus 10Actel übernimmt AutoGate Logic 10Erni und AMP: Gemeinsam bei HM-Steckverbindern 11Agilent und Adaptec: Fibre-Channel-Aktivitäten 11

Titel-StoryEchtzeit-Plattform – jetzt für jedermann 12

Software-Entwicklungs-ToolsDie Evolution der Java-Technologie 16UML für das Embedded-Software-Design 20Testen und Optimieren mit OSEK/VDX 24Besseres Verstehen von Quelltexten 28Lösung für In-Car-Computing 30Mit SDL-Modellen schnell zum Ziel 36Compiler optimieren Low-Power-Betrieb 38Objektorientierte Basisentwicklung mit UML 41Das Capability-Maturity-Model 44Embedded-SoC-Systeme: Waterloo für Entwickler? 46Auf hohe Code-Dichte optimiert 48Echtzeit aus einer Hand 49Produktmeldungen 50Marktübersicht: Software-Entwicklungs-Tools 53

Elektronik-FocusMarktübersicht: DSPs und DSP-Module 60Produktmeldungen 64

CHIP-DESIGNInterconnect-Probleme im Griff 69Componentware effektiv gestalten 72Produktmeldungen 73

BOARD-DESIGNNetzwerkprozessoren: Bandbreite ausnutzen 77EDA-Datenbankmanagement 79Produktmeldungen 80

SYSTEM-DESIGNInternet-taugliches Rechnersystem mit OS/9 85Produktmeldungen 86

Feste RubrikenIm Blickpunkt 3Inhalt 4Impressum 78Seminarführer 83Design-Navigator 93Im Fokus: Web-Kennziffern 94Inserentenverzeichnis 96Kennziffernfax 97Vorschau 98

INHALT


INHALT

5

Bandbreite effektiv ausnutzen

Heutige Netzwerke sehen sich imWesentlichen mit drei Herausfor-derungen konfrontiert: dem starkzunehmenden Netzwerkverkehr,dem Zusammenwachsen vonTelefon- und Datenverkehr undder Integration von neuen Tech-nologien in bestehende Systeme.Netzwerkprozessoren sind einBaustein zukünftiger Technologien, der die genannten Problemekommender Netzwerke lösen hilft.

Ab Seite 77

Internet-taugliches Rechnersystem mit OS/9

Ein Auto per Satelliten zu orten, ist heute kein Kunststück mehr. Inder Zentrale zu wissen, wie schnell es fährt, wieviel Benzin noch imTank ist und ob die Türen auch richtig geschlossen sind, ohne dabeimit einer Menschenseele zu reden, stellt auch kein Problem mehr dar.Diesen Informationstransfer machen kleine, vielseitig einsetzbareRechnersysteme wie das Moviline MCT von Plettac möglich. Eseröffnet dem Nutzer einen Quantensprung bei allen Anwendungen imBereich Telemetrie und Diebstahlsicherung.

Ab Seite 85

Interconnect-Probleme im Griff

Die Einführung von UDSM-Prozess-technologien (Ultra Deep Sub-micron) hat zu einem neuen techni-schen Problem geführt. Gemeint sindschwierig vorherzusagende und inden Griff zu bekommende Effekte inden Verbindungsstrukturen integrier-ter Schaltungen. Zu den besonders

widrigen Effekten, die in UDSM-Schaltungen auftreten, gehörenSpannungsabfälle.

Ab Seite 69

Systeme 6/2000

Im Fokus: Web-KennziffernHaben Sie schon unseren neuen Web-basierenden Kennziffern-Servicegenutzt? Neben der herkömmlichen Art desInfo-Faxes bieten wir Ihnen unter derWeb-Adresse www.systeme-online.de/direkt(aber auch über unsere Home-Pagewww.systeme-online.de) die Möglichkeit, im Internet gezieltnach weiteren Informationen über Sieinteressierende Produkte und Techno-

logien zu suchen. Die Funktionsweise dieses neuen Services findenSie detailliert beschrieben auf den Seiten 94 und 95.

MARKT

Systeme 6/20006 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt

Tabelle 2. Fünfjahres-Forecast für den DSP-Markt

TI baut Marktführung aus

DSPs im Steigflug

Ein Umsatzwachstum von 32 Prozent prognostiziertdas Marktforschungsunternehmen Forward Con-cepts für den weltweiten DSP-Markt in diesemJahr. Doch diese Vorhersage erscheint den Augu-ren bereits jetzt als zu konservativ, da nach neues-ten Erkenntnissen die Verkaufszahlen von Mobil-funkgeräten in diesem Jahr um etwa 60 Prozentsteigen werden. VoIP-Anschlüsse sollen sogar ummehr als 200 Prozent zulegen.

Um 25,5 Prozent auf 4,4Milliarden Dollar ist

der weltweite DSP-Umsatz1999 angestiegen, so derForward-Concept-Berichtweiter. Motor dieses Wachs-tums ist die Mobilkommu-nikation: Der Mobilfunk-

Markt bleibt auch weiterhindas größte Segment desDSP-Markts. Besondersstark ist der »Mass Market«für DSPs im letzten Jahr ge-wachsen: um 40 Prozent al-lein beim Marktführer Te-xas Instruments. Dieser

Markt wird vorwiegend vonDistributoren bedient undumfasst Standard-DSPs inniedrigen und mittlerenStückzahlen. Für dasWachstum sind hauptsäch-lich zwei Gründe verant-wortlich: kleine aber explo-dierende Märkt wie VoIP(Voice-over-Internet-Proto-col), MP3 (Digital-Audio)und digitale Kameras sowieeine große Anzahl neuerProdukte, die in Serien-fertigung gehen werden. TIspricht von etwa 2500 neuenDSP-Kunden in 1999. DerMarkt für DSPs in Disk Dri-ves ist ebenfalls gewachsen,aber nur um sechs bis achtProzent. Der Grund ist derstarke Preisdruck, hervorge-rufen durch die 500-Dollar-PCs. Die DSP-Preise wer-den zukünftig mit steigen-den Chipfunktionen wiederanziehen, sodass hier für dasJahr 2000 mit einem zwei-stelligen Wachstum gerech-net werden kann.

Zwei der führenden Her-steller von DSPs konnten1999 ihren Marktanteil ver-größern: Texas Instrumentsund Analog Devices (Tabel-le 1). Beide Unternehmenhaben jeweils einen Prozent-punkt zugelegt auf Kostenvon Motorola und LucentTechnologies. Analog Devi-ces konnte das beste Ergeb-nis vorweisen: 42 Prozent

Wachstum gegenüber demVorjahr. TI wuchs dank sei-ner Dominanz im Mobil-funkmarkt (mit einem ge-schätzten DSP-Marktanteilbei Handys von 60 Prozent)um 28 Prozent. Lucent undMotorola dominieren hinge-gen den kleineren Base-Sta-tion-Markt (Mobilfunk-In-frastruktur). In dem Bereich»Sonstige« (Tabelle 1) sindjapanische DSP-Firmen wieNEC und Hitachi und US-Hersteller wie Zilog einge-schlossen. Japanische Un-ternehmen konzentrierensich mehr auf funktionsspe-zifische DSP-Chips wieMPEG-Decoder, Filter fürCD-Player und Controller.Forward Concepts erwartetsehr hohe Steigerungsratenfür das Segment »Sonstige«Unternehmen, da nun auchFirmen wie LSI Logic undInfineon programmierbareDSPs anbieten und schnellMarktanteile gewinnen wer-den.

Für die nächsten Jahregeht die Studie von einemdurchschnittlichen Um-satzwachstum weltweit umdie 32 Prozent aus (Tabelle2). Im Jahr 2004 soll sichdann der DSP-Weltmarktauf über 18 MilliardenDollar belaufen. Das ent-spricht bei einem durch-schnittlichen Verkaufspreisvon 5,68 Dollar einer Stück-zahl von insgesamt 3,2 Mil-liarden gelieferten Baustei-nen. (rk)

Tabelle 1. Die Marktanteile der weltweit führendenDSP-Hersteller (1999)

Unternehmen Markt- Markt- Jährlichesanteil anteil Umsatz-1998 1999 wachstum

Texas Instruments 47,2% 48,0% 27,6%Lucent 28,1% 25,1% 11,9%Motorola 12,0% 11,4% 19,0%Analog Devices 9,1% 10,3% 42,0%Sonstige 3,6% 5,3% 81,9%

Weltmarkt (Mio $) 3497 4387 25,5%

DSP-Chips 1999 2000 2001 2002 2003 2004 CAGRUmsatz (Mio $) 4387 5791 7702 10243 13624 18120 32,8%ASP ($) 7,34 6,97 6,62 6,29 5,98 5,68 -5,0%Stückzahlen (Mio) 598 831 1163 1629 2280 3192 39,8%

Forward ConceptsTel.: 0211/4679 98

Kennziffer 100

Alcatel und STM

DSP-Core für Telecom

Alcatel und STMicroelec-tronics haben ein Ab-

kommen unterzeichnet, indem vereinbart wird, dass Al-catel den ST100 von STM alsbevorzugten DSP-Core für

Kommunikationsanwendun-gen nutzen wird. Alcatel wirddiesen Core in einer Vielzahlvon System-on-Chips für An-wendungen beispielsweiseauf der Basis von DSL (Digi-

tal Subscriber Line) und Voi-ce-over-Internet-Protocol ein-setzen. Der ST100 ist einDSP-Core in Festkomma-Technik und bietet 16-Bit-Be-fehle, 32-Bit-Instruktionenund 128-Bit-SLIW-Befehls-wärter. Der ST120 als ersteImplementierung der skalier-baren Architektur des ST100enthält fünf Verarbeitungsein-heiten, die bei einer Versor-

gungsspannung von 1 V aufeine Verarbeitungsleistungvon 200 Millionen MACs proSekunde kommen, währendes bei 1,8-V-Betriebsspan-nung bereits 600 MillionenMACs pro Sekunde sind. (rk)

AlcatelTel.:00 32/271818 40

Kennziffer 102

MARKT

Systeme 6/2000 7Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt

g4 erwirbt Mehrheit an Knürr

Kontinuität gesichert

Eine Holding-Gesellschaftim mittelbaren Mehr-

heitsbesitz der 3i Group plcund der von 3i verwalteten In-vestoren-Pools sowie einesManagemant-Teams von g4erwirbt eine Mehrheitsbetei-ligung an der Knürr AG. Diebisherigen Mehrheitsgesell-schafter – der Vorstandsvor-sitzende Hans Knürr, Mitglie-der der Familie Knürr undweitere Investoren – geben77,96 Prozent der auf denInhaber lautenden Stamm-Stückaktien und 12,57 Pro-

zent der auf den Inhaber lau-tenden Vorzugs-Stückaktienab. Der Verkauf an die Hol-ding-Gesellschaft erfolgt vor-behaltlich der Genehmigungdes Bundeskartellamts. DieFührung des Unternehmenssoll in Zukunft auf die g4-Gruppe mit Tim Wightmanan der Spitze übergehen. DerFirmenname Knürr bleibt er-halten. (rk)

KnürrTel.: 089/42 00 4100

Kennziffer 106

Sican

Neuer Marketing-Chef

Neuer Marketingleiterdes Designhauses Sican

ist Benno Ritter. Verantwort-lich für strategische Planungund Marketing berichtet Rit-ter direkt an GeschäftsführerJürgen Ruprecht. Ritter warzuletzt in den USA als Inter-national Product MarketingManager für die Marktseg-mente drahtlose Kommuni-kation und Home-Netzwerketätig. (rk)

SicanTel.: 051127/1619

Kennziffer 104

Zuken übernimmt Incases

Auf dem Weg zur Nummer eins

Dem strategischen Ziel,die Führung im PCB-

Markt in Europa und USAzu erlangen, ist Zuken

(früher Zuken-Redac) nähergekommen: Mit der Über-nahme der Incases Enginee-ring GmbH und Incases

North America Inc. konnteZuken seinen Marktanteilum 1,3 Prozent steigern. Da-mit klettert das Unterneh-men nach eigenen Angabenauf Platz zwei im PCB-Welt-markt. Die Übernahme wirdmit etwa sieben MillionenMark beziffert. Sie ist einwichtiger Teil eines Zehn-Milliarden-Dollar-Invest-mentsprogramm, um künftigKomplettlösungen für dasElektronic-Design anbietenzu können. Mit Zuken stehtIncases und seinen Kundenein finanzstarkes Unterneh-men als Partner zur Seite.Die Werkzeuge von Incases,

insbesondere die EMV-EMC-Lösungen wie »EMC-Engineer« und »SI Work-bench«, ergänzen das Pro-duktspektrum von Zuken.Die Kontinuität der Incases-Technologien in den Berei-chen Simulation, Analyse,Autoplacement und Routingsoll auch zukünftig sicherge-stellt werden und darüberhinaus in Zukens Produkt-strategien in einem neuenDesign-Flow eingebrachtwerden. (rk)

ZukenTel.: 089/60 76 96 00

Kennziffer 108

TI nutzt Monterey-System

Physical-Design für DSPs

Monterey Design Sys-tems hat mit der DSP-

Division von Texas Instru-ments ein mehrjährigesstrategisches Geschäftsab-kommen unterzeichnet. Ge-genstand des Vertragswerksist die Integration des Physi-cal-Design-Systems Dol-phin von Monterey in dieDSP-Tool-Umgebung derweltweit verteilten Design-

Teams von TI. Dolphin sollfür Designs in 0,18-µm-Technologie und kleinereingesetzt werden. TI lizen-ziert das Tool nach demneuen »Global Access Bu-siness Model« von Monte-rey. (rk)

MontereyTel.: 089/94 49 0216

Kennziffer 110

Gaia Converter mit Vertriebsbüro

Stärkung des Supports

Für die technische Unter-stützung der Vertriebs-

aktivität in Deutschland undÖsterreich hat Gaia Conver-ter eine Repräsentanz eröff-net. Ansprechpartner istHans J. Marx, früherer Ge-schäftsführer der Emtronelectronic VGmbH. GaiaConverter fertigt Komplett-lösungen im BereichDC/DC-Wandler. Die Palet-te umfasst Eingangsfilter,Transientenschutz-Module,

Schaltungen zur Über-brückung von Spannungs-ausfällen (Holdup-Module)sowie kompakte und leichteDC/DC-Wandler von 4 Wbis 30 W. Anwendungsge-biete sind die zivile Luft-fahrt, Raumfahrt, Schienen-fahrzeuge und Elektrizitäts-versorgung. (rk)

Marx MarketingTel.: 0 75 31/2 76 59

Kennziffer 112

MARKT


SSL und das Fraunhofer-Institut

DSP-Kern für Internet Appliances

SSL Inc., Systemspezia-list für Mobilkommuni-

kation und Multimedia, hateine Partnerschaft mit demFraunhofer-Institut für Inte-grierte Schaltkreisentwick-lung (IIS) geschlossen. DieVereinbarung erlaubt SSLdie Lizenzierung der MP3-und AAC-Decodierungs-und Codierungs-Technolo-gien vom IIS. In Verbin-dung mit SSLs eigener Sili-ziumtechnologie Oasis, dieauf der DSP-Kerntechnolo-gie des Unternehmens ba-

siert, stehen den Anwen-dern jetzt alle erforder-lichen Technologien zurEntwicklung von Internet-Audio-Applikationen zurVerfügung. Die Vereinba-rung sieht auch vor, dassSSL zusammen mit ihremDSP-Kern Unterlizenzender IIS-Technologie verge-ben kann. (rk)

SSLTel.:353/8 72 22 36 00

Kennziffer 114

Neues Entwicklerforum

Unterstützung für ZSP

LSI Logic hat ein Soft-ware-Entwicklerforum

für den ZSP-Prozessor ge-gründet. Das Forum soll dasProduktangebot vergrößernund die Einsatzbereiche desZSP-DSP-Core durch engeZusammenarbeit mit ausge-wählten unabhängigen Soft-

ware-Lieferanten erweitern.Weitere Gründungsmitglie-der sind die Firmen VoCALTechnologies Ltd., Hellosoftund White Eagle SystemsTechnology. Alle drei Unter-nehmen bieten umfangreicheBibliotheken mit Kommuni-kations-Software an. Soft-

Kommunikations-Hardware

Plug-In vertritt Sedlbauer

Die Plug-In ElectronicGmbH wurde offizieller

Distributor der SedlbauerAG. Gemäß dem Vertriebs-abkommen vertreibt Plug-Indie umfangreiche ISDN-Pro-duktpalette des Kommunika-tions-Hardware-Spezialis-ten. Dazu gehören unter an-derem ISDN-Controller imDIMM-PC- und PC/104-Format, ISDN-Pocket-Adap-

ter für parallele Drucker-schnittstellen, ISDN-PC-Card-Adapter und ISDN-Einsteckkarten für USB so-wie ISA- und PCI-Busse. DieProdukte sind speziell fürden professionellen industri-ellen Einsatz konzipiert. (rk)

Plug-InTel.: 0 8141/3 6970

Kennziffer 116

MARKT


ware-Anbieter, die sich ent-schließen, dem Developer-Forum beizutreten, könnendie Vorteile verschiedenerServiceangebote nutzen: di-rekten Zugang zu Entwick-lungs- und Support-Mit-arbeitern von LSI, bevor-zugten Zugriff auf Software-

Programmierwerkzeuge,von LSI vermittelten Kun-denkontakte und von Pro-dukt-Fördermaßnahmen.(rk)

LSI LogicTel.: 089/458330

Kennziffer 118

Neuer General Manager bei TTI

TTI-Büro Münchenverstärkt

Im Rahmen seines eu-ropäischen Wachstums-

programms hat TTI JeanQuecke zum General Mana-ger für die Münchner Ver-

triebsniederlassung ernannt.Quecke übernimmt die Lei-tung des Vertriebsinnen- undAußendienstes sowie das lo-kale Produktmanagement.Zuvor war er als Director ofMarketing and Sales bei Pa-ce Europe tätig. TTI hat sei-nen Umsatz im letzten Jahrauf 24 Millionen Dollar ver-doppelt und eröffnete in denletzten neun Monaten sechsweitere europäische Nieder-lassungen. Die Mitarbeiter-zahl soll von 106 im Jahr1999 auf 175 bis Ende 2000wachsen. (rk)

TTITel.: 089/8 9015 30

Kennziffer 120

LSI Logic und RTX Telecom

Gemeinsam bei CDMA

LSI Logic und RTX Tele-com bieten im Rahmen

einer Allianz umfassendeDienstleistungen für die Ent-wicklung von kabellosenKommunikationssystemenan, die auf dem CDMA-Ba-sisbandprozessor IS-95 (Co-de Division Multiple Ac-cess) von LSI Logic basie-ren. RTX Telecom verfügtüber umfangreiche Erfah-rungen mit DECT- und

GSM-Standards. Die Ko-operation bietet OEM-Kun-den und Herstellern vonmobilen Telefonen maßge-schneiderte CDMA-Kom-plettlösungen, wobei dasRisiko und die Kosten einerEntwicklung wesentlich re-duziert werden können. (rk)

LSI LogicTel.: 089/45 83 30

Kennziffer 122

MARKT


Berner & Mattner erweitert Management

Neue technische Leitung

Dr. Axel Richter ist zumtechnischen Leiter,

Prokurist und Mitglied derGeschäftsleitung bei Berner& Mattner ernannt worden.Er hat sich zum Ziel gesetzt,den Ausbau der Firma alsführendes Systemhaus imBereich der technischen

Software-Entwicklung vo-ranzutreiben und dies vor al-lem in den Applikationsseg-menten PTA (Personal Tra-vel Assistant) und Embed-ded-Systems inklusiveEmbedded-Internet. Dr.Richter war zuvor techni-scher Leiter und Prokuristbei einem Unternehmen derInvensys-Gruppe, das in derGebäudetechnik tätig ist.Zum neuen kaufmännischenLeiter bei Berner & Mattnerwurde Dr. Jan-Oliver Wen-zel bestellt. Er trat 1998 alsContoller ins Unternehmenein und ist mit seiner Beför-derung Mitglied der Ge-schäftsleitung geworden.(rk)

Berner & MattnerTel.: 089/6 08 09 00

Kennziffer 124

ARC Cores

Präsenz in Europa ausgebaut

Den Direktvertrieb undtechnischen Support in

Europa hat Arc Cores Ltd.ausgebaut. Dazu wurdendrei neue Vertriebs- undSupport-Niederlassungen inEuropa gegründet und dasim UK basierte Support-Team um weitere technischeSpezialisten für Hardware-und Software-Implementie-rung ergänzt. Außerdem hatdie europäische Zentralevon ARC in der Nähe vonLondon neue, größereBüroräume bezogen. ARCCores hat vor drei Jahren ei-nen anwenderkonfigurierba-ren 32-Bit-Mikroprozessorvorgestellt. Kenn Lamb, Vi-ce President of Sales, sieht

in der Ausweitung der direk-ten Vertriebsorganisation ei-nen wichtigen Schritt fürArc: »Da der ARC-Prozes-sor komplett kundenspezi-fisch angepasst werdenkann, um damit die Anforde-rungen einer jeden Applika-tion zu erfüllen, benötigendie Kunden während derEntwicklungsphase unserendirekten intensiven Support.Aus diesem Grund eignetsich der Arc-Core nicht fürden Vertriebsweg durch Dis-tributoren.« (rk)

ARC CoresTel.:00 44/1819 516123

Kennziffer 126

TSMC bietet Fertigung von SoC-ICs

Kleinere Designhäuseransprechen

Die Taiwan Semiconduc-tor Manufacturing Com-

pany (TSMC) will ihre Akti-vitäten in Europa ausbauenund neben den bestehendenGroßkunden verstärkt kleineund mittlere Kunden sowieStart-ups ansprechen. Dazuwird TSMC Europe mitHauptsitz in Amsterdamneue Büros in München undin Israel eröffnen. Die Zahlder Mitarbeiter soll sich vonderzeit 20 auf über 40 ver-doppeln. Das Ziel bestehtdarin, Designhäuser und IC-Hersteller ohne eigene Ferti-gung zu unterstützen undauch die Gründung neuerUnternehmen zu fördern, diesich auf den Entwurf vonICs und auf das Design vonFunktionsblöcken für ICs(IP) konzentrieren. TSMC

stellt sämtliche Dienstleis-tungen zur Verfügung, dieeine schnelle und kosten-günstige Fertigung hoch-komplexer Systems-on-a-Chip-Bausteine erlauben.Während TSMC bisher ihreKunden direkt betreut hat,will das Unternehmen fürdie effektive Zusammenar-beit mit Start-ups kleinenund mittelgroßen Design-häusern alternative Vertriebs-kanäle entwickeln. Außer-dem wird TSMC neue Werk-zeuge im Bereich des Inter-net und des E-Commerceanbieten, um die Zusam-menarbeit zu erleichtern. (rk)

TSMCTel.:00 31/2 03 05 99 01

Kennziffer 128

FPGAs und Entwicklungs-Tools

Actel übernimmt AutoGate Logic

Actel hat AutoGate Logic(AGL) übernommen.

Die Übernahme von AGLresultiert aus der intensivenZusammenarbeit beider Un-ternehmen in den vergange-nen Jahren und erfolgte imRahmen eines Stock Mer-gers. Durch den Kauf vonAGL unterstreicht Actelsein Engagement zur Bereit-stellung von Entwicklungs-werkzeugen für seine FP-GA-Produktfamilien. Dennaufgrund der steigendenKomplexitäten der program-mierbaren Bausteine gewin-nen besonders einfach hand-habbare Tools und Design-methoden zunehmend an

Bedeutung. Aus der Ent-wicklung von AGL stam-men zahlreiche VLSI-Ent-wicklungs-Tools inklusiveFPGA- und Custom-IC-Place-&-Route- sowie Ti-ming-Analyse-Software.Davis Hightower, einer derErfinder von Optimierungs-algorithmen, hat AGL vorneun Jahren gegründet undwird künftig eine wichtigePosition im Managementder Software-Development-Group von Actel überneh-men. (rk)

ActelTel.: 0 8165/9 58 40

Kennziffer 130

MARKT


Agilent und Adaptec

Fibre-Channel-Aktivitäten gestärkt

Die Unternehmen AgilentTechnologies und Ad-

aptec haben die gemeinsameEntwicklung, Vermarktungund den Verkauf von Fibre-Channel-Host-Bus-Adapternfür WindowsNT-Server ver-einbart. Das Ziel dieser Alli-anz ist vor allem Kompatibi-lität und Support sicherzu-stellen und so das Vertrauender Kunden in diese Techno-logie zu stärken. Der Vertragzwischen den beiden Firmendefiniert die Lizenzierungder Technologie von Agi-lents Fibre-Channel-Host-Adaptern und -Treibern. Agi-lent und Adaptec werden ge-meinsam Software-Lösun-gen auf der Basis der

Tachyon-Architektur ent-wickeln und vermarkten. Da-bei soll besonderer Wert aufKompatibilität und einfacherIntegration des Fibre-Chan-nels für die Kunden gelegtwerden. Adaptec wirdschwerpunktmäßig Fibre-Channel-Solutions über sei-nen weltweiten Sales- undDistributionskanal an PC-OEMs und Distributoren ver-treiben. Produkte, die überAdaptec verkauft werden,tragen die Markenzeichenbeider Unternehmen. (rk)

Agilent TechnologiesFax:0 64 41/92 46 46

Kennziffer 134

Erni und AMP

Gemeinsam bei HM-Steckverbindern

Die Unternehmen Erniund Tyco Electronics

AMP haben ein Abkommenüber die Zusammenarbeit imwachsenden Markt für 2-mm-Hard-Metric-Steckver-binder (HM) geschlossen.Die Zusammenarbeit um-fasst mehrere Aspekte. Alserstes geht es um eine ge-genseitige Zertifizierung zurKompatibilität für die 2-mm-HM-Steckverbinderfa-milie Z-PACK von AMPund Ermet-Produkte von Er-ni für CompactPCI-Anwen-dungen. Die Vereinbarungsoll die Kompatibilität derProdukte im Rahmen vonAbnahme- bzw. Zulassungs-prozessen garantieren. Wei-terhin hat Erni von AMP eineExklusivlizenz zur Herstel-

lung der 2-mm-Power-Mo-dule Ermet als Second Sour-ce zum Universal PowerModule (UPM) von AMP er-worben, einem Stromversor-gungs-Steckverbinder für 2-mm-HM-Applikationen. Indem Abkommen wurdeauch festgelegt, dass beideUnternehmen die neue Quit-Mate-Technologie für Com-pactPCI-Anwendungen inder Telekommunikation ver-markten werden. Außerdemhaben sich beide Firmen aufdie gemeinsame Entwick-lung zukünftiger Produktezum Ausbau der Hard-Me-tric-Plattform vor. (rk)

ErniTel.: 0 7166/5 0176

Kennziffer 132


TITELSTORY

Systeme 6/200012

Industriebereich handelt. Die benötig-te Hardware – Kabelmodems, xDSL,ISDN und drahtlose Kommunikations-verbindungen – zur Vernetzung mitentsprechender Bandbreite ist bereitsheute verfügbar. Was übrig bleibt, istdie Software.Die Herausforderung:Software.

Die Idee, Software für ein »All-in-one«-Entertainment-System anzubie-ten, bringt mehrere Herausforderungenmit sich. Zuerst einmal ist sicherlicheine ganze Reihe von Applikationennötig. Nachfolgend ist eine partielleListe aufgeführt, welche Applikatio-nen ein Basisprodukt beinhalten wür-de:■ Media-Player für DVD, MP3, MPEG1

(VCD und VCD2), MPEG2, Real-Audio/Video, CD Audio, etc.;

■ Internet Applikationen: Web-Brow-ser, Plug-ins, Email-Client, etc.;

■ 2-D- und 3-D-Hardwarebeschleuni-ger für Spiele;

■ Spracherkennungs-Software, damitdas System die Anweisungen ver-stehen kann;

■ Zugangs-Software, die es dem Be-nutzer erlaubt, ins Internet zu gelan-gen;

■ Software für Videokonferenzen;■ Echtzeitbetriebsystem, das alle

Funktionen und Applikationen desSystems simultan kontrolliert undsteuert.Man könnte die Liste mit Treibern

für USB-Geräte, High-End-Audio-Geräte, Drucker und so weiter fortset-zen.

Nun, Software scheint nicht dasunlösbare Problem zu sein. Jedochmuss dort auch ein Hersteller sein,der viele, wenn nicht sogar alle Ap-plikationen zur Verfügung stellt(Bild 1). Aber dort bleibt noch einweiteres Problem. Die kompletteSoftware-Suite muss vollständig aufden Kundenbedarf zugeschnittenwerden können. Jedes Interface einerSoftware-Komponente, sei es ein In-ternet-Browser, ein Media-Playeroder ein Email-Client, muss vollstän-dig anpassbar sein. Der Web-Brow-ser soll zum Beispiel einfacher desi-gned werden als ein Desktop-Brow-ser, jedoch den gleichen Funk-tionsumfang besitzen oder er soll miteinem speziellen Design eines Hand-helds oder PDAs harmonieren. In je-dem Fall soll das Produkt sein eige-nes Marken-Design tragen, auchwenn andere Hersteller dieselbeSoftware-Suite lizenzieren.

Echtzeit-Plattform – jetzt für jedermann

Neue Wege dankdigitaler KonvergenzEs ist 20.00 Uhr, das Abendessen ist vorüber und sie haben sich gera-de auf dem Sofa niedergelassen, um einen guten Film zu sehen.Bzzzt. Oh nein, nicht schon wieder die Türglocke. Aber dieses Malstehen sie nicht auf, statt dessen erscheint ein kleines Fenster aufihrem Fernsehschirm und sie können sehen, wer vor der Tür steht. Esist ihr Nachbar. Sie sagen einfach: »Computer, Film anhalten«, undder DVD-Player hält den Film an. Nun können sie ohne aufzustehenihren Nachbarn fragen, was er möchte und anschließend sagen sie:»Computer, Tür öffnen.« Zwei Bier und einige Chips später ist esZeit, ins Bett zu gehen. Der Film ist noch nicht zu Ende und sie sagenerneut: »Computer, Film anhalten«. Sie gehen ins Schlafzimmer,ziehen ihren Pyjama an, springen ins Bett und sagen einfach: »Com-puter, Film fortsetzen«, und der Film wird augenblicklich auf ihremBildschirm im Schlafzimmer abgespielt.

Der Film ist vorbei und sie sindrecht beeindruckt von dem Inhalt.

Es war unter anderem die Rede vonChinas Kultur. Sie starten auf Zurufden Internet-Browser und geben perStimme einige Stichwörter zur Sucheein. Die Informationen erscheinen aufdem Bildschirm. Sie werden gefragt,ob sie sich die entsprechenden Seitenspeichern oder ausdrucken wollen. Siebeschließen, sich die Informationen insBüro schicken zu lassen, beenden perSprachsteuerung das Programm undsagen ihrem Wecker, er möge sie Mor-gen früh um 7.30 Uhr mit Radiomusikwecken. Sieben Stunden später wa-chen sie mit der Musik von ihrem Lieb-lingsender auf. Ein glücklicher neuerTag beginnt...

Wer würde sich so etwas zulegen?Das ganze klingt futuristisch? Magsein. Sie fragen sich, wer solche Pro-dukte, die dieses alles können, kaufenwürde? Um das zu beantworten, lassensie uns einen Moment zurückgehenund betrachten wir das Wachstum unddie Erfolge, die der PC-Markt in denletzten Jahren gehabt hat. Vor gut zehnJahren hat kaum jemand daran ge-dacht, dass in rund jedem zweitenHaushalt mal ein PC stehen würde.

Heutzutage würden sich rund 37Prozent der Erwachsenen ein Produktkaufen, welches Fernseher und andere

Produkte vereint. Den Internet-Zugriffüber den Fernseher wünschen sich 34Prozent, und 47 Prozent sind daran in-teressiert, Videofilme bzw. das Fern-sehprogramm über ein einziges Ab-spiel- oder Empfangsgerät auf allenBildschirmen im Haus zu sehen. Wie-derum 57 Prozent der Erwachsenenwürden gern Musik in jedem Zimmerhören, jedoch von einem einzigenGerät aus.

Nun, wer würde solche »Alleskön-ner« kaufen? Faktisch gesehen jeder,nicht nur sogenannte Techies oderFreaks. Der Konsumermarkt ist geradeerst in der Startphase. Diese Techno-logie ist hervorragend für die Automo-bilindustrie, Hotelbranche, Kranken-häuser und sogenannte Informations-kioske geeignet. Auch Flug- undEisenbahngesellschaften oder Reise-busunternehmen könnten den Passa-gieren Variationen dieser Technologi-en zur Verfügung stellen. Praktisch ge-sehen kann diese Technologie in jedemEmbedded-System zum Einsatz kom-men, unabhängig davon, ob es sich umden Konsumer- und Unterhaltungsbe-reich, den Automobil-, Medizin- oder

Software-Suite ent-spricht Kundenbedarf

TITELSTORY


Weiterhin muss die Software-Suite»offen« sein, das heißt, der Supportvon Standard-APIs muss gewährleistetsein. Jeder Entwickler muss in der La-ge sein, Software für das System zuschreiben oder zu portieren. Das allei-ne reicht jedoch noch nicht aus. EinigeBetriebssysteme unterstützen Stan-dard-APIs, es ist aber schwierig –wenn nicht sogar unmöglich – demSystem-Treiber und Applikationen imlaufenden Betrieb hinzufügen oder up-graden zu wollen, ohne das System zurebooten oder neu zu testen. Eine »of-fene« Software-Suite hat nicht zuletztnoch zwei weitere Bedeutungen. Zumeinen müssen Drittanbieter in der Lagesein, neue Applikationen zu schreiben,ohne jede nur denkbare Konfigurationdes Systems testen zu müssen. Zumanderen müssen die Hersteller in derLage sein, diese neuen Applikationensowie neue Treiber »on the fly« in dasSystem einzuspielen, wieder ohne zurebooten oder den Benutzer auszulog-gen.

Anwender dulden einen Absturzihrer PC-Software, aber wer toleriert

einen Absturz oder Ausfall seinesHome-Entertainment-Systems? Stellensie sich vor, sie müssten ihren Videore-corder rebooten! Die Anforderungenan die Zuverlässigkeit eines Systemssteigen automatisch, wenn es sich bei-spielsweise um Lichtsteuerungen,Thermostate für Heißwasser und Si-cherheitssysteme handelt.

Was bedeutet dieses für das Produkt,das »All-in-one«-Entertainment-Sys-tem? Zuerst einmal muss das eingesetz-te Betriebssystem jede Software-Kom-ponente davor bewahren, den Speicherzu korrumpieren – die häufigste Ursa-che für einen Software- oder Systemab-sturz. Weiterhin sollte das Betriebssys-tem Mechanismen bieten, einzelneSoftware-Komponenten bei Bedarf neuzu starten (ohne dass der Benutzer et-was von dem aufgetretenen Problemmerkt), das heißt, auch ohne das Sys-tem komplett neu zu starten.

Ständig kommen neue Prozessorenmit einer höheren Performance oderbesserer Integrität auf den Markt, mei-stens zu geringeren Kosten. Heute istdieser Chip der beste, morgen ist es einanderer. Die Architektur des eingesetz-ten Betriebssystems muss es erlauben,Software zu schreiben und in das Sys-tem einzuspielen, ohne über den einge-setzten Prozessor nachzudenken odervon einem Prozessor zum nächsten zuwechseln, mit sehr wenig oder mög-lichst gar keinen Anpassungen an derSoftware.

Java kann in diesem Fall einen ge-wissen Grad an Unabhängigkeit bie-ten. Jedoch sind heutzutage viele Kom-ponenten, gerade Treiber oder Multi-media-Applikationen, zugunsten derPerformance in C geschrieben. Die Be-triebssystemarchitektur sollte also eineeinfache Portabilität auf andere Pro-zessoren zulassen.

Ein anderes Dilemma beanspruchenspeziell »All-in-one«-Entertainment-Systeme für sich. Einerseits sollen Ap-plikationen wie Internet-Browser oderEmail-Client regelmäßig auf denneuesten Stand gebracht werden, umden aktuellen Standards zu genügen.Andererseits sind gerade die Benutzersolcher Systeme keine Computer-Spe-zialisten, das heißt, sie sind abgeneigtoder einfach nicht in der Lage, neueSoftware selbst zu installieren.

Die Erweiterung oder das Updatendes Systems muss automatisch passie-ren. Dem Hersteller muss es möglichsein, auf Wunsch den neuesten Web-Browser zu installieren und den altenzu ersetzen oder der Benutzer musssich einfach den neuesten Browser voneiner Web-Seite laden können, wobeidie Installation völlig automatisch ab-läuft. Dasselbe gilt für neue Hardware.Nehmen wir an, der Benutzer schließteinen neuen Drucker an. Ist noch keinTreiber für diesen Drucker installiert,so sollte das System diesen Druckeridentifizieren, von einer Remote-Web-seite einen neuen Treiber laden und in-stallieren – dies alles ohne Bemühungdes Benutzers.

In unserem Eröffnungsszenario wirdbeschrieben, wie jede Komponentetransparent auf die Ressourcen (z.B.Kabelmodem, Festplatte, DVD-Lauf-werk) jeder anderen angeschlossenenKomponente zugreifen konnte. Das istnicht nur ein Mittel der Bequemlich-keit. Es reduziert auch die Kosten er-heblich, besonders wenn später hin-zugekaufte Produkte an das Systemangeschlossen werden können, ohnejeweils zum Beispiel eine Festplatte zubenötigen.

Um bei herkömmlichen Betriebssys-temen die Transparenz zu erreichen,muss in der Regel spezieller Code zueiner Applikation hinzugefügt werden,damit sie die Remote-Ressourcen er-kennt. Angenommen, eine Ressourcewurde im User-Setup umgesiedelt:Jede Applikation muss daraufhin neueingerichtet werden, was nicht funktio-nieren würde. Das eingesetzte Be-triebssystem muss also bereits dieMöglichkeit zu einem verteilten undtransparenten Netzwerk mitbringen, sodass jede neue Applikation automa-tisch existierende Ressourcen lokali-sieren kann.

Nun sind die Anforderungen an dieSoftware identifiziert – Zuverlässig-keit, Stabilität, Portabilität, Erweiter-barkeit, Transparenz und kundenspe-

Bild 1. Vernetztes Heim

TITELSTORY


triebssystemanbieter. Folglich bietetes für die begrenzten Speicherbedin-gungen einer Appliance die gleichenAnwendervorteile wie ein Deskop-GUI. Dazu zählen unter anderem diegleichzeitige Interaktion mit diversenInternet-, Multimedia- und Java-Ap-plikationen.

Zusammenfassend lässt sich sagen,dass QNX eine weite Bandbreite anMultimedia-Applikationen bietet. EinProdukt lässt sich relativ einfach vonanderen differenzieren, obwohl diesel-be Software-Suite zugrunde liegt. Dengrößten Unterschied macht jedoch dieArchitektur von QNX.

Stellen sie sich vor... sie sind mitihrem Auto auf dem Weg nach Hauseund plötzlich fällt ihnen ein, dass ihreTochter morgen Nachmittag ihr erstesTheaterstück in der Schule aufführt.Ohne die Augen von der Strasse zunehmen sagen sie: »Computer, Ter-minkalender«, und dann fahren sie fortmit: »Computer, reserviere Donnerstag15.30 Uhr, Melanie’s Theaterstück.«Während sie in die Garage fahren, bautder Terminkalender eine drahtlose Ver-bindung zu ihrem Terminkalender imHome-Entertainment-System auf undbeide Systeme werden synchronisiert.Am nächsten Morgen haben sie denTermin nicht sofort parat, aberwährend des Frühstücks schauen sieauf ihren Bildschirm, der am Kühl-schrank angebracht ist und sagen:»Computer, Terminkalender.« Hier se-hen sie bereits den Termin für Mela-nie’s Theaterstück klar hervorstechen.Der Tag kann gut beginnen.

(Matthias Stumpf,QNX Software Systems)

zifische Anpassungsfähigkeit. QNXbietet viele der oben genannten Optio-nen mit seiner Realtime-Plattformbereits jetzt an, das heißt, es könnenAppliances entwickelt werden, dieerstens zuverlässig und in Echtzeit ar-beiten, zweitens mit diversen Multi-media-Applikationen ausgestattet sindund drittens dynamisch zur Laufzeitmit neuen Applikationen, Treibern,Protokollen oder Media-Plug-Ins aus-gestattet werden können, ohne das Sy-stem neu starten zu müssen. Aufgrundder Modularität und Skalierbarkeit istes ohne Probleme möglich, bei einerMassen-Appliances Kostenvorteile inMillionenhöhe zu erwirtschaften.Weiterhin wird transparentes und ver-teiltes Netzwerk unterstützt, wodurchder Zugriff auf beliebige Ressourcenauf anderen Knoten im Netzwerk er-laubt wird.

QNX bietet eine Multimedia-Suitean, die auf dem QNX-Echtzeitbetriebs-system und der grafischen OberflächePhoton microGUI basiert und Plug-Insfür DVD, Dolby Digital (AC-3), MP3,RealPlayer 7 und RealPlayer G2,MacroMedia Flash 4, MPEG I/II, CDAudio und vieles mehr enthält. Des-weiteren unterstützt QNX mehrereAPIs für 3D-Spiele einschließlich Gli-de, Mesa/OpenGL und RenderWare3.OEM-Hersteller können so tausendevon alten und neuen Spielen portieren.Darüber hinaus wird jedem Interessier-ten die Realtime-Plattform für nicht-kommerzielle Nutzung kostenlos zumDownload angeboten. Dadurch ist je-der Entwickler in der Lage, Applika-tionen für QNX zu entwickeln. Auf-grund seiner dynamischen Erweiter-barkeit kann jeder Hersteller – oderauch der Benutzer – einer Appliancesdiese neuen oder erweiterten Applika-tionen einsetzen.

Ein weiterer Vorteil der Realtime-Plattform ist die Portabilität zu Linux.Dadurch ist es ein leichtes, Linux-Ap-plikationen nach QNX zu portieren.QNX und Linux benutzen dieselbenAPIs, z.B. POSIX, EL/IX und X Win-dows. Mit dem zukünftigen Linux-Mapper »lxrun« für QNX können so-gar Linux-Binaries direkt unter QNXausgeführt werden.

Beim Erwerb eines QNX-Echtzeit-betriebssystems stehen dem Entwick-

ler bereits mehrere hundert Treiber fürdie unterschiedlichste Hardware zurVerfügung. Mit Hilfe von ausgewähl-ten Partnerschaften und Technologienunterstützt QNX den Entwickler durchdie Bereitstellung weiterer Entwick-lungs-Tools sowie Treiber für spezifi-sche Hardware. Aufgrund der Mög-lichkeit, QNX fürnicht-kommerzielleNutzung kostenfreieinzusetzen, wirdes viele weitereMöglichkeiten ge-ben, einen neuenTreiber und andereProtokolle oder Ap-plikationen zu ent-wickeln. Damit istjeder unabhängigeSoftware-Entwick-ler (ISV) in der La-ge, Applikationenund Treiber fürQNX einer breitenÖffentlichkeit bereitzustellen (Bild 2).

Durch die Universal-Process-Model(UPM)-Architektur von QNX, bei deralle Prozesse, Treiber und Betriebssys-temdienste als kooperierende Prozesseim speichergeschützten Adressraumablaufen (Bild 1), erreicht QNX seinehohe Zuverlässigkeit. Beim UPM be-sitzt jedes Modul einen linearen vir-tuellen Adressraum, der mit 0 beginnt,so dass der Binär-Code jeder un-veränderten Anwendung sowie jedesunveränderten Treibers, Betriebssys-temmoduls und Protokoll-Stacks wie-derverwendbar ist. Das Ergebnis: Beiden meisten Code-Änderungen müs-sen nur die betroffenen Module getes-tet werden – nicht die komplette Soft-ware.

Das UPM beseitigt praktisch Kernel-Faults, verfügt aber über eine Anzahlweiterer eigener Features, durch diedie Zuverlässigkeit und Verfügbarkeitvon Embedded-Systemen erhöht wird.Dazu gehören eine automatische Wie-derherstellung nach Software-Fehlern,ein schnelles Austauschen sowohl derHardware als auch der Software sowiedie Möglichkeit, Komponenten derAnwendung über Multiple-CPUs zuverteilen. QNX unterstützt Multitas-king, schnelle Kontextumschaltungund prioritätsgesteuertes, verdrängen-des Scheduling.

Obwohl die Photon microGUI einechtes Windowing-System ist, ist eskaum größer als die limitierten Gra-fikbibliotheken anderer Echtzeitbe-

QNXTel.: 0511/94 0910

Kennziffer 200

Bild 2. QNX-Architektur mit Universal-Process-Model(UPM)-Technologie

Die Plattform istportabel zu Linux


SCHWERPUNKT Software-Entwicklungs-Tools

Systeme 6/200016

Netzwerken durch das Angeboteffizienter Verfahren für die Speiche-rung und die Distribution dynamischerund erweiterbarer Funktionalität fürvernetzte IT-Geräte.

Die Java-Architektur setzt sich ausmehreren unterschiedlichen aber mit-einander verwandten Technologien zu-sammen, die jeweils in Spezifikationenvon Sun Microsystems definiert sind.Diese Technologien umfassen die Ja-va-Programmiersprache, die Java Vir-tual Machine (JVM) und das Java-API(Bild 2). Die Java-Programmierspra-che und die APIs bilden gemeinsamdie »Schnittstellen« zwischen Ent-wickler und JVM. Jede Implementie-rung der JVM muss Java-Programmeausführen können. Wie dies geschieht,bleibt jedoch dem Entwickler der JVMselbst überlassen.

Die Java-Programmiersprache erbteviele ihrer syntaktischen Regeln – unddamit ihre Vertrautheit – von C/C++.

Zur robusteren Gestaltung der Java-Technologie wurden jedoch einigefundamentale Änderungen der Sprach-definition vorgenommen. Die Java-Sprache erlaubt beispielsweise wederdirekten Speicherzugriff noch ist Zei-gerarithmetik Bestandteil der Sprache.Für den direkten Speicherzugriff könn-ten Entwickler zum Beispiel eine »ge-nerische Methode« (native method) inC schreiben und sie dann von der Java-Anwendung über das »Java NativeInterface« (JNI) aufrufen. Die Java-Sprache unterstützt eine echte Imple-

Für Internet-Anwendungen und Embedded-Systeme

Die Evolution der Java-TechnologieManche Entwickler von Internet-Anwendungen und eingebettetenSystemen sind zu dem Schluss gekommen, dass aktuelle Implementie-rungen der Java-Spezifikationen entweder funktionell unvollständigfür ihren Verwendungszweck, zu langsam, zu unzuverlässig oder zugroß sind. Dieser Artikel diskutiert alternative Implementierungs-möglichkeiten, um diese legitimen Bedenken auszuräumen.

Nach Schätzung von Sun Microsys-tems wird die Java-Technologie

gegenwärtig von mehr als 700.000Entwicklern verwendet. Während eineVielzahl von Erfolgsgeschichten dieVerwendung von Java-Plattformen fürkorporative und unternehmensweiteAnwendungen dokumentiert, existie-ren nur wenige publizierte Beispielezur Verwendung der Java-Technologiein der Entwicklung von Internet-An-wendungen und eingebetteten Syste-men. Um eine objektivere Sichtweiseder aktuellen Situation zu erlangen,wird die »Java-Technologie« aus zweiPerspektiven betrachtet:■ Spezifikationen und■ Implementierung.

Als langjähriger Entwickler und An-bieter von Virtual-Machine-Technolo-gien vertritt Insignia Solutions dieMeinung, dass Fehler nicht bei den ge-genwärtigen Spezifikationen für Java-Plattformen (einschließlich Enterprise-Java, Personal-Java und Embedded-Java – Bild 1) liegen, sondern dass derGroßteil der aktuellen Implementie-rungen, insbesondere für Personal-Ja-

va und Embedded-Java, in Verbindungmit Internet-Anwendungen und einge-betteten Systemen nicht realisierbarist. Andere Spezifikationen für anwen-dungsspezifische Plattformen, so ge-nannte »Profiles« (z.B. Java-TV undJavaPhone), haben noch keine markt-weite Unterstützung erreicht, sodassKommentare zu ihrer Eignung verfrühtwären.)

Sun Microsystems stellte die Java-Plattform 1995 als eine neue Program-miersprache und ideal für Internet-bezogene Anwendungen geeigneteLaufzeitumgebung vor. Aufbauend aufdem langfristigen Unternehmensmotto»Das Netzwerk ist der Computer«(The Network Is The Computer), er-kannte Sun den Trend zum Einsatz im-mer leistungsfähigerer Mikroprozesso-ren in einer Vielzahl von Consumer-und eingebetteten Systemen, die in zu-nehmendem Maß an Netzwerke ange-bunden wurden. Netzwerkkonnekti-vität begann mit Workstations und Per-sonalcomputern, schnell gefolgt vonDruckern, Scannern, Kopierern und ei-ner Vielzahl anderer Bürogeräte. In derjüngeren Vergangenheit wurden neue-re Gerätetypen – wie etwa persönlichedigitale Assistenten (PDAs), Zusatz-geräte, Zweiweg-Pager, Smartphonesund selbst digitale Uhren – mit Mikro-prozessoren erweitert und an Netz-werke angebunden. Vor der Ein-führung der Java-Plattform durch Sunwurde das Netzwerk vorwiegend alsein weitläufiges System für die Spei-cherung und das Angebot relativ stati-scher Daten betrachtet, und der Satz,»Das Netzwerk ist das virtuelle Lauf-werk«, wäre wohl zutreffender gewe-sen. Heute verspricht die Java-Techno-logie die Erhöhung des Nutzwerts von

Bild 1. Java-Spezifikationen: FürEmbedded-Systeme geeignet?

Bild 2. Die von Sun definierte Java-Architektur



mentierung von Array-Objekten. ImUnterschied zu C/C++ führt Java zurLaufzeit Prüfungen der Array-Dimen-sionen aus, um zu gewährleisten, dassdie Anwendung nicht versucht, aufElemente zuzugreifen, die außerhalbdes definierten Arrays liegen. DesWeiteren unterbindet die Java-Spracheimplizite Typenumformung zu Objek-ten ungleichen Typs, insbesonderedann, wenn Präzision verloren werdenkönnte (z.B. Typenumformung vonfloat zu int). Wenngleich diese Merk-male von einigen als Einschränkungender Java-Sprache gesehen werdenkönnten, belegen tatsächliche Ent-wicklungsprojekte zunehmend, dassdie Java-Sprache die Gesamtentwick-lungszeit reduzieren und die Anwen-dungszuverlässigkeit erhöhen kann –wesentliche Aspekte für Entwicklervon Internet-Anwendungen und einge-betteten Systemen. Auf höherer Ebenebetrachtet, ist die Java-Technologie ei-ne reine objektorientierte Sprache.Zum Beispiel kann das »Hello World«-Programm nur als Klassenobjekt im-plementiert werden (Bild 3). Mit Java-

Technologie implementierte Projektesollten die Vorteile der Wiederverwen-dung von Code und der besseren War-tungsfähigkeit im Verlauf der Zeit rea-lisieren. Ein im Zusammenhang mitNetzwerken äußerst relevantes Schlüs-selelement der Java-Sprache ist dieGröße des ausführbaren Codes. Da Ja-va-Anwendungen für die leichte Ver-teilbarkeit über Netzwerke bestimmtsind, ist es wichtig, eine kompakte Co-de-Repräsentation zu gewährleisten.Vom Entwickler eingegebene Java-Quellcode-Dateien werden in einen ef-fizienten und portablen Byte-Code-Befehlssatz kompiliert, und diese Re-präsentation wird dann von der Java-Virtual-Machine ausgeführt. Statteinen unabhängigen Satz von Laufzeit-bibliotheken wie etwa C/C++ zu erfor-dern, ist Multi-Threading integralerBestandteil der Java-Sprache.

Das Java-API kann entweder auf in-dividueller, detaillierter Ebene oder alseine Funktionalitätssammlung aufhöherer Ebene betrachtet werden. DieHierarchie der Definitionen gestaltetsich in etwa folgendermaßen: Auf derhöchsten Ebene kann alles schlicht als»Java-Technologie« gesehen werden.Unterhalb dieser Ebene hat Sun einigenatürliche Subsets der Java-Technolo-gie definiert, zum Beispiel die bereitserwähnten Spezifikationen der An-wendungsumgebungen für Enterprise-Java, Personal-Java und Embedded-Java. Der Zweck dieser Spezifikatio-nen ist, die verschiedenen funktionel-len Elemente und Klassenbibliothekenzu definieren, die den Anforderungenbestimmter Anwendungskategorien

am wahrscheinlich-sten entsprechen.

Dabei wird ange-strebt, zu gewähr-leisten, dass eineJava-Anwendung,die für eine Katego-rie von IT-Gerät ge-schrieben wurde(z.B. Smartphone)auf einem anderenIT-Gerät derselbenKategorie ausführ-bar ist. Jede Spezi-fikation einer Java-Anwendungsum-gebung erfordertim Allgemeinen ei-ne funktionell äqui-valente Implemen-tierung der Java-Virtual-Machine

zusammen mit einem geeigneten Sub-set der Java-Klassenbibliotheken. Eswurden zwölf primäre Klassen-»Pack-ages« definiert (Bild 4), die ähnlicheund verwandte Klassenbibliothekenzusammenfassen und organisieren. Je-des Package enthält mehrere Schnitt-stellen und Klassenbibliotheken, dieihrerseits mehrere Felder und Klassen-methoden enthalten (Bild 5).

Die Spezifikation der Anwendungs-umgebung von Enterprise-Java umfas-st alle definierten Java-Klassenbiblio-theken. Die Anwendungsumgebungvon Personal-Java ist weniger umfang-

reich, aber die vollständige Kompatibi-lität der kompletten Implementierungseines festen Satzes von Klassenbi-bliotheken ist dennoch erforderlich. ImGegensatz dazu erlaubt die Anwen-dungsumgebung von Embedded-Java-Entwicklern den Einschluss oder Aus-schluss von Klassenbibliotheken ent-sprechend den Erfordernissen einerspezifischen Internet-Anwendung odereiner Anwendung für ein eingebettetesSystem. Die Embedded-Java-Spezifi-kation kann somit von einer Internet-Anwendung beziehungsweise von ei-nem eingebetteten System zum nächs-ten unterschiedlich implementiert wer-den, das heißt, eine vollständigeImplementierung der Plattform wirdnicht erwartet.

Vertreiber der Java-Technologie bie-ten zwei unterschiedliche Bereitstel-lungsmethoden für Java-Klassenbi-bliotheken. Einige stellen nur einenTeil der Java-Klassenbibliotheken be-reit, was die Inkompatibilität dieserImplementierungen mit den Standard-Java-Spezifikationen zur Folge hat.Andere Vertreiber stellen alle Klassen-

Bild 3. Source-Code für »HelloWorld«-Programm

Bild 4. Insgesamt wurden zwölf primäre Klassen-»Packages« definiert

Example 1-1: Hello World

public class HelloWorld {

public static void main(String[ ] args ) {

System.out.println(“Hello World!”);

}}

Bild 5. Jedes Package enthält meh-rere Klassenbibliotheken


chines zur Lösung von Systemkompa-tibilitätsproblemen Einzug. Zum Bei-spiel wird eine Vielzahl von Anwen-dungen für DOS/Windows auf Intel-gestützten Systemen angeboten, dieauch Benutzer von nicht Intel-gestütz-ten Systemen verwenden möchten. DieLösung lag in der Schaffung einer PC-Virtual-Machine für nicht Intel-ge-

bibliotheken bereit und erlauben Ent-wicklern die Auswahl optionaler Bi-bliotheken, die für ihre Anwendungenerforderlich sind. Für einen aussage-kräftigen Vergleich des Speicherbe-darfs von Implementierungen auf ver-schiedenen Java- und Java-ähnlichenPlattformen muss deshalb in Betrachtgezogen werden, welche Klassenbi-bliotheken bereitgestellt wurden, umGleiches auch wirklich mit Gleichemzu vergleichen.

Wenngleich die beim heutigen Standder Technik erreichbaren Prozessor-leistungen neue Anwendungen für Vir-tual-Machines (VM) leichter realisier-bar machen, stellt die Virtual-Machineselbst kein neues Konzept oder Ver-fahren dar. IBM leistete vor über 20Jahren einen Großteil der Pionierarbeitin der frühen Entwicklung der Virtual-Machine-Technologie. Das VM-Be-triebssystem für IBM-Computersys-teme ist eines der besten Beispielefür anfängliche Implementierungendes Virtual-Machine-Konzepts. IBMsZielsetzung war die logische Partitio-nierung eines einzelnen, physischen

Computersystemsin eine Vielzahl vonVirtual-Machines,um so den Eindruckzu geben, dass jederBenutzer sein eige-nes komplettes undseparates Compu-tersystem verwen-det. Die Lösung lagin der Entwicklungeiner Abstraktion,die ein exaktes Du-plikat der zugrun-deliegenden Ma-schine bot. JederBenutzer arbeitetemit seiner eigenenVirtual-Machine,vollständig isoliert von allen anderenVirtual-Machines, sodass keine Si-cherheitsprobleme auftreten konnten.Diese Implementierung der Virtual-Machine-Technologie eignete sich gutfür die Zeitteilungsanforderungen vonGroßrechenanlagen.

In der jüngeren Vergangenheit hielteine neue Anwendung von Virtual Ma-

Bild 6. Java-Virtual-Machine zum Ausführen vonKlassendateien

Software-Entwicklungs-Tools SCHWERPUNKT



stützte Systeme, die im Rahmen dieserbeschränkten Ressourcen arbeitet. Da-bei läuft eine DOS/Windows-Anwen-dung unter der Virtual-Machine, derenIntel-Opcodes in den generischen Be-fehlssatz des nicht Intel-gestütztenSystems übersetzt werden.

Wie alle Virtual-Machines be-schreibt auch die Java-Virtual-Machi-ne einen abstrakten Computer. IhreSpezifikationen definieren die Funk-tionalität, die von jeder JVM bereitge-stellt werden muss, erlauben jedoch

dem Designer jeder Implementierungnahezu unbegrenzte Freiheit. Zum Bei-spiel kann jede JVM jedes beliebigeVerfahren zur Ausführung von Java-Bytecodes verwenden. Die JVM ist inSoftware oder Hardware oder in unter-schiedlichen Proportionen beider im-plementierbar. Die Absicht hinter die-ser Flexibilität in der Spezifikation derJVM war, die Implementierung auf ei-ner breiten Auswahl von Computern,Internet-Anwendungen und eingebet-teten Systemen zu ermöglichen.

Auf der höchsten Ebene liegt derprimäre Zweck einer Java-Virtual-Ma-chine im Laden und Ausführen von Ja-va-Klassendateien (Bild 6). Das Java-Class-Loader-Subsystem ist für dasAuffinden und Importieren von Byte-codes für Klassen verantwortlich. Zu-sätzliche Aufgaben sind das Verifizie-ren der Korrektheit geladener Klassen,Speicherzuteilung und -initialisierungfür Klassenfelder sowie die teilweiseAuflösung symbolischer Referenzen.Abhängig von den Erfordernissen ei-ner spezifischen Anwendung oder vonder Netzwerkumgebung könnten Teileoder das gesamte Java-Class-Loader-Subsystem konzeptionell nicht erfor-

Bild 7. Das Java-Class-Loader-Subsystem ist für das Auffindenund Importieren von Bytecodes fürKlassen verantwortlich

Einführung in UML für das...

...Embedded-Software-DesignDank populärer kommerzieller Entwicklungswerkzeuge wie VisualBasic (VB) von Microsoft ist praktisch jeder professionelle Program-mierer mit dem Konzept des visuellen Programmierens vertraut.Echtes visuelles Programmieren bedeutet aber noch einiges mehr alsVB zu bieten hat. So müssen detaillierte Design-Diagramme direkt inProgramm-Code umgesetzt werden. Und es kann auch nicht einfachirgendein Design-Diagramm sein. Vielmehr muss es alle Aspekte deszu produzierenden Systems eindeutig darstellen können. In Embed-ded-Systemen ist die »Unified Modeling Language« (UML) dieDesign-Methodik der Wahl. UML wird für sich allein betrachtet nochnicht unbedingt alle Design- und Implementierungsaspekte lösen.Aber mit UML lässt sich die Lücke zwischen den schriftlich nieder-gelegten und oft nicht ganz eindeutigen Anforderungen der End-benutzer, dem detaillierten Entwurf und dem letztendlichen Systemschon weitgehend schließen.

UML stellt ein Instrumentarium vi-sueller Modellierungstechniken

bereit, mit denen sich ein Embedded-Software-System in eindeutiger Weisebeschreiben lässt. Die erzeugten An-sichten beschreiben die Architektur,das Systemverhalten und das Zusam-menwirken der Elemente des entwor-fenen Systems. Sind diese Ansichtenerst einmal erstellt, dann kann manHigh-Level-Code oder ablauffähigeProgramme erzeugen, die das Soft-ware-Design korrekt widerspiegeln.Mit geeignetem Software-Support las-sen sich Veränderungen am Design, diedurch manuelle Codierung entstehen,dann auch in die Modelle zurück-führen.

UML ist eine grafische Darstellungund Syntax für die Beschreibung vonSystemen, Bauelementen und derenZusammenwirken (Kollaboration). Esist insofern eine visuelle Sprache, alses die involvierten Aspekte visuell ver-mittelt. Doch für sich allein gesehenhilft es Programmierern nicht beimSchreiben von Programmen, da es einevisuelle Modelliersprache und keinevisuelle Programmiersprache ist. DieArbeit mit UML ist wie das Schreiben

derlich sein. Zum Beispiel werden voneinem Netzwerk auf ein Java-Platt-form-befähigtes IT-Gerät herunterge-ladene Java-Klassendateien in der Re-gel als »untrusted« eingestuft. Da esunklug ist, die Ausführung einer voneiner unbekannten Quelle stammendenJava-Anwendung auf einem IT-Gerätzu erlauben, ohne sie vorher zu verifi-zieren, bildet der Verifier eine wesent-liche Komponente der Java-Virtual-Machine (Bild 7).

Wenn man andererseits Java-An-wendungen ausschließlich von einemUnternehmens-Server herunterlädt, istdie normalerweise vom Verifier ausge-führte »Filterung« unter Umständen nichterforderlich und der Verifier könnteaus dieser Implementierung der JVMherausgenommen werden. Am fernenEnde des Funktionalitätsspektrumskönnte das gesamte Class-Loader-Sub-system komplett entfernt werden.

Fortsetzung folgt.(Ronald C. Workman,

Insignia Solutions)

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die Modellierung verschiedenerAspekte der Systemarchitektur heran-gezogen werden. Die Terminologie isteinfach zu erlernen und anzuwenden.Das Systemverhalten kann mit Use-Case-Diagrammen, Statecharts undAktivitätsdiagrammen modelliert wer-den. Für jeden, der bereits Finite-Zu-stands-Maschinen gebaut hat, ist derSchritt zur formellen Statechart-Dar-stellung und -Syntax relativ einfach.Mit Ablaufdiagrammen zu spezifizie-ren, wie die Elemente des Systems zu-sammenwirken, hilft bei der Bestim-mung der Systemanforderungen. Dasist ein besonders wichtiger Aspekt imDesign-Prozess. Wenn die Anforde-rungen nicht genau und eindeutig defi-niert sind, ist auch ein perfekt entwor-fenes System nicht unbedingt brauch-bar.

So lassen sich die Grundlagen einesjeden Systems also schon mit drei Dia-grammen repräsentieren: dem Objekt-modell-Diagramm, dem Statechart unddem Ablaufdiagramm. Dem erfahre-nen Ingenieur, der mit vertrauten Pro-blemstellungen arbeitet, könnte eineUntermenge von dieser Größe immernoch als unnötig erscheinen. Aber siebietet eine unfehlbare Methode, um si-cherzustellen, dass auch ein ver-gleichsweise einfaches System die An-forderungen vollständig erfüllt undkorrekt implementiert ist. Dem weni-ger erfahrenen Ingenieur spart sie nichtnur die Zeit und Mühe für die Fehler-suche, sie kann sogar den Unterschiedzwischen Erfolg und Misserfolg einesProjekts ausmachen.

Case-Diagramme undAblaufdiagramme kön-nen beispielsweise her-angezogen werden, umdas System zu analy-sieren und die Syste-manforderungen zu be-stimmen. Das System-verhalten lässt sich mitStatecharts und Akti-vitätsdiagrammen mo-dellieren. Zwar bietetjedes Diagramm eineeigenständige Syste-mansicht, doch gibt esn o t w e n d i g e r w e i s eÜberlappungen in denAnsichten oder dochzumindest Abhängig-keiten zwischen ihnen.Bei neun verschiede-nen Typen von Design-Diagrammen könnteman vermuten, dass UML einen erheb-lichen Lernaufwand für Programmie-rer bedeutet, die über wenig Hinter-grundwissen im formellen Design mitvisuellen Darstellungen verfügen.Zwar ist UML ziemlich umfangreich,doch man muss nicht den gesamtenSprachumfang verstehen, um ernsthaf-te Arbeit damit leisten zu können. Esist vielmehr möglich, mit einer Ba-sisuntermenge von UML zu arbeiten,die einen großen Teil der Vorzüge desUML-Design-Ansatzes bereitstellt,ohne viel Zeit und Aufwand daraufverwenden zu müssen, in allen Model-lierungsansätzen versiert zu sein.

Mit dieser Untermenge kann mansinnvoll einen Teil von UML einset-zen, indem man sich auf die Architek-tur des Systems, sein Verhalten undseine Wechselwirkungen mit anderenTeilen des Systems konzentriert. Ziehtman die Architektur als Beispiel heran,stellt UML die Architektur eines Sys-tems mit Einsatzdiagrammen (Deploy-ment-Diagrammen) dar. Deployment-Diagramme bestehen nur aus einigenwenigen Basiskonstrukten. Der »Kno-ten« repräsentiert ein beliebiges physi-kalisches Objekt, das für die Softwarevon Bedeutung ist, und ein »Inter-connect« repräsentiert physikalischeVerbindungen zwischen Knoten. Das»Aktive Objekt« definiert die Aufga-ben, die jedem Knoten zugeordnetsind. Knoten können mit aktiven Ob-jekten kombiniert werden und»Subsysteme« bilden. Auch andereTypen von UML-Diagrammen wie dieObjektmodell-Diagramme können für

von Programmen in C ohne die Fähig-keiten eines Compilers. Der C-Code isteigentlich nur das »Modell« der Soft-ware, die selbst erst durch Compilie-rung implementiert wird.

Glücklicherweise erscheinen immermehr UML-»Compiler« auf demMarkt – samt Editoren, mit denen derProzess des Zeichnens von Design-Diagrammen automatisiert werdenkann. Das sind die Werkzeuge, dieUML für das Design und die Entwick-lung von Embedded-Systemen sonützlich machen. Eines der Hauptzieledieser Werkzeuge besteht darin, dieModellierung und das Programmierenzu äquivalenten Tätigkeiten zu ma-chen. Wenn man ein UML-Modell ent-wickelt, dann hat man zugleich auchein Programm geschrieben, das diesesModell implementiert.

Die Compilierung eines UML-Mo-dells ist ein Prozess mit zwei Schritten.Erstens kann man die Syntax und in ei-nem gewissen Ausmaß auch die Se-mantik des Modells prüfen. Dies istmöglich, weil das Modell konsistentund formell definiert ist – der Editorsollte so beschaffen sein, dass er nichtserlaubt, was im Modell nicht zulässigwäre. Zweitens lässt sich das Modell inCode umsetzen. Es kann direkt als ab-lauffähige Datei compiliert werden,oder man kann Quell-Code in einerHigh-Level-Programmiersprache pro-duzieren.

Eine solche UML-Entwicklungsum-gebung ist Rhapsody von I-Logix.Rhapsody besteht aus einem Editor fürfünf verschiedene Diagrammtypen –Ablaufdiagramme, Objektmodell-Dia-gramme, Anwendungsfall-Diagramme(Use-Case-Diagramme), Zustandsdia-gramme (Statecharts) und Aktivitäts-diagramme. Der Editor kombiniert die-se Diagramme zu einem Modell undsorgt für Konsistenz der verschiedenenAnsichten bzw. Darstellungsarten.Man kann das ganze Modell inspizie-ren oder es automatisch auf Konsistenzund syntaktische Korrektheit hin über-prüfen lassen. Die Rhapsody-Umge-bung erzeugt Code in C++, C und Java.

UML definiert neun grafische An-sichten, die verschiedene Perspektivendes in Entwicklung befindlichen Sys-tems wiedergeben. Diese Ansichtensind Klassendiagramme, Statecharts,Use-Case-Diagramme und Ablaufdia-gramme. Jedes Diagramm, das für sichselbst notwendigerweise unvollständigist, hilft in einem spezifischen Ab-schnitt des Entwurfsprozesses. Use-

Bild 1. Das Use-Case-Diagramm für ein einfachesVerkehrsampel-System beschreibt, wie jeder Akteurüber eine Assoziation mit einem oder mehreren Sys-temzuständen verknüpft ist und zeigt, wie und unterwelchen Umständen der Akteur mit dem System inVerbindung steht



Use-Cases sind zwar für die Be-schreibung des Basisverhaltens einesSystems nicht unbedingt erforderlich,doch sind sie ein guter Ausgangspunktfür den Beginn der Arbeit an einemEmbedded-Design mit UML. Wie derName bereits impliziert, sind Use-Ca-ses eine strukturierte Methode für dieBeschreibung der Benutzungsformeneines Embedded-Systems. Doch an-ders als der Name sagt, sind sie mehrals nur einfache Beispiele für typischeVerwendungsarten des Systems. Mankann sich einen Use-Case als ganzeKlasse von Beispielen vorstellen. Indi-viduelle Variationen in der Klasse wer-den als »Scenarios« bezeichnet. Mankann Scenarios entwickeln, wenn sieden Anwendern dabei helfen, die An-forderungen eines Systems genauer zubeschreiben, aber sie sind kein not-wendiger Teil des Design-Prozesses.

Betrachtet man beispielsweise eineinfaches Verkehrsampel-System, dasaus drei Akteuren besteht – einem nachNorden fahrenden Auto, einem nachSüden fahrenden Auto und einem Poli-zisten. Das Use-Case-Diagramm be-schreibt, wie jeder Akteur über eineAssoziation mit einer oder mehrerenSystemfunktionen verknüpft ist, undzeigt, wie und unter welchen Umstän-den der Akteur mit dem System in Ver-bindung steht (Bild 1).

Mit Use-Cases lassen sich funktio-nelle Anforderungen für ein breitesSpektrum an Verwendungsmöglich-keiten bereitstellen. Sie bilden dieBrücke zwischen dem Benutzer, derdas Vorfeld des Design-Prozesses ver-stehen und zu ihm beitragen kann, undden Entwicklungsingenieuren, die vor

der schwierigen Auf-gabe stehen, den oftunpräzisen und wider-sprüchlichen Pflich-tenkatalog umzuset-zen. In den Statechartskommt das Verhaltenmit der Architektur zu-sammen. Sie modellie-ren das Verhalten inso-fern, als sie die Sy-stemzustände und dieEreignisse zeigen, diees dem System erlau-ben, von einem in denanderen Zustand über-zugehen. Sie könnenaber auch die Strukturdes Systems definie-ren. Statecharts sindden althergebrachtenZustandsübergangs-diagrammen (StateTransition Diagrams) sehr ähnlich. Je-doch enthalten sie auch zusätzlicheStrukturangaben und Randbedingun-gen wie Hierarchie, orthogonale Zu-stände, Ereignisangaben und Timing,so daß sie den Übergang von einemZustand zum nächsten eindeutig defi-nieren. Wer einmal mit State-Transiti-on-Diagrammen oder gar Finiten-Zu-standsmaschinen gearbeitet hat, wirddas Grundkonzept der Statechartsschnell verstehen.

Wie das Statechart für die Verkehrs-ampel zeigt, kann die Ampel einen vonvier Zuständen annehmen: Rot, Grün,Gelb und »Limbo« (Bild 2). Limbo isteiner der drei möglichen Übergangszu-stände – von Rot auf Grün, von Gelbauf Rot und von Grün auf Gelb. Der ro-

te Pfeil zeigt jeden dermöglichen Übergängezwischen jedem dieserZustände.

O b j e k t m o d e l l i e -r u n g s d i a g r a m m eschließen die Lückezwischen Architekturund Zusammenwirken.Sie stellen die Archi-tektur insofern dar, alsder Code in Anlehnungan die von den defi-nierten Objekten dar-gestellte Grundstrukturaufgebaut sein wird,auch wenn man keineCodegenerierung oderobjektorientierte Pro-g rammie r sp rachenverwendet. Außerdem

zeigen sie das Zusammenwirken, damit korrekt entworfenen Objekten dieAbsicht verfolgt wird, dass sie unter-einander Meldungen weitergeben. DasObjektdiagramm zeigt das Design derObjekte, welche die Verkehrsampelmodellieren (Bild 3). Das Auto, derSteuerungsmechanismus und die Am-pel selbst werden als Objektklassenrepräsentiert. Diese Klassen enthaltensowohl Attribute (Daten) als auch Me-thoden (Code), die auf die Attributeeinwirken.

Ablaufdiagramme illustrieren, wiedie verschiedenen Komponenten einesSystems zusammenwirken. Sie zeigendie Lebenszyklen von Objekten aufvertikalen Zeitlinien. Die zwischenden verschiedenen Objekten im Sys-tem weitergegebenen Meldungen wer-den durch horizontale oder schräge Li-nien von einer Instanz zur anderen odervon der Systemgrenze zu einer Instanzangezeigt. Mit nur drei oder vier Dia-grammtypen kann ein breites Sys-temspektrum recht gut spezifiziertwerden und umfaßt damit einen über-raschend großen Teil der heute gebau-ten Embedded-Systeme.

Wer ein Tool wie Rhapsody zum Edi-tieren von Designs und zur Generie-rung von Code verwendet, könntedurchaus meinen, daß damit die ganzeArbeit erledigt sei. Das Design ist syn-taktisch korrekt, der Code spiegelt dieDesignanforderungen genau wider, unddas Design lässt sich fehlerfrei compi-lieren. Aber es kann Anforderungen ge-ben, die man lieber manuell codierenmöchte oder für die bereits ein bewähr-

Bild 2. Das Statechart zeigt die vier Zustände einerVerkehrsampel – Rot, Grün, Gelb und »Limbo«(einer der drei möglichen Übergangszustände) – unddie möglichen Übergänge zwischen jedem dieserZustände

Bild 3. Im Objektdiagramm werden das Auto, derSteuerungsmechanismus und die Ampel selbst alsObjektklassen repräsentiert. Diese Klassen enthaltensowohl Attribute (Daten) als auch Methoden (Code),die auf die Attribute einwirken


integrieren. Beim Round-Trip-En-gineering werden Code-Änderungenoder -ergänzungen herangezogen, indie UML-Design-Terminologie zurück-übersetzt und die sich ergebenden Dia-grammmodifikationen in die jeweili-gen Design-Diagramme eingeführt.Dank dieser Technik stellen die UML-Diagramme alle an der Software vor-genommenen Änderungen dar, bevordie ablauffähigen Module erstellt wer-den. Design und Implementierungbleiben so immer in Übereinstimmung.

Ohne Beschreibungen von Architek-tur, Verhalten und Zusammenwirkenkönnen visuelle Sprachen nur einStück weit führen. Das fundamentaleKonzept und das verbindende Elementfür den Erfolg visueller Sprachen wieUML ist das Objekt. Es sind Objekte,die einen geradlinigen Ansatz für Mo-dellierung und Code-Generierung erstmöglich machen. Damit soll nicht ge-sagt werden, daß Objekte unbedingtnötig wären – Modellierung und Code-Erzeugung sind gewiss auch ohne Ob-jekte denkbar, aber sie wären vielschwieriger zu bewerkstelligen. Viele,

ter Code vorhanden ist. Ein Tool wieRhapsody erlaubt das »Reverse En-gineering« von früherem Code und dasEinfügen eigener Methoden oder Funk-tionen in das Design. Damit sind dasDesign-Modell und der Code ein unddasselbe. So weit, so gut. Aber was,wenn man den Code außerhalb der De-signumgebung ändern will oder muss?Wie wahrscheinlich ist es, daß man dieZeit finden wird, zurückzugehen unddas Design zu aktualisieren, nachdemman den Code geändert hat? Ein De-sign nicht zu aktualisieren, wird nichtimmer ein Problem darstellen. Dochdie meisten Entwickler ziehen es vor,Design-Dokumente zu führen, die dasins Feld gebrachte System zutreffendwiedergeben. In manchen Fällen kanndies sogar eine für das Projekt durchUnternehmensstatuten oder vom Ge-setzgeber vorgeschriebene Maßnahmesein.

Ein Prozess, den man als »Round-Trip-Engineering« bezeichnen könnte,ermöglicht es, alle manuellen Ände-rungen am erzeugten Code »rück-wärts« in die Designdiagramme zu

wenn nicht alle Objekte in Embedded-Echtzeitsystemen haben ein Verhalten,das mit Statecharts, Aktivitätsdiagram-men und dem Quellcode selbst be-schrieben und analysiert werden kann.Objekte wirken zusammen und erzeu-gen Systemfunktionen – seien sie nunpassiv wie ein Datenobjekt oder aktivwie eine Aufgabe in einem Echtzeit-system. Die UML-Darstellung bildetdas Rückgrat für Dokumentation undBeschreibung der Architektur-, Ver-haltens- und Kollaborationscharakteri-stika von Echtzeitsystemen. Rhapsodyermöglicht es dem Entwickler, sich aufdas Design zu konzentrieren und dabeidie Implementierung und Dokumenta-tion automatisch zu produzieren. Fürden Benutzer besteht der Vorteil darin,dass es eine einzige Plattform für Ana-lyse, Design, Implementierung undTests gibt.

(Martin Stockl, I-Logix Deutschland)

I-LogixTel.: 0 8106/37 96 60

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abstimmung kommt man nicht mehr anauthentischen Tests vorbei. Probeläufein der typischen Standardumgebungbedeuten jedoch in der Regel ein Ar-beiten unter erschwerten Randbedin-gungen. Im Einbauzustand ist dasSteuergerät üblicherweise nicht mehrfrei zugänglich. Man braucht eine De-bugging-Schnittstelle, die zusätzlicheelektrische und mechanische Ressour-cen bindet. In Verbindung mit typi-scher Serien-Software im Automobilist häufig kein Emulator mehr einsetz-bar. Die Anforderungen an das ver-wendete Debugging-Tool unterschei-den sich daher von den typischen Ent-wicklungs- und Debugging-Systemenim Labor ganz erheblich.

Der Entwicklungsingenieur wünschtsich für den Feldtest ein Werkzeug,das einerseits das vorhandene Hard-ware-Interface nutzt und sich anderer-seits problemlos in die Software derSteuerung integrieren lässt. Hilfreichbei der Aufzeichnung der gewünsch-ten Daten ist ferner die Möglichkeit,Trigger-Bedingungen und die zeitli-che Dauer von Aufzeichnungen vor-zugeben. Zur Darstellung und Aus-wertung der Daten braucht manschließlich eine Visualisierung, mitder sich Applikationsdaten, I/O-Akti-vitäten und Betriebssystemzuständesimultan darstellen lassen. Alle dieseForderungen können bei der Entwick-lung von OSEK-Anwendungen erfülltwerden, wenn man gleichzeitig mitdem CAN-Bus arbeitet. In der CAN-Welt gibt es zum Datenaustausch zwi-schen Steuerung und Kalibrierwerk-zeug das CAN Calibration Protocol(CCP), ein Standard, der in der Auto-mobilbranche etabliert ist. CCP er-laubt es, die Daten bestimmter Adres-sen auszulesen bzw. neue Werte hin-einzuschreiben. Das Protokoll dienthauptsächlich zur Optimierung vonRegelparametern in Regelkreisen. DaCAN im Automotive-Bereich Stan-dard ist, sind die meisten elektroni-schen Steuereinheiten in neuen Kraft-fahrzeugen über dieses Bussystemmiteinander verbunden. Als Teil derStandardkommunikation via CAN istdort ein entsprechender CCP-Treiberbereits in zahlreiche Steuergeräte ein-gebunden, in erster Linie für die ab-schließenden Optimierungsprozesseauf der Straße.

Seit sich CAN aber auch in anderenBereichen wie der Fabrik- und Gebäu-deautomatisierung, Medizin- und Ver-kehrstechnik usw. immer größerer Be-

CAN-Bus als kostengünstige Debugging-Schnittstelle:

Testen und Optimie-ren mit OSEK/VDXJe mehr sich Software-Entwicklungsprozesse für elektronischeSteuereinheiten ihrem Ende nähern, desto mehr verlagern sich diebegleitenden Tests vom Entwicklungslabor auf die endgültige System-plattform. Die Entwicklungen müssen schließlich ihre Tauglichkeitund Stabilität unter verschiedensten Randbedingungen »im richtigenLeben« unter Beweis stellen. Für Anwender des Embedded-Betriebs-systems OSEK/VDX, die ihre Anlagekomponenten über den CAN-Bus vernetzen, steht mit dem Windows-Tool CANape ein leistungs-fähiges Instrument für umfangreiche Debug- und Monitoring-Funk-tionen zur Verfügung. Wesentlicher Vorteil des Systems: In Verbin-dung mit dem CAN Calibration Protocol (CCP) wird keine zusätzlicheDebugging-Schnittstelle benötigt.

Mit zunehmender Projektgrößeund Funktionalität steigt in Ma-

schinen und Anlagen die Komplexitätdes dahinterstehenden Steuerungskon-zepts stark an. Populärstes Beispieldafür ist das moderne Kraftfahrzeug, indem immer mehr intelligente Einzel-steuerungen zur Gesamtfunktionalitätbeitragen. Um der steigenden Komple-xität des Entwicklungsprozesses unddem parallel dazu einhergehendenQualitätsanspruch gerecht zu werden,

hat die europäische Automobilindus-trie den BetriebssystemstandardOSEK/VDX geschaffen. Der Einsatzvon OSEK/VDX ist aber keineswegsauf den Automobilbereich beschränkt.Als Multitastking-Echtzeitbetriebssys-tem mit niedrigem Ressourcenver-brauch eignet sich OSEK für denEinsatz in praktisch jedem der zahlrei-chen Embedded-Anwendungsfelder.Mit seinem offenen Konzept und denstandardisierten Schnittstellen begün-

stigt OSEK/VDX bei-spielsweise den Einsatzgrößerer Entwickler-gruppen und die Ein-bindung von Standard-modulen verschiedenerHersteller. KomplexeFunktionen lassen sichin verschiedene Teil-prozesse zerlegen, dieman separat entwickeltund prüft. Um so wich-tiger sind später dieendgültigen Tests,wenn alle Komponen-ten im Gesamtsystemvereinigt sind.

Durch Simulationensind zwar auch schonvorher Tests möglich,jedoch nur mit be-grenzter Aussagefähig-keit. Spätestens bei derOptimierung und Fein-

Bild 1. Für OSEK/VDX-Betriebssysteme ist High-level-Monitoring möglich



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liebtheit erfreut, kann man auch dortvon diesen Möglichkeiten profitieren.In solchen oder vergleichbaren Umge-bungen ist der CAN-Bus prädestiniert,um als universelles Interface Zugangzu allen gewünschten Daten zu schaf-fen. Das Kalibrierwerkzeug CANapevon Vector Informatik nutzt das CANCalibration Protocol und wurde imHinblick auf die speziellen Anforde-rungen der Steuergerätekalibrationentwickelt. CANape liefert unter ande-rem Informationen über Betriebssys-temaufrufe, die Historie der Task-Wechsel über Task-Zustände, denStack-Verbrauch von Tasks und Feh-lermeldungen. Als Windows-Pro-gramm bietet es ideale Voraussetzun-gen, um Daten anzuzeigen oder zumanipulieren und eine beliebige ZahlParametersätze zu verwalten.

Bei der Arbeit mit CCP muss man daszusätzliche Datenaufkommen auf demÜbertragungsmedium und die erhöhteCPU-Belastung im Auge behalten. Umdie zusätzliche Buslast zu minimieren,sendet das CCP-Protokoll nur diejeni-gen Daten, die vom Benutzer zuvor spe-

zifiziert wurden. Dazuwird ein Satz vonAdresstabellen, so ge-nannte DAQs (DataAcquisition), zusam-men mit korrespondie-renden Zeitvorgaben indas Steuergerät gela-den. Der CCP-Treiberübermittelt die angefor-derten Daten entspre-chend dieser Tabellenan CANape. Eine Da-tenabfrage nach derPolling-Methode istzwar prinzipiell mög-lich, jedoch nicht not-wendig. Besonders in-teressant ist die Mög-lichkeit, dass man DAQsohne CPU-Halt oder -Reset verändern kann.Ohne Unterbrechung des Programm-ablaufs lässt sich so während der Lauf-zeit jederzeit zwischen verschiedenenAnzeigekonfigurationen umschalten.

Unabdingbar für die korrekte Analy-se, Darstellung und Beurteilung der

systeminternen Vorgänge sind sehr ge-naue Zeitangaben (Time Stamps) zu al-len Ereignissen, die in der Steuerungablaufen. Das CCP-Protokoll verwen-det hierfür standardmäßig denjenigenZeitpunkt als Zeitstempel, zu dem die

Bild 2. Mit CANape können Standardschnittstellenzum Monitoring genutzt werden


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arbeitung der Daten nicht vorbei. Des-halb gibt es die Möglichkeit, zusätzli-chen benutzerdefinierten Code in derSteuerung auszuführen, der komplexe-re Informationen aus mehreren Datenvor der Datenübertragung berechnet.

Zur Definition der statischen Be-triebssystemobjekte dient OIL, dieOSEK-Implementation-Language. Ineinem Konfigurator werden die dort er-zeugten Informationen mit den anwen-dungsspezifischen Informationen zu-sammengeführt und in dem Standard-format ORTI (OSEK Run Time Interfa-ce) gespeichert. CANape benutzt dieseDatei zur Konfiguration der Daten, diees vom Zielsystem anfordert. Ein Aus-wahlmenü ermöglicht dem Anwenderdie bequeme Wahl der zu analysieren-den Daten, z.B. den Status einer Taskoder den Stack-Bedarf. CANape küm-mert sich automatisch um die Anpas-sung der Bildschirmanzeige, immer,nachdem der Anwender eine Unter-menge aller zur Verfügung stehendenTask-Informationen auswählt. Will erbeispielsweise den Stack-Bedarf vonvier bestimmten Tasks sehen undgleichzeitig den Status von sieben an-deren Tasks überprüfen, öffnen sich einFenster mit einer Liste der vier Tasksmit den zugehörigen Stack-Werten so-wie sieben weitere Fenster, die für jedeTask den Status mit den zugehörigenEventflags zeigen.

CAN-Botschaft im Analysewerkzeug,d.h. im PC, ankommt. Dies ist in denmeisten Fällen jedoch zu ungenau. We-gen konkurrierender CAN-Botschaf-ten treten bei der Übertragung nicht be-stimmbare Verzögerungen auf, undzwar unabhängig von der verwendetenBaudrate. Aus diesem Grund wurdesowohl im CCP-Treiber von osCAN,der OSEK-Implementierung von Vec-tor als auch in CANape ein verbesser-tes Time-Stamping-System realisiert.Dabei generiert das Zielsystem dieZeitstempel selbst und nutzt dazu den

Timer, den das Betriebssystem für dasAlarmmanagement nutzt. Er liefertGenauigkeiten im Mikrosekundenbe-reich. CANape liest die übermitteltenZeiten und kann die Daten somit hoch-genau darstellen bzw. speichern.

CANape bezieht sich auf die symboli-schen Variablennamen, die der Pro-grammierer in der Anwendung verwen-det. Die Informationen zur korrektenAbbildung der symbolischen Namen aufDatentypen und physikalische Adressenerhält das Programm aus der vom Linkergenerierten MAP-Datei. CANape ist in

der Lage, die MAP-Da-teien aller gängigen Ent-wicklungssysteme ein-zulesen.

Die betriebssystem-internen Daten sind fürden Endanwender nichtimmer aussagekräftig,sodass deren unmittel-bare Anzeige nicht un-bedingt empfehlens-wert ist. Aufgrund sys-teminterner Optimie-rungen unterscheidensie sich von einerOSEK-Implementie-rung zur anderen. Vorder Visualisierungkommt man daher aneiner entsprechendenFilterung und Vorver-


OSEK/VDX – Embedded-Betriebssystem mit ZukunftAls Echtzeit-Multitasking-Betriebssystem für Steuereinheiten

im Automobilbereich und anderen Embedded-Anwendungen wirdOSEK/VDX in Zukunft häufig von sich Reden machen.OSEK/VDX ist der Zusammenschluss der beiden Initiativen »Of-fene Systeme und deren Schnittstellen für die Elektronik im Kraft-fahrzeug« (OSEK) sowie der französischen »Vehicle DistributedeXecutive« (VDX) und definiert einen Standard und nicht die Im-plementierung desselben. Noch ist der Bekanntheitsgrad größten-teils auf die Automobilbranche beschränkt. Doch das kann sichschnell ändern. Man denke nur an den spektakulären Siegeszug desCAN-Busses: In seinen Anfängen von den Verfechtern der eta-blierten Feldbusse lediglich belächelt, nimmt er heute nicht nur imAutomobilbereich und der Fabrikautomation eine führende Rolleein. Quer durch alle Branchen von der Gebäude- bis zur Medizin-technik hat sich das »Controller Area Network« einen festen Platzbei der Vernetzung intelligenter Systeme erobert.

Vor dem Hintergrund des steigenden Bedarfs an Betriebssyste-men für Embedded-Control-Anwendungen hat OSEK/VDX eben-falls gute Voraussetzungen für eine glänzende Zukunft. Mit derAutomobilindustrie als treibenden Kraft im Rücken wird es diekritische Masse hinsichtlich Verbreitung und Bekanntheitsgrad inkurzer Zeit erreichen. Damit sind Produktpflege, technische Wei-terentwicklung und Support langfristig gesichert.

Der OSEK-Standard setzt sich aus den drei Bereichen »Be-triebssystemkern«, »Netzmanagement« und »Kommunikation«

zusammen. Ein OSEK/VDX-kompatibles Betriebssystem kannvon jedem interessierten Hersteller implementiert werden. ZurFeststellung der Kompatibilität gibt es die Prüfvorschrift MODI-STARC. OSEK/VDX-Implementierungen stehen bereits von einerReihe namhafter Hersteller, so z.B. als osCAN der Vector Infor-matik GmbH, für eine Vielzahl von Plattformen zur Verfügung. Sieunterscheiden sich z.B. in Gestaltung und Funktionsumfang. Alsstatisches Betriebssystem erfordert OSEK die Festlegung der Be-triebssystemobjekte vor dem Kompilieren. Der Hauptunterschiedzur üblichen Entwicklung besteht in der Benennung und Parame-trierung der Objekte in der Script-Sprache OIL (OSEK Implemen-tation Language). Hierfür liefern die Hersteller grafische Eingabe-masken zu ihren Systemen.

Zu den wichtigsten Eigenschaften zählen der sparsame Ver-brauch an Ressourcen wie RAM, ROM und Rechenzeit, womitsich das System für Steuergeräte geringer Bauteilkosten eignet.Das Betriebssystemkonzept basiert auf Tasks, Events, Alarmen,Ressourcen und Interrupts. Tasks werden z.B. durch Events, Alar-me oder andere Tasks aktiviert. Jeder Task ist eine feste Prioritätzugeordnet. Zur Laufzeit können nur bekannte Ereignisse auftre-ten. Alarme dienen zur Erzeugung einfacher oder periodischerZeitintervalle. Hinter dem Begriff Ressource verbirgt sich ein ver-bessertes Semaphorenkonzept für den gemeinsamen Zugriff aufDatenbereiche oder Hardware-Komponenten von verschiedenenTasks. Die Interrupt-Routinen ermöglichen schnelle Reaktionenauf Ereignisse.

Bild 3. CANape ist ein vielseitiges Werkzeug für dasParametrieren und Beobachten von Steuergeräten


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Es gibt gute Gründe, um aus allenzur Verfügung stehenden Daten nureine begrenzte Menge auszuwählen:Zum einen ist es sinnvoll, bei derAnalyse eines Problems nur die dafürrelevanten Daten zu beobachten. Aufder anderen Seite ist – wie bereits an-gedeutet – die Bandbreite des Über-tragungsmediums naturgemäß be-

grenzt. Um bestmöglicheErgebnisse zu erzielen, istder Anwender gefordert,sich über diese Zusam-menhänge sowie Vorteileund Grenzen dieser De-bugging-Methode Klar-heit zu verschaffen. So istder CCP-Treiber z.B.nicht in der Lage, Break-points zu setzen, was inden meisten Fällen auchnicht nötig ist. Bei einemauf der Straße fahrendenAutomobil darf man denProzessor der Steuerungohnehin keinesfalls anhal-ten. Gerade solche Um-stände machen ja die Be-

sonderheiten des OSEK-Debuggingsüber CANape aus.

Ist die Steuerung Teil eines CAN-Netzwerks, arbeitet dieses mit einerfesten Baudrate. Die Busauslastung imNetz wird dann normalerweise untereinem bestimmten Grenzwert gehal-ten, um große Verzögerungen bei nied-rig-prioren Botschaften zu vermeiden.

Damit die niederwertigen Botschaftenjedoch nicht blockiert werden, sollteman auch für den CCP-Treiber nur ei-nen begrenzten Anteil der freien Band-breite vorsehen. Der CCP-Treiber istdarüber hinaus in der Lage, in Burst-Situationen eine gewisse Anzahl Bot-schaften zu puffern. Sobald wiederfreie Bandbreite zur Verfügung steht,werden die Daten ohne Informations-verlust zu CANape übertragen. Das be-schriebene Time-Stamp-Verfahrensorgt anschließend für die richtige Zu-ordnung der Daten zueinander. Den-noch sollte man die Analysedaten aufdas jeweils notwendige Minimum be-schränken. Das Debuggen von OSEK-Anwendung über CAN eröffnet in Ver-bindung mit in der Steuerung laufenderStandard-Software im Feldtest zahlrei-che Möglichkeiten, die ein Emulatornicht bieten kann.

(Dr.-Ing. Helmut Brock, Vector Informatik)


Bild 4. Die Betriebssystemobjekte von OSEK/VDX

Vector InformatikTel. 0711/139 99 60

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komplexe Projekte mit Millionen vonQuelltextzeilen und tausenden von Da-teien. Der Projekteditor mit seinenWorkspaces assistiert beim Analysie-ren sowohl des ganzen Projekts alsauch nur von einzelnen Teilbereichen.Zur Dokumentation kann eine Daten-übernahme aller Arten der Ergebnis-darstellung nach MS Office (Word,Excel, Access) erfolgen und ein kun-denspezifischer Dokumentationsstan-dard direkt erzeugt werden.

Aus der Sicht der Projektleitung undder QA-Ingenieure erhält man fortlau-fend durchgängige Informationen überden Fortschritt, die Qualität und dieKomplexität im gesamten Projekt.QA-Teams und die Projektleitung kön-nen eigene Qualitätsabfragen erstellen,um interne Standards zu reflektieren.Unkommentierte Quelltextzeilen, kom-plexe Funktionen und Symbolnamens-konventionen können lokalisiert undkorrigiert werden. Eine Gruppe vongrafischen Werkzeugen steht zur Ver-fügung, um große Projekte schnell zuverstehen und zu pflegen. Der Symbol-und Klassen-Browser, der Cross-Refe-renzer und Komponentenanalysatorhelfen dabei. Für zusätzlichen Infor-mationsgewinn werden benutzerdefi-nierte und kundenspezifische Abfra-gen sowie erweiterbare Menüs ange-boten. Ein grafisches Visualisierung-stool erfüllt die unterschiedlichstenDarstellungswünsche. Die mitunter

Software-Engineering für das gesamte Entwicklungsteam

Besseres Verstehenvon QuelltextenKaum ein Software-Entwicklungsprozess – selbst schon bei kleinenProjekten – kommt heute mehr ohne Entwicklungswerkzeuge aus.Entwickelt man ganz neue Produkte auf der »grünen Wiese«, so kannman bezüglich der Werkzeugauswahl ganz andere Prioritäten zu-grunde legen als wenn man auf existierenden Sourcecode aufbautund hierzu Erweiterungen programmieren muss. Dieser Beitrag be-trachtet den zweiten Fall, dass also eine entsprechend umfassendeMenge an Sourcecode bereits existiert und man sich darin erst einmalzurechtfinden muss. Ziel ist es, die Mitarbeiter schnell einzuarbeitenund die Produktivität frühzeitig zu erreichen. Andererseits ist es fürden Projektverantwortlichen notwendig, zu erkennen, wie gut derQuelltext strukturiert ist und wo man bei notwendigen Änderungenund Erweiterungen am sinnvollsten ansetzt, um optimale Ergebnissezu erhalten.

Dieser Aufgabenstellung gerechtwird ein Werkzeug, das den beste-

henden Sourcecode analysiert und da-nach vollständig transparent und ver-ständlich darstellen kann, also ein Ana-lyse- und Comprehension-Tool. Idea-lerweise sollten auch individuelleAbfragen möglich sein, die dem An-wender sowohl eigene Metriken alsauch standardisierte Auswertungen er-lauben. Eine schnelle Einarbeitung oh-ne wenn und aber sind genau so wich-tig wie der Zugriff auf kostenfreie Eva-luierungslizenzen und der technischeSupport während der Evaluierungs-phase. Ein Werkzeug dafür ist der Int-land-SourceExplorer.

Der SourceExplorer unterstützt so-wohl den Software-Entwickler undProgrammierer im Software-Entwick-lungsprozess als auch den Projektma-nager und die Qualitätssicherung. Vie-le andere Werkzeuge unterstützen hierjeweils nur die Anforderungen einereinzelnen Gruppe. Die Unterstützungfür Projektmanagement und Qualität-sicherung kommt aus den direkten Zu-griffsmöglichkeiten der SQL-Daten-bank mySQL, die integraler Bestand-teil des Source-Explorers ist. Auchzahlreiche Metriken lassen sich darauserzeugen und geben frühzeitig Hinwei-se zur Qualitätsverbesserung. Dasheißt, effektives Arbeiten in C/C++-

und Java-Projekten (weitere Sprachensind in Vorbereitung) für Entwickler,Projektmanager und Qualitätssicherer.Source-Explorer baut auf einer Thin-Client-/Server-Architektur auf, die di-rekt oder über das Netz (LAN/WANoder Internet) zugreift. Er verarbeitet

Bild 1. Die gewonnene Information wird auch grafisch dargestellt



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komplexen Beziehungen der Ergebnis-se der Cross-Referenz, des Klassen-Hierarchie-Browsers und des Include-Browsers können so widergespiegeltwerden.

Bereichsübergreifende Entwicklungs-teams arbeiten zusammen, egal, wooder an welchem System, ob an einemlokalen Standort, über LAN/WAN undIntranet, oder über Internet. Der platt-formunabhängige Java-Thin-Client,der multithread-fähige Application-Server und die offene SQL-basierendeDatenbanktechnologie ermöglichenübergreifende globale Verbindungen.Dies ist unabhängig von der Betriebs-systemplattform und des geografi-schen Standorts. Am gleichen Projektkönnen zur selben Zeit verschiedene

Workspaces von verschiedenen Ent-wicklern an unterschiedlichen geogra-fischen Standorten genutzt werden.Source-Explorer benötigt kein laufen-des Network-File-System (NFS). Da-durch arbeitet der Source-Explorerauch in überlasteten LANs und beson-ders im Intranet/Internet. Der Thin-Client und die Server-Komponentenkommunizieren direkt über TCP/IP, sokönnen sie eine gute Performance bie-ten und das Datenvolumen über dasNetzwerk reduzieren.

Die Client- und Server-Komponen-ten können auf verschiedenen Plattfor-men installiert werden. Zum Beispielkann der Entwickler sich von einer lo-kalen NT- oder Unix-Workstation miteiner anderen Unix- oder NT-Maschi-

ne, auf der der Anwen-dungs-Server gestartetist, verbinden und An-wendungen entferntauf verschiedenen Platt-formen entwickeln.Die Quellen solltenidealerweise auf einemRechner liegen, aufdem der ISE-Applica-tion-Server läuft. Siekönnen aber auch aufeinem Netzlaufwerkliegen, das vom Servergemountet ist. Aufdem skalierbaren Ser-

ver befindet sich auch die Datenbank.Das Einrichten und Konfigurierenkann ausgelagert werden.

Der Thin-Client arbeitet als instal-lierte Anwendung oder als Applet voneinem Web-Browser. Vom Web-Brow-ser aus können alle Funktionen desSource-Explorers im Intranet ohne In-stallations- und Wartungsaufwand ge-nutzt werden. Mit dem Java-basiertenGUI ist keine Installation auf demClient notwendig. Lediglich der Servermuss bereits im Netz installiert sein.Dies reduziert Installations- und Pfle-gekosten. Das Applet läuft auf allenArten von Workstations, auf denen einBrowser mit einer Java-Virtuelle-Ma-schine läuft und der Java 1.2 versteht,zum Beispiel MS Internet Explorerund Netscape Communicator.

Source-Explorer bietet eine Integra-tion von Configuration-Managementund Versionskontrollssystemen (CM-VC) wie Clear Case, CVS, RCS undanderen. Mit der Skriptsprachen-schnittstelle können existierende Inte-grationen angepasst oder ein firmenei-genes CMVC-System integriert wer-den. Mit einer Makrosprachenschnitt-stelle sind die Standardmenüs um neueEinträge und Kommandos zu erwei-tern, um zusätzliche Werkzeuge zu in-tegrieren oder um für eigene spezielleBedürfnisse auf die Projektdatenbankmit neuen SQL-Abfragen zuzugreifen.Alle Programme, die über Komman-dozeilen aufrufbar sind, könnenschnell integriert werden. Die Integra-tion von EasyCASE wurde beispiels-weise in wenigen Minuten eingerich-tet. Compiler oder andere Programmekönnen auf Rechnern gestartet wer-den, auf denen der ISE-Application-Server läuft.

Fazit: Source-Explorer beschleunigtdie Produktivität von Entwicklerndurch schnelleres und besseres Verste-hen von Quelltexten. Er verbessert dieZusammenarbeit und erhöht die Pro-duktivität im Team durch das Bereit-stellen gewonnener Informationen füralle. Die Lernphase von neuen Mitar-beitern ist deutlich kürzer. Neue Ent-wickler werden im Projekt sehr vielschneller produktiv, Projektmanagerund Qualitätsingenieure gewinnenfrühzeitig neue Erkenntnisse. Das ge-samte Projekt wird beschleunigt.

(Manfred Schlitt, CAS)

Bild 2. Der Source-Explorer arbeitet in C/C++ und Java

Bild 3. Durchgängige Informationen für das Ent-wickler- und QA-Team

CASTel.: 0 6104/98 0815

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gramm enthalte Fehler, mag richtigsein. Aus der Sicht des Automobilher-stellers ist es jedoch nicht akzeptabel.Es gilt also einen Weg zu finden, der esmöglich macht, Fehler in der Entwick-lung zu vermeiden beziehungsweisesie früh zu erkennen. Dieses Ziel istnicht in einem einzelnen Schritt zu er-reichen, sondern nur durch eine Reiheaufeinander abgestimmter Maßnah-men. Einige zentrale Punkte sollen imFolgenden betrachtet werden.

Im Software-Engineering ist bereitsvor einiger Zeit erkannt worden, dassein wichtiger Weg zur Erstellung feh-lerarmer oder gar fehlerfreier Softwareüber die Wiederverwendung bereitsgetestete Programmcodes führt. DerAspekt der späteren Wiederverwen-dung kann schon bei der Programm-entwicklung berücksichtigt werden,indem man einzelne Module für spezi-elle Aufgaben entwirft. Dieser Ansatzhat aber nur dann Aussicht auf Erfolg,wenn sichergestellt ist, dass ein solchesModul in allen Steuergeräten auf iden-tische Voraussetzungen trifft. Diesegemeinsame Basis wird in der Regeldurch ein Betriebssystem geschaffen.Im vorliegenden Fall muss es sich so-gar um ein portierbares, also für ver-schiedene Plattformen verfügbares Be-triebssystem handeln.

Schon 1993 stellte man fest, dass esein solches System für die benutztenHardware-Plattformen nicht gab. Da-her schlossen sich führende Automo-bilhersteller (Daimler-Benz, BMW,Volkswagen und Opel), Zulieferer(Bosch, Siemens) und das Institut fürindustrielle Informationsverarbeitungder Universität Karlsruhe in einemGremium zusammen. Man gab sichden Namen OSEK, was als Akronymfür »Offene Systeme und derenSchnittstellen für die Elektronik inKraftfahrzeugen« steht. Ihr Ziel wares, einen Standard für ein statisches,echtzeitfähiges Betriebssystem zu ent-werfen. Diesem Vorhaben schloss sich1994 die französische Initiative VDX(»Vehicle Distributed Executive«) an,die ähnliche Ziele verfolgte und bereitserste Implementierungen vorweisenkonnte. Das gemeinsame Gremiumheißt seitdem OSEK/VDX, wobeiallerdings meist nur von OSEK dieRede ist.

Bereits 1995 konnte mit OSEK-OS1.0 der erste Standard verabschiedetwerden. Neben dem eigentlichen Be-triebssystem wurden noch das Kom-munikationssystem OSEK-COM, das

Der OSEK-/VDX-Standard

Lösung für In-Car-ComputingDie Erstellung von Software für Kraftfahrzeuge ist eine vergleichs-weise neue Aufgabe. Dennoch nimmt sie heute schon eine bedeutendeStellung bei der Entwicklung neuer Modelle ein. Waren bis vor weni-gen Jahren elektronische Steuergeräte noch ausschließlich im Kom-fort- und Luxusbereich zu finden, so gehören sie spätestens seit derEinführung von ABS und Airbag in jedes Auto. Da auch bei anderenAufgaben der Komfort erhöht werden soll (automatische Fenster-heber, positionsspeichernde Sitze usw.), wächst die Zahl der verbautenSteuergeräte stetig weiter. In der Oberklasse umfasst bereits dieSerienausstattung um die 40 Steuergeräte. Durch Sonderzubehörkann sich diese Zahl fast noch einmal verdoppeln. Die Auswirkungauf die Entwicklungskosten ist enorm: Schon 2003 wird nach aktuel-len Schätzungen jede vierte Mark in Elektronik und Software fließen.

Die Software-Entwicklung im Au-tomotive-Bereich, die also stän-

dig an Bedeutung gewinnt, unterschei-det sich in einigen Gegebenheitengrundsätzlich von traditionellen For-men. Ein wesentlicher Grund hierfürist die hohe Preissensitivität desMarkts: Bedingt durch die sehr großenStückzahlen können Preiserhöhungenim Pfennigbereich für einen Zuliefererdas Aus bedeuten. Das wirkt sichzunächst einmal auf die verwendeteHardware aus. Die in Autos eingesetz-ten Mikrocontroller dürfen nur wenigeMark pro Stück kosten. Es ist klar, dassmit dieser Anforderung funktionaleEinschränkungen verbunden sind. Ty-pische eingesetzte Prozessoren arbei-ten mit einem Takt von 8 MHz und be-sitzen neben etwa 60 KByte ROM nur2 KByte RAM. Der Speicher findetsich dabei zusammen mit der CPU ineinem Gehäuse, da der externe Spei-cher zu starken elektromagnetischenStöreinflüssen ausgesetzt wäre.

Auf diesen relativ einfachen Prozes-soren muss eine hoch zuverlässigeSoftware entwickelt werden, die in fastallen Fällen echtzeitfähig sein soll. BeiGeräten wie dem schon angeführtenABS ist der Zwang zur Verlässlichkeitauf den ersten Blick klar. Aber auch einSoftware-Fehler im Fensterheber hatfür den Automobilhersteller schwer-wiegende Folgen, denn die erforderli-

che Rückrufaktion kostet Geld undPrestige. Wie schwerwiegend das Pro-blem verlässlicher Software für Kraft-fahrzeuge ist, macht sich allerdingskaum jemand klar. Oft werden Syste-me in den Bereichen Luft- und Raum-fahrt oder auch Medizintechnik als kri-tischer angesehen. Wirft man jedocheinen Blick auf die summierte Be-triebsdauer aller Geräte einer Serie, soist der Pkw-Bereich konkurrenzlos:Bei einer Million Autos pro Serie undeiner mittleren Betriebsdauer (Fahr-zeit) von 3000 Stunden beträgt dieFlottenbetriebszeit des Modells bereitsdrei Milliarden Stunden. Das meistver-kaufte Passagierflugzeug – die Boeing737 – erreicht hier gerade einmal denBereich von Millionen Stunden. Bei ei-ner derartig hohen akkumulierten Be-triebszeit eines Steuergeräts kann mandavon ausgehen, dass ein vorhandenerFehler auftreten wird. Im Falle der ger-ne beschworenen 99,9-prozentigen Si-cherheit wäre das bei immerhin tau-send Fahrzeugen zu erwarten.

Betrachtet man nicht die Fehleran-fälligkeit des einzelnen Steuergerätssondern des gesamten Fahrzeugs, sonimmt diese durch die große Zahl derGeräte sogar noch weiter zu. Ein we-sentliches Ziel der Software-Entwick-lung muss also die Lieferung fehler-freier Applikationen sein. Das immerwieder gehörte Statement, jedes Pro-



Systeme 6/2000 31

Netzmanagement OSEK-NM und dieKernel-Beschreibungssprache OILstandardisiert (Bild 1). Die seit Ende1999 vorliegenden Versionen sindOSEK-OS 2.0r1, OSEK-COM 2.1r1,OSEK-NM 2.5 und OIL 2.1.

OSEK-OS, auf das sich die folgen-den Betrachtungen konzentrieren, be-schränkt sich auf die Definition ele-mentarer Datenstrukturen und vermei-det es gezielt, durch zu hohe Anforde-rungen bestimmte Prozessorfamilienvon vornherein als Zielsystem auszu-schließen. So wird zum Beispiel kei-nerlei Speicherverwaltung als Be-standteil des Betriebssystems gefor-dert. Entsprechende Funktionalitätkann daher nur als implementierungs-spezifische Erweiterung angebotenoder als Bestandteil der Standardbi-bliothek des eingesetzten Compilersbenutzt werden. Zwingend vorge-schrieben sind in OSEK-/VDX-Inter-rupt-Service-Routinen (ISR) undTasks als eigentliche Träger der Funk-tion einer Applikation, des WeiterenAlarme und Counter zur Realisierungvon periodischen und zeitabhängigenAktivitäten, sowie Events und so ge-nannte »Resources«, die Synchronisa-tion und wechselseitigen Ausschlusszwischen Tasks ermöglichen.

Interrupt-Service-Routinen dienenzur Reaktion auf Hardware-Interrupts,die durch äußere Ereignisse ausgelöstwerden. Durch einen Interrupt kannbeispielsweise das Betätigen einesSchalters oder das Überschreiten einesGrenzwerts signalisiert werden. In ei-nem solchen Fall wird sofort die dementsprechenden Interrupt zugeordneteISR aufgerufen, die in einer vom An-wender definierten Weise auf das Er-eignis reagiert. ISRs können viele an-dere Aktivitäten unterbrechen, sodasses von großer Wichtigkeit ist, sicherzu-stellen, dass sie in jedem Falle termi-nieren und nur möglichst kurze Zeitlaufen. Daher unterliegt auch die Be-nutzung von Betriebssystem-Funktio-nen gewissen Einschränkungen. Sowerden drei verschiedene Kategorienvon Interrupt-Service-Routinen ange-boten. Während in Kategorie 1 unmit-telbar auf eine Interrupt-Anforderungreagiert wird und keinerlei Betriebs-system-Dienste nutzbar sind, kann inKategorie 2 auf einen Großteil derOSEK-Funktionen zurückgegriffenwerden. Dies wird aber mit einer etwaslängeren Reaktionszeit erkauft, da derAnwendercode in einen sogenanntenISR-Frame eingebettet wird. In Kate-

gorie 3 schließlich ist es möglich, denBeginn des ISR-Frames manuell fest-zulegen, um die Vorteile von Kategorie1 und 2 miteinander zu kombinieren.Die exakte Handhabung von Interruptsist immer von der verwendeten Hard-ware abhängig und daher im Standardauch nicht vorgegeben.

Im Gegensatz zu ISRs, die nur vonbesonderen, meist nicht planbaren Er-eignissen angestoßen werden, sorgenTasks für den normalen Programm-ablauf. OSEK/VDX kennt zwei ver-

schiedene Arten von Tasks: Basic-Tasks und Extended-Tasks. Der we-sentliche Unterschied ist, dass Exten-ded-Tasks auf Ereignisse warten kön-nen, die von anderen Tasks oder ISRsausgelöst werden, während Basic-Tasks diese Fähigkeit fehlt. Durch dasWarten erhält eine Task die Möglich-keit, freiwillig die Kontrolle über dieCPU abzugeben, während auf ein in-ternes Ereignis gewartet wird. Basic-Tasks können prinzipiell nur freiwilligauf den ihnen einmal zugeteilten Pro-


Systeme 6/200032

eine Task schreiben kann. In analogerWeise ist es oft nötig, den exklusivenZugriff auf globale Variablen sicherzu-stellen. OSEK/VDX schreibt hierfürden so genannten »Ressource-Mecha-nismus« vor. Der Name ist insofern et-was irreführend, als keine wirklicheBindung an Ressourcen erfolgt, son-dern lediglich eine Assoziation mit sol-chen gegeben ist. Für jeden zu schüt-zenden Speicherbereich bzw. für jedesGerät ist eine Ressource zu definieren.Vor dem Zugriff auf die entsprechendekritische Region muss die Task dieseRessource belegen. Dies führt dazu,dass keine andere Task dieselbe Res-source belegen kann, solange diesenicht von der ersten Task wieder frei-gegeben worden ist. Der hierbei ver-wendete Algorithmus ist unter demNamen »priority ceiling protocol« be-kannt. Er weist jeder Ressource einePriorität zu, die diese, während sie voneiner Task belegt ist, an die Task wei-tergibt. Wählt man nun die Priorität so,dass sie größer ist als die Prioritäten al-ler Tasks, die die Ressource belegenwollen, so ist sichergestellt, dass keinevon diesen zur Ausführung gelangenkann, solange die Ressource nicht wie-der freigegeben wird. Im Gegensatz zubekannteren Mechanismen für gegen-seitigen Ausschluss wie etwa Sema-phoren, kann mit dem Priority-Ceiling-Protocol kein Deadlock, also keinezyklische Verklemmung von Prozes-sen, geschehen. Diese positive Eigen-schaft ist mathematisch bewiesen.

Trotz Ereignissteuerung wird mangewisse direkte zeitliche Abhängigkei-ten nicht vermeiden können. Das zen-trale Element periodischer und zeitge-steuerter Aktivitäten in OSEK ist derAlarm. Ein Alarm kann über einenCounter an einen Zeitgeber des Pro-zessors oder auch an andere Ereignissegekoppelt werden, durch die der Coun-ter sukzessive hochgezählt wird. Er-reicht der einem Alarm zugeordneteCounter den Ablaufwert des Alarms,so wird die mit dem Alarm verbunde-ne Aktivität ausgelöst. Diese Aktivitätkann entweder die Aktivierung einerTask oder das Auslösen eines Eventsfür eine Task sein. Auf diese Weisekönnen leicht zyklisch aktivierte odergeweckte Tasks realisiert werden.Alarme können beliebig aktiviert unddeaktiviert werden. Außerdem ist esmöglich, sie als einmalige oder peri-odische Alarme zu nutzen.

Schließlich verlangt OSEK/VDXnoch die Unterstützung einiger Hook-

zessor verzichten, indem sie sich selbstbeenden. Basic-Tasks verfügen aberim Gegensatz zu Extended-Tasks überdie Fähigkeit der mehrfachen Aktivie-rung. Dies bedeutet, dass Aktivierun-gen einer Task auch dann registriertwerden können, wenn die Task schonzuvor aktiviert wurde. Auf diese Weiseist eine Pufferung möglich, die sinn-voll sein kann, wenn eine Task inner-halb sehr kurzer Intervalle mehrfachaktiviert werden können soll. DieseFähigkeit kann im Rahmen der Sys-temkonfiguration begrenzt oder ganzabgeschaltet werden. Extended-Tasksbesitzen die Möglichkeit der Mehr-fachaktivierung grundsätzlich nicht.

Die Abfolge der verschiedenenTasks wird durch ein prioritätsgesteu-ertes Scheduling festgelegt. Dabei istjeder Task eine statische Priorität zuge-wiesen, die sie von sich aus nicht än-dern kann. Mögliche Scheduling-Stra-tegien sind ein systemweit nicht-pre-emptives Scheduling, das es verbietet,eine Task aufgrund ihrer Priorität zu

unterbrechen. Der Scheduler tritt nurdann in Aktion, wenn eine Task termi-niert, freiwillig den Prozessor freigibtoder eine OSEK-OS-Funktion aufruft,die ein Re-Scheduling erfordert. An-sonsten läuft eine einmal zur Aus-führung gelangte Task durch. Ebensoist es möglich, für alle Tasks Preempti-vität vorzuschreiben. Die Folge ist,dass zu jedem Zeitpunkt die Task mit

der höchsten Priorität läuft. Dies wirderreicht, indem auch bei der Aktivie-rung einer Task ein Re-Scheduling er-folgt. Da es oft erforderlich ist, sowohlpreemptive als auch nicht-preemptiveTasks zu verwenden, gibt es schließ-lich noch einen »Mixed Mode«, in demjeder einzelnen Task eine für sie zu be-nutzende Scheduling-Strategie zuge-ordnet wird.

Events dienen dazu, zwischen TasksInformationen auszutauschen. JedeISR oder Task, auch eine Basic-Task,kann an eine Extended-Task einen odermehrere Events senden. Eine Exten-ded-Task ist in der Lage, auf einen odermehrere Events zu warten. So kann ei-ne Applikation ereignisgesteuert reali-siert werden, indem Tasks nach der Er-füllung bestimmter Aufgaben andereTasks, die auf diese Ergebnisse warten,von der Fertigstellung unterrichten.Events können also zur Synchronisati-on verschiedener Tasks dienen. Außer-dem können sie von einer Reihe vonOSEK-Diensten implizit erzeugt wer-

den. Mit ihrer Hilfe ist oft eine völligeEntkopplung der Applikation von zyk-lischen Abläufen möglich.

Eine weitere wichtige Aufgabe einesTask-basierten Betriebssystems ist es,für Zugriffe verschiedener Tasks aufgemeinsame Ressourcen Mechanis-men anzubieten, die Inkonsistenzenvermeiden. So ist sicherzustellen, dassauf einen Hardware-Port nur jeweils


Bild 1. Aufbau einer OSEK-/VDX-Applikation mit den Komponenten OS,COM und NM


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Routinen, die der Anwender selbst be-reitstellen kann. Diese werden, wennsie vorhanden sind, in bestimmten Si-tuationen automatisch vom Betriebs-system aufgerufen. Mögliche Situatio-nen sind das Auftreten eines Fehlers ineinem Betriebssystem-Aufruf, die Ver-gabe der CPU an eine neue Task, dieFreigabe der CPU durch eine Task, derSystemstart und der Shutdown desSystems. Hook-Routinen erlauben et-wa Initialisierungen vor dem Start desSchedulers, das Monitoring von Tasksoder eine zentrale Fehlerbehandlung.

Eine wichtige Eigenschaft eines mo-dernen Betriebssystems ist, dass dieunter ihm entwickelte Applikation mitneuen Anforderungen mitwachsenkann. Das Gesamtsystem muss alsodurch Skalierung neuen Anforderun-gen angepasst werden können.OSEK/VDX schafft bereits im Stan-dard die Grundlagen für eine derartigeSkalierbarkeit. Bereits angesprochenwurde die Möglichkeit, die Schedu-ling-Strategie des Systems zentral fest-zulegen. Die drei angebotenen Mög-lichkeiten erlauben insofern eine Ska-lierung, als im Embedded-Bereich einnicht preemptives System in Umfangund Leistung hinter einem voll-pre-emptiven zurücksteht. Ein System mitpro Task wählbarer Strategie wie es derMixed-Mode bietet, stellt bei größterFlexibilität auch die höchsten Anfor-derungen.

Hinzu kommt die Möglichkeit derSkalierung über die so genannten Con-formance-Classes von OSEK/VDX(Bild 2). Hierbei handelt es sich um ei-ne Abstufung von Systemen innerhalbdes Standards. Für die Einordnung ineine Conformance-Class sind die Ty-pen der verwendeten Tasks und ihremaximale mehrfache Aktivierbarkeitentscheidend. Werden nur Basic-Tasksohne Mehrfachaktivierung benutzt, soliegt die Conformance-Class BCC1vor. Die Hinzunahme von Extended-Tasks führt zu ECC1. Bei Verwendungder Mehrfachaktivierung von Basic-Tasks erhält man entsprechend BCC2oder ECC2. Neben diesen zentralen Ei-genschaften ändern sich auch noch ei-nige weitere. So können etwa nur inBCC2 und ECC2 mehrere Tasks diegleiche Priorität haben. Dies liegt darinbegründet, dass man bei der Schaffung

des Standards davon ausging, dassmehrere Tasks pro Priorität und Mehr-fachaktivierungen dieselben Erweite-rungen des Schedulers erfordern wür-den.

Da die Conformance-Classes unter-schiedliche Umfänge der Betriebssys-tem-Funktionalität benötigen, könnensie ebenso der Skalierung dienen, wiedie Scheduling-Strate-gien. Gemeinsam mitdiesen erlauben siezwölf unterschiedlicheVarianten des Betriebs-systems. Dieser Gradan Skalierbarkeit ist al-so prinzipiell in jedemOSEK-/VDX-konfor-men System zu finden.

OSEK/VDX ver-langt die Realisierungals statisches Betriebs-system, was zur Folgehat, dass die vom Be-triebssystem bereitge-stellten Strukturen nurin einer zuvor festge-legten Anzahl zur Ver-fügung stehen. Es istnicht möglich, diese Zahl zur Laufzeitdynamisch zu verändern. Das heißt, fürjede Applikation muss ein individuel-ler Kernel erzeugt werden, der diebenötigte Anzahl der jeweiligen Res-sourcen bereitstellt. Was auf den erstenBlick umständlich wirkt, eröffnet beinäherer Betrachtung ein erheblichesPotential zur situationsgerechten Opti-mierung des ausführbaren Programms.Da es nicht erforderlich ist, die Ver-waltungsstrukturen an einem denkba-ren »worst case« orientiert zu dimen-sionieren, wird der Betriebssysteman-teil am fertigen Programm so klein wiemöglich sein. Darüber hinaus ist einespezielle Anpassung an die Hardwaredenkbar, die besondere Fähigkeitenund Befehle des Zielprozessors opti-mal ausnutzen und Nachteile umgehenkann.

Die übliche Praxis ist es, zu einerOSEK-/VDX-Implementierung einKonfigurationswerkzeug mitzuliefern,das die komfortable Spezifikation derbenötigten Systemdienste erlaubt. Die-se Beschreibung kann auch in der ei-gens zu diesem Zweck entwickeltenBeschreibungssprache OSEK-Imple-mentation-Language (OIL) festgehal-ten werden. Diese ermöglicht auf Basiseiner genau definierten Syntax die Be-schreibung einer einzelnen Konfigura-tion. Zusammen mit dem Quellcode

der Applikation beinhaltet sie alle zurGenerierung des ausführbaren Pro-gramms erforderlichen Angaben. Da-durch wird prinzipiell auch die Ent-wicklung portabler Programme verein-facht, da es grundsätzlich möglich seinsollte, OIL-Datei und Quellcode einerOSEK-/VDX-Applikation zwischenverschiedenen Zielplattformen, OSEK-/

VDX-Implementierungen und Ent-wicklungsumgebungen beliebig zu mi-grieren. In der Praxis wird dies einge-schränkt durch die in beinahe jeder Ap-plikation unumgänglichen Hardware-Spezifika innerhalb der OIL-Datei.

Ein weiterer interessanter Aspekt derKonfiguration ist der damit erreichteZwang zu zumindest minimaler Doku-mentation. Da jede Konfiguration ineiner OIL-Datei festgehalten wird,kann diese herangezogen werden, umwesentliche Informationen über dieApplikation in kompakter Form zu er-halten. Im Projekt-Support ist es heuteschon üblich, sich bei Problemenzunächst anhand dieser Daten ein Bildüber die Applikation zu verschaffen.Als besonders vorteilhaft erweist sichhierbei, dass OIL auch für Menschenleicht zu lesen und zu verstehen ist.

Um zu bewerten, inwieweit derOSEK-/VDX-Standard seine Ziele er-reicht hat, soll ein kurzer Blick auf ei-ne konforme Implementierung gewor-fen werden. MotorWorks ist ein von3SOFT entwickeltes und Wind Riververtriebenes OSEK/VDX-konformesBetriebssystem. Es war unter dem al-ten Namen ProOSEK eines der erstenverfügbaren Systeme und liegt heutebereits in der dritten Generation vor.Unterstützt wird eine große Zahl ver-schiedener Prozessorfamilien (unter


Bild 2. Die vier vom OSEK-/VDX-Standard gefor-derten Conformance Classes

Scheduling-Strategiezentral festlegen


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te, die einer der beiden Standards er-laubt, sind unter dem Gesichtspunktder Portierbarkeit unbedenklich. Ins-besondere ist diese Portierbarkeit fürsolche Module wichtig, die von zentra-ler Stelle für eine große Zahl verschie-dener Steuergeräte bereitgestellt werden.

Natürlich genügt allein die Kenntnisvon Standards und Vorgehensweisennicht, um tatsächlich zuverlässigeSoftware zu entwickeln. Wesentlichhierfür ist vielmehr die Definition ei-nes sauberen Software-Entwicklungs-prozesses und dessen konsequente An-wendung. Hierfür kann OSEK/VDXnur die Grundlagen schaffen. Wesent-lich ist hier in erster Linie ein wohlde-finierter Design-Prozess, der sich ne-ben der reinen Applikation auch gleichauf Testfälle erstrecken sollte. Dafürsind inzwischen verschiedenste Toolsvon Drittanbietern verfügbar. ModerneDesign-Werkzeuge bedienen sich typi-scherweise objektorientierter Ansätze.Im Zusammenhang mit Embedded-Systemen werden oft Zweifelgeäußert, ob man sich Objektorientie-rung überhaupt leisten kann. EinGrund ist sicher, dass gleich an Pro-grammierung in C++ mit dem darausfolgenden Overhead gedacht wird. Ge-rade für Single-Chip-Systeme kanndies wirklich ein Problem darstellen.Doch Objektorientierung äußert sicham allerwenigsten in der verwendetenSprache. Auch in C ist sie problemloszu erreichen. Es ist sogar grundsätzlichmöglich, ein traditionelles Programmobjektorientiert zu entwerfen.

Die zweite oft gestellte Frage ist, wiegut objektorientierte Techniken über-haupt mit OSEK/VDX zusammenpas-sen. Hier gibt es wenig Probleme, daOSEK/VDX selbst einen gewissenGrad davon benutzt. So kann eine Taskmit ihren lokalen, nach außen unsicht-baren Daten und Funktionen problem-los als ein Objekt aufgefasst werden.Auch die Kommunikation der Tasksüber Events kommt einem Messagingsehr nahe. Bei Verwendung des OSEK-COM-Pakets stehen sogar explizitMessages zur Verfügung. So steht derVerwendung moderner Design-Metho-den und Werkzeuge für den Entwurfvon OSEK/VDX-Applikationen nurwenig im Wege. Besonders interessantist hier die Verwendung der Unified-

anderem Infineon C16x, MotorolaHC12 und PowerPC). Eine besondereEigenschaft von MotorWorks ist, dassder im Lieferumfang enthaltene Konfi-gurator MotorConfig nicht nur Konfi-gurationen prüft und ein passendesOIL-File generiert. Vielmehr erzeugtdieses Werkzeug auf Wunsch auch den

entsprechenden OSEK-Kernel alsSource-Code in C. Gegenüber der oftgewählten Lösung, eine monolithischeC-Datei mit Präprozessor-Makros denjeweiligen Erfordernissen anzupassen,bietet dieser Ansatz einige Vorteile.Der wesentlichste ist die bessere De-bugging-Möglichkeit für den Benut-zer, der nicht als erstes relevanten vonirrelevantem Code trennen muss.

Ein wesentliches Kennzeichen einesBetriebssystems ist der von ihm zu-sätzlich zur Applikation benötigteSpeicherplatz, der auch als »Footprint«des Systems bezeichnet wird. Auf demim Automobilbereich weitverbreitetenHC12-Prozessor schlägt der kleinstegenerierbare MotorWorks-Kernel mit736 Byte ROM und 197 Byte RAM zuBuche. Typische Kernel für den Ein-satz mit acht Tasks und voll-preempti-vem Scheduling erfordern mit 1,7KByte ROM und 0,7 KByte RAM et-was mehr Platz. Den Anforderungender verwendeten Single-Chip-Control-ler wird aber in jedem Fall Rechnunggetragen. Eine weitere Kenngröße istdie für einen Task-Wechsel benötigteZeit. Diese objektiv anzugeben istnicht ganz einfach, da die meisten Pro-

zessoren mit verschiedensten Taktfre-quenzen verfügbar sind. Es ist dahersinnvoller, die Anzahl der benötigtenInstruktionen anzugeben. Im Falle desHC12 sind für den Task-Switch etwaeinhundert Instruktionen erforderlich.Dieser Wert ist innerhalb einer Appli-kation sehr stabil, das heißt, er unter-

liegt praktisch keinen Schwankungen.Der OSEK/VDX-Standard vermei-

det die Beschränkung auf eine einzelneProgrammiersprache, doch sind alleam Markt erhältlichen Implementie-rungen auf den Einsatz mit C-Applika-tionscode ausgerichtet. Für einige Zu-lieferer bedeutet dies eine zusätzlicheUmstellung, da bisher vielfach nochunmittelbar in Assembler program-miert wurde. Dies ist zwar prinzipiellauch mit OSEK/VDX machbar, ausGründen der Portabilität aber kaum er-strebenswert. Die Erfahrung hat ge-zeigt, dass gerade mangelnde C-Kenntnisse oder -Erfahrung zu einerReihe von Problemen führen können.Ein Grund dafür ist sicher die Tatsache,dass C stets als maschinennahe Spra-che eingruppiert wird. Daher wird viel-fach portierbarer C-Code als eine Un-möglichkeit angesehen. Tatsächlich istes aber so, dass C schon seit 1989durch einen ANSI-Standard und seit1990 sogar international bindenddurch die ISO normiert ist. Die Kennt-nis dieses Standards ist zur Entwick-lung portabler Applikationen minde-stens ebenso wichtig wie die desOSEK-/VDX-Standards. Alle Konstruk-


Bild 3. Zweistufiger Applikationsentwurf mit Grob- und Feindesign derApplikation

Design-Prozessegenau definieren


Systeme 6/2000 35

Modeling-Language (UML), da dieVielzahl verschiedener Darstellungenden Anforderungen von Echtzeit-Sys-temen sehr stark entgegenkommt.

Das Design von OSEK/VDX-Appli-kationen ist deswegen eine etwas zwie-spältige Sache, weil man in der Praxisoft hardware-bedingte Zugeständnissemachen muss. Diese können das ei-gentliche OSEK-/VDX-Konzept biszu einem gewissen Grad aufweichen.Es hat sich daher in der Praxis als nütz-lich erwiesen, hier zweistufig vorzuge-hen (Bild 3). In einem ersten Schrittsollten Hardware-Spezifika zunächstignoriert werden. Es wird eine »ideale«OSEK-/VDX-Applikation entworfen,wie man sie ohne Beschränkungendurch Zeit und Speicherplatz umsetzenwürde. Erst danach wird ein Design fürdie Umsetzung auf der konkret zu be-nutzenden Hardware entwickelt. Hierkönnen jetzt nach Abwägung be-stimmte Modifikationen vorgenom-men werden. Es kann zum Beispiel un-ter Umständen sinnvoll sein, eine sehrkurze hoch priorisierte Task durch eineInterrupt-Service-Routine zu ersetzen.Ein Grund dafür könnte das Einsparender Taskwechselzeit sein. Ebenso wirdman oft mehrere geplante Tasks zu ei-ner zusammenfassen müssen, um denStack-Bedarf gering zu halten. Dergroße Vorteil dieses zweistufigen An-satzes zeigt sich, sobald eine Portie-rung der Applikation oder wesentli-cher Teile auf eine andere Hardwareerfolgen muss. Läge nur das auf die al-te Hardware abgestimmte Design vor,so wäre oft nicht mehr klar, dass diedort gewählten Techniken nur auf-grund der Umstände gewählt wurden.Hat man aber das Hardware-unabhän-gige Design zur Hand, so kann die Ab-stimmung auf die neue Plattform er-neut von dieser »idealen« Planung auserfolgen. Hierdurch wird insbesonderevermieden, dass Techniken, die nur aufeinem Mikrocontroller sinnvoll sind,aus Bequemlichkeit oder Unwissen-heit über ihr Entstehen auf andere Pro-zessoren übertragen werden. Gleich-zeitig erkennt man auf diese Weiseleicht, welche Applikationsteile gut alsuniverselle, unabhängig von der Hard-ware einsetzbare Module realisiertwerden können.

Der Einzug von OSEK/VDX in dieSoftware-Entwicklung für Automobilehat auf breiter Front begonnen. Mittel-fristig wird sich kaum ein Herstelleroder Zulieferer diesem Trend entzie-hen können. Die Chance, gleichzeitig

mit der Einführung auch die Entwick-lungsprozesse zu verbessern, solltenicht verpasst werden. Sicherlich stehtman hier heute erst am Anfang ganzneuer Entwicklungen. So kommt mandurch die gemeinsame Software-BasisOSEK/VDX auch ganz anderen Zielennäher. Zum Beispiel ist die automati-sche Generierung von Applikations-Code aus CASE-Tools ein Lieblings-kind der Automobilindustrie. Auf derBasis eines Betriebssystems ist sie we-sentlich leichter zu erreichen als in

blankem Programm-Code für dieHardware. Wichtig ist aber, sich klarzu machen, dass OSEK/VDX zwar einerster Schritt zu besserer Software ist,alleine aber noch keine Garantie dafürdarstellt. Man darf gespannt sein, wasdie Zukunft auf dieser Basis aufbauendbringen wird.

(Dr. Jochen Schoof, 3SOFT)


3SOFTTel.: 9131/7 701172

Kennziffer 308



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Der WAP-Server-Software-Stack isteine wichtige Komponente des Em-bedded-WAP-Servers. Der Stack isteine leichte High-Performance-Lö-sung für drahtlose Kommunikation inEmbedded-Systemen. Er bietet folgen-de Möglichkeiten:■ Protokollunterstützung: WAE, WSP,

WTP, WTLS, WDP u.a. sowie■ Protokollstandards: UDP, RF-

COMM, SMS, WAP/Bluetooth,GPRS, u.a.Den WAP-Server und Software-

Stack gibt es in drei unterschiedlichenVarianten, um den Entwicklern einegroße Flexibilität zu bieten: Er kann alsObjektmodul mit dem Rest der Anwen-dung gelinkt werden. Je nach Zielplatt-form und Verkehrsvolumen sind ver-schiedene Konfigurationen verfügbar.Auf Wunsch kann der komplette SDL-Quellcode für den WAP-Server zurVerfügung gestellt werden oder nur dasSDL-Modell als eine sorgfältige Dar-stellung des Standards. Das SDL-Mo-dell dient der Simulation und als Refe-renzmodell in Testfällen, unabhängigvon der Implementierungssprache.

Der WAP-Server ermöglicht die Be-nutzung von standardisierten WAP-Endgeräten zur Kontrolle von Embed-ded-Produkten, er kann aber auch inUnix-/Windows-Anwendungs-Servernintegriert werden. Der Software-Stackdes Servers ist gut in OSE einzufügen,das auch für solche Kommunikations-anwendungen optimiert ist. Enea bietethierzu Service und Training in SDL-Modeling, Protokoll-Design und WAP.Diese Erfahrung kommt besonders gutzum Tragen, wenn SDL-Modelle be-schafft werden, und sie kann den Ent-wicklungsprozess des gesamten Teamsbeschleunigen. Beratung, Anwen-dungsentwicklung, Service und Unter-stützung können kundengerecht pas-send während allen kritischen Phasender Produktentwicklung und Vermark-tung angeboten werden.

Der OSE-Realtime-Kernel kann inverschiedenen Konfigurationen einge-setzt werden, passend zu der Vielfaltder Anforderungen für Embedded-Systeme. Er bietet umfangreiche Funk-tionen mit High-Performance-Real-time-Verhalten. Optimiert für hohenDatendurchsatz ist er so kompakt, dasser in den meisten Embedded-Systemeneingesetzt werden kann.

Das OSE-Echtzeitbetriebssystementhält den Realtime-Kernel und ande-re Produkte wie TCP/IP-Stack, File-System, Memory-Management-Sys-

Embedded-WAP-Server für OSE

Mit SDL-Modellenschnell zum ZielZum Echtzeitbetriebssystem OSE bietet Enea OSE Systems jetzt einenEmbedded-»Wireless Application Protocol«-(WAP-)Server. Der WAP-Server bietet dem Entwickler eine Komplettlösung für die Anforde-rungen der mobilen Kommunikation. Er ist besonders geeignet fürkleine drahtlose Anwendungen wie sie in Fahrzeugen, Booten, Park-uhren und anderen Applikationen zu finden sind.

Der OSE-WAP-Server kommuni-ziert mit drahtlosen Informati-

onsträgern jeden Standards, zum Bei-spiel GSM-Data, SMS, UDP und innaher Zukunft Bluetooth und GPRS.Er ist kompakt, dass er sogar in sehrkleinen Embedded-Anwendungen be-nutzt werden kann. Hier wird er ge-rade in Kombination mit OSE interes-sant. Denn Performance, Zuverlässig-keit und geringe Größe hat OSE zueiner Standardplattform für drahtloseKommunikation gemacht. Zusammenmit dem WAP-Server ist dasBetriebssystem eine Plattform fürGeräte, die bisher von drahtgebunde-ner Kommunikation abhängig waren(Bild).

Enea sieht WAP als die standardi-sierte Kommunikationsmethode fürdrahtlose Handgeräte. Denn währendin Mobiltelefonen, Computern undindustriellen Netzen außerordentli-che Fortschritte geschehen, wollendie Hersteller anderer Geräte oft kei-ne Funkschnittstelle hierzu entwer-

fen, weil dies von ihrer Kernkompe-tenz wegführt. Und diese Schnittstel-le alternativ durch Dritte realisierenzu lassen, würde zu Standardisie-rungs- und Integrationsproblemenführen. WAP schließt nun dieseLücke und ermöglicht die Benutzungeines standardisierten Handgerätsmit einer standardisierten Pro-grammschnittstelle. Der WAP-Ser-ver verfügt über folgende Funktio-nen:■ Open API erlaubt Senden, Empfan-

gen, wml-Seitenbehandlung, Kon-figuration des Stacks, Einstellungdes Informationsträgers usw.,

■ Konfiguration des Speicherbedarfsund maximale wml-Seitengröße,

■ Anpassung der Zahl von gleichzeiti-gen Benutzern und Anzahl der Pro-tokollebenen,

■ Plattformunterstützung und -inte-gration mit OSE auf den gängigstenZielplattformen, plattformunabhän-giger ANSI-C Code ebenfalls liefer-bar.

Bild 1. Der WAP-Server bietet eine Kommunikationsplattform, bestehendaus einer Anzahl von zusammenarbeitenden Komponenten



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tem und Program-Loading-Funktio-nen. Das Realtime-Operating-Systemkann mit einer Vielzahl von Mikrocon-trollerfamilien arbeiten. Es ist speziellfür WAP-Anwendungen ausgelegt, dadiese meist viele CPUs in verteiltenSystemen mit einer Vielfalt von Pro-zessoren nutzen. Zu diesen Systemengehören Basisstationen und Mobiltele-fone, deren Entwicklung beschleunigtwird durch den Einsatz eines transpa-rent arbeitenden Echtzeitbetriebssys-tems, unabhängig von der Art des be-nutzten Prozessors. OSE wurde vonAnfang an entwickelt um die Leis-tungs- und Verfügbarkeitsanforderun-

gen von Kommunikationssystemen zuerfüllen. Während konventionelleEchtzeitbetriebssysteme einen großenTeil der Systemarbeit an die Anwen-dung abschieben, übernimmt OSE dieFunkionen, die es dem Entwickler er-lauben, sich auf die Anwendung undnicht auf Systemmanagement zu kon-zentrieren.

Zusammen mit seinem kompaktenKernel bietet OSE eine Reihe vonEntwicklungs-Tools zur Verkürzungder Time-to-Market. Dazu gehört dieOSE-Illuminator-Toolsuite für Analy-se und Debugging von Embedded-An-wendungen. Ebenso das OSE-Soft-En-

vironment – zusammen mit dem OSE-Soft-Kernel – um Teile oder ein kom-plettes OSE-System auf einem Host zusimulieren. Soft-Environment undSoft-Kernel sind besonders für Projek-te ausgelegt, in denen das Systemschon vor der Verfügbarkeit der Hard-ware entwickelt und getestet werdenmuss. Das System kann auch teilweiseauf dem Zielsystem teilweise auf demHost ablaufen.

(Rudolf Böffgen, Enea OSE)

Enea OSETel.: 089/5 44 6760

Kennziffer 310



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kann eventuell ergänzend sogar dieverfügbare Verarbeitungsleistung desMikroprozessors erhöhen. Das Ge-heimnis: Einsatz eines optimierendenCompilers.

Prinzipiell betrachtet wird mit jedemvon einem Mikroprozessor ausgeführ-ten Befehl eine Energieeinheit aus demAkku entnommen. Kann eine Embed-ded-Applikation unter Beibehaltungihrer Funktionalität mit einer geringe-ren Anzahl von Befehlszyklen ablau-fen, wird der Prozessor früher in denPower-down-Modus versetzt. Dieswirkt sich in Form einer geringerenAkkunutzung aus, was letztendlicheine verlängerte Standby-Zeit zur Fol-ge hat.

In vielen tragbaren Anwendungenkann die Embedded-Software so struk-turiert werden, dass sie periodischCode ausführt und dann den Mikropro-zessor bis zum Start der nächsten Peri-ode in den Suspend-Zustand versetzt.Die Leistungsaufnahme einer solchenApplikation folgt dann dem in Bild 1dargestellten prinzipiellen Verlauf. Indieser Anwendung wird der Mikropro-zessor verschiedene Operationen aus-führen und dann in den Suspend-Mo-dus mit niedriger Verlustleistungsauf-nahme wechseln. Wenn die Operatio-nen so optimiert werden, dass dadurcheine geringere Anzahl Befehle ausge-führt werden, dann wird der Mikropro-zessor früher in den Suspend-Zustandversetzt – die Batterie-Standby-Zeitverlängert sich.

Ingenieure, die vor dem Problem ste-hen, die Anzahl der Befehle reduzierenzu müssen, um dadurch möglichstschnell in den Suspend-Zustand zu ge-langen, haben nur eine Möglichkeit:Sie müssen bestimmte Programmteilein Assembler programmieren, um sodie kürzeste Ausführungsgeschwin-digkeit zu erhalten. Der handcodierteAssembler-Code eines erfahrenenSoftware-Ingenieurs ist in der Regelextrem effizient und kann nicht weiterverbessert werden. Unglücklicherwei-se ist aber die Programmierung in As-sembler eine sehr ineffiziente und feh-leranfällige Alternative, die normaler-weise zu langen Produktentwicklungs-zyklen führt und außerdem die Portier-und Reproduzierbarkeit sehr stark re-duziert. Vor diesem Hintergrund ist dieAssembler-Programmierung nicht wirk-lich als eine Alternative anzusehen.

Hochsprachen wie C, C++ undEmbedded-C++ ermöglichen erheb-lich effizientere und leichter handhab-

Reduzierung der Verlustleistung in portablen Systemen

Compiler optimierenLow-Power-BetriebDie Leistungsaufnahme in drahtlosen portablen Produkten ist einekritische Angelegenheit. Um diese so gering wie möglich zu halten,sind Entwicklungsingenieure gezwungen, permanent neue Tricks zumEinsparen der Verlustleistung in ihr Arsenal aufzunehmen. Da mitden zunehmend komplexer werdenden drahtlosen portablen Anwen-dungen auch die Rechenleistung stetig mit ansteigt, wird der (Ener-gie-)Wirkungsgrad zu einer ständig wachsenden Herausforderung.

Bei batteriebetriebenen Geräten wiebeispielsweise Mobiltelefonen

und PDAs (Personal Digital Assistant)ist die Verlustleistung bereits heute daswichtigste Verkaufsargument über-haupt. Die Akku-Standby-Zeit (alsodie Betriebsdauer mit einer Akkula-dung), die Akkugröße und das Pro-duktgewicht sind wesentliche Einflus-sfaktoren, die durch die Verlustleistungbestimmt werden und beim Verkaufvon tragbaren Geräten über den Erfolgoder das Scheitern eines Produktsmaßgeblich mitentscheiden. Traditio-nelle Methoden zur Reduktion der Ver-lustleistung von drahtlosen Embed-ded-Systemen haben ihre Wurzeln imHardware-Bereich. Möglichkeiten wie

geringere Spannung, optimale Aus-wahl der Hardware-Komponenten unddie effektive Steuerung der Verlustlei-stung führen zu wesentlichen Ein-sparungen bei der Verlustleistung – vorallem, wenn der Prozessor sich imPower-down-Zustand befindet.

Trotz all dieser Anstrengungensuchen Ingenieure im Bereich »Draht-lose Kommunikation« immer weiternach neuen Wegen, um die Verlustleis-tungsaufnahme in tragbaren Gerätenzu verringern. Dabei gibt es eine Me-thode, die von den Entwicklern oftübersehen wird. Diese Methode ziehtkeine erhöhten Fertigungs- oder Mate-rialkosten nach sich, benötigt keineVeränderungen in der Schaltung und

Bild 1. In Designs für tragbare Anwendungen kann Software dazu genutztwerden, um periodisch ausgeführten Code zu steuern und den Mikroprozes-sor dann in den Suspend-Zustand zu versetzen



Systeme 6/2000 39

bare Software-Entwicklungsprozesse.Die Aufgabe und Verantwortung, ei-nen schnell ausführbaren Code zu ge-nerieren, wird durch Einsatz einesHochsprachen-Compilers dem An-wender von den Schultern genommenund auf den Compiler- bzw. auf denSoftware-Entwicklungsingenieur desCompiler-Herstellers verlagert, derden Compiler und die damit verbunde-ne Tool-Umgebung genau kennt.

Die C-, C++- und EC++-Compilervon Green Hills Software erzeugenEmbedded-Software, die schneller ab-läuft als Software, die von nicht opti-

mierten Compilern erzeugt wurde. Umeinen schnellen Code zu erhalten, mussder Compiler zahlreiche verschiedeneStrategien einsetzen – manchmal auchauf Kosten eines größeren Programmsim Speicher. Eine Vielzahl von Opti-mierungsstrategien und -optionen undihre intuitive Auswahlmöglichkeit isthier ein wesentliches Kriterium für dieAuswahl eines Compilers. Ein Faktor,der fast genau so wichtig ist wie dieFähigkeit des Compilers selbst, opti-mierten Code zu erzeugen, ist seine in-tuitive Bedienbarkeit. Selbst die ausge-klügelsten Optimierungen der Weltsind nutzlos, wenn dem Entwicklings-ingenieur der Zugang zu ihnen nichterleichtert wird oder er sie nicht richtigversteht. Zur Einstellung der Compi-ler-Optimierungen unterstützen diemeisten Compiler einen Satz vonCompiler-Switches auf der Komman-doebene. Entwicklungs-Tools wie bei-spielsweise Multi-IDE von Green Hillsunterstützen eine intuitiv bedienbaregrafische Schnittstelle, um die Compi-ler-Optionen einzustellen (Bild 2).

Die traditionelle Methode die Leis-tungsfähigkeit von Compilern zu be-werten ist der Benchmark-Test. Syn-thetische Benchmarks wie beispielswei-se Dhrystone wurden in der Zwi-schenzeit derart genau von denMikroprozessor- und Compiler-Her-stellern unter die Lupe genommen,dass sie mittlerweile ihre Aussagekraftschon fast verloren haben. AndereBenchmarks zielen auf Desktop-An-wendungen ab. Keiner dieser Bench-marks ist für die Messung der CPU-Leistung von Embedded-Anwendun-gen besonders geeignet. Seit geraumerZeit werden Anstrengungen unternom-men, Mikroprozessoren und Compilerdurch die Verwendung von standardi-sierten Embedded-Anwendungs-Codeeinem Benchmark-Test zu unterzie-hen. Diese Benchmarks nutzen eineVielzahl von Routinen, die auch in derrealen Embedded-Welt vorkommenund damit die Verarbeitungsleistungim Embedded-Bereich durch aussage-kräftige Zahlen besser widerspiegeln.

Bisher gab es nur ein paar wenigeveröffentlichte Benchmark-Ergebnisseim Embedded-Bereich. Diese Bench-marks zielten ursprünglich darauf ab,die Verarbeitungsleistung von mitein-ander konkurrierenden Mikroprozes-soren zu vergleichen, was dem Ent-wicklungsingenieur jedoch nicht un-bedingt hilft, einen optimierendenCompiler für einen vorgegebenen Mi-kroprozessortyp bei vorgegebener An-wendung auszuwählen. Bild 3 zeigt dieAusführungsgeschwindigkeit von Em-bedded-Code für eine Vielzahl vonAnwendungen. Diese Anwendungenwurden auf der gleichen Zielplattformausgeführt, aber von zwei verschiede-nen Hochleistungs-Compilern unterdem Gesichtspunkt »Schnellste Aus-führungsgeschwindigkeit« compiliert.Bei genauer Betrachtung wird klar, dieAuswahl des richtigen Compilers hatauf die gesamte Verarbeitungsleistungund damit auf die Standby-Zeit derBatterie einen wesentlichen Einfluss.

Eine 100-prozentige Aussage übereinen Compiler erhält man am ehestendann, wenn man die eigene Applikati-on als Benchmark heranzieht. Aller-dings kann die Portierung einer kom-pletten Embedded-Anwendung von ei-nem Compiler zu einem anderen mitsehr großem Aufwand verbunden sein– vor allem, wenn viele Compiler-spe-zifische Pragmas, Assembler- und Lin-ker-Anweisungen sowie eine von derANSI-Norm abweichende Codierung

Bild 2. Hersteller entwickeln grafi-sche Benutzerschnittstellen (GUIs:Graphical User Interfaces), die denEntwicklern von drahtlosen Syste-men einen leichteren Zugang zu denCompilern ermöglichen


Systeme 6/200040

■ Einen Compiler mit Toolset zuTestzwecken von mehreren namhaf-ten Anbietern anfordern.

■ Mit dem Compiler eine begrenzteZeit arbeiten. Nur dadurch bekommtman ein Gefühl für die Bedienbar-keit des Compilers und für die In-tensität und Qualität der Unterstüt-zung durch den Anbieter.

■ Den Quellcode des Benchmarkssollte man auch dem Anbieter desCompilers zugänglich machen, umzu sehen, wie hoch die maximaleGeschwindigkeit sein kann, wenndas Programm von einem Expertencompiliert wurde. Dies ist zugleicheine weitere Möglichkeit, die Sup-port-Leistungen des Compiler-An-bieters in der Praxis zu testen. Meistliefert der Anbieter als Service auchgleich die Strategie zur Optimierungder gesamten Anwendung für seinenCompiler mit.

■ Zum Schluss werden die während desEigenversuchs und die vom Anbietererzielten Ausführungsgeschwindig-keiten miteinander verglichen. Diesist wiederum ein Maß für die leichteBedienbarkeit des Produkts.Durch den Vergleich der Features

»maximale Geschwindigkeit«, »Sup-port« und »leichte Bedienbarkeit« beijedem Compiler sollte ein Entwick-lungsingenieur in der Lage sein, einemit soliden Informationen untermauer-te Entscheidung für das Toolset zu fäl-len das die längste Akku-Standby-Zeitfür sein tragbares Produkt liefert, ohneKompromisse bei der Entwicklungeingehen zu müssen.

Kundenspezifische Benchmarks sindalso der ideale Weg zur Auswahl einesCompilers, der helfen soll, die Akku-Standby-Zeit von Produkten zu ver-längern. Der Aufwand für den Ent-wicklungsingenieur ist gering, und dieBenchmarks ermöglichen dem Soft-ware-Ingenieur, mit den neusten Ent-wicklungswerkzeugen Schritt zu halten.Die Methode eignet sich sowohl für Pro-dukte, die bereits in Produktion sind alsauch für Neuentwicklungen. Zugleich istsie über verschiedene Produktvariatio-nen transferierbar. Der wichtigste Punktdabei ist der Wettbewerbsvorteil, der sichin einer längeren Akku-Standby-Zeitoder einer kleineren Batterie ausdrückt.

(Neil Puthuff/Hans-Joachim Fischer,Green Hills Software)

verwendet werden. Wesentlich besserist die folgende Vorgehensweise: Er-stellung eines spezifischen Bench-marks, der speziellen Anwendungs-Code enthält und zusätzlich die folgen-den Richtlinien erfüllt:■ Verwendung von ANSI-C für die

gesamte Benchmark,■ Verwendung der meistgenutzten

Funktionen im Test – und zwar imselben Verhältnis wie in der tatsäch-lichen Anwendung,

■ Alle Hardware-Abhängigkeiten ent-fernen, sodass dieser Code komplettaus dem RAM oder in einem Simu-lator ablaufen kann,

■ Die aufgerufenen Funktionen soll-ten in einen wiederholbaren Satz ini-tialisierter Variablen bzw. Daten ein-gebunden sein,

■ Die Anwendung sollte von selbstzum Ende kommen und keine End-losschleifen enthalten.Als Option empfiehlt es sich, Kom-

mentare zu entfernen und die Bezeich-nernamen (Descriptive Names) zu ver-ändern. Solch eine Benchmark bieteteine Vielzahl von Vorteilen:■ Sie kann relativ leicht erstellt und

modifiziert werden.■ Sie spiegelt die Anforderungen an

die Verarbeitungsleistung für dietatsächliche Zielapplikation wider.

■ Sie lässt sich leicht auf einer Viel-zahl von Compilern testen.

■ Der Compiler-Anbieter kann denTest durchführen.

■ Sie ist ein bequemes Hilfsmittel zurErmittlung der Verarbeitungsleis-tung für verschiedene Mikroprozes-sortypen. Was auch sehr nützlichsein kann, wenn es um die Auswahleines Mikroprozessors für eine neueEntwicklung geht.Traditionelle Benchmarks konzen-

trieren sich darauf, genau eine Eigen-schaft des vom Compiler generiertenCodes zu testen: die Ausführungsge-schwindigkeit. Genauer gesagt sind sieein Maß für die potentielle Geschwin-digkeit des von einem Compiler er-zeugten Codes, da das Erreichen derSpitzengeschwindigkeit von einemCompiler oft detailliertes Know-howüber die Optionen und den Betrieb desCompilers erfordert. Eine kundenspe-zifische Benchmark kann dazu genutztwerden, drei wichtige Eigenschafteneines Compilers zu testen: Aus-führungsgeschwindigkeit des compi-lierten Codes, Anwenderfreundlich-keit des Compilers bei der Generierungvon schnell ablaufendem Code undUnterstützung durch den Compiler-Anbieter. Das nachfolgend beschriebe-ne Szenario ist geeignet, um den bestenCompiler für eine spezielle Anwen-dung zu finden:■ Eine portierbare Benchmark als

Source-File erzeugen.


Green Hills SoftwareTel.: 0721/9 86 25 80

Kennziffer 312

Bild 3. Ausführungsgeschwindigkeit von Embedded-Code in einer Vielzahlvon Anwendungen



Die UML enthält teilweise redundan-te Sichten auf den Informationsbereich,die eine jeweils eigene Diagrammnota-tion unterstützen. Diese sind:■ Use-Case-Modell (Use-Case-Dia-

gramm),■ Interaktionsmodell (Sequenzdia-

gramm, Kollaborationsdiagramm,Aktivitätsdiagramm),

■ Klassenmodell (Klassendiagramm),■ Komponentenmodell (Komponen-

tendiagramm),■ Verteilungsmodell (Verteilungsdia-

gramm) und■ Zustandsmodell (Zustandsdia-

gramm).Unter Modellierungsprozess – oder

auch Vorgehensmodell – ist im folgen-den die Darstellung der Abläufe imProjekt zu verstehen. Dabei sind dermethodenspezifische Modellierungs-prozess und das projektbezogene Vor-gehensmodell zu differenzieren.

Der methodenbezogene Modellie-rungsprozess beschreibt die genaueVorgehensweise zur Software-Ent-wicklung aus der Sicht des Projekt-teams. Dabei steht die eingesetzte Me-thode und das verwendete Werkzeugim Vordergrund.

Das projektbezogene Vorgehensmo-dell orientiert sich an den betriebswirt-schaftlichen Bedürfnissen des Unter-nehmens und den Mitteln, mit denenim Rahmen der Zielvorgabe und unterBerücksichtigung der zur Verfügungstehenden Ressourcen der Ablauf desProjekts geregelt werden soll.

Die entstehenden Modelle bietenzahlreiche Möglichkeiten zur Verwer-tung (). Die Verwertungskriterien defi-nieren den Nutzen der Modellierung.

Die Modellüberprüfung kennzeich-net den Ansatz zur Untersuchung undBewertung von Modell- und Systemei-genschaften, basierend auf dem objekt-orientierten Modell. Dadurch könnenEntwicklungszeiten wesentlich ver-kürzt, Fehler frühzeitig erkannt und dieQualität des Modells erhöht werden.Eine detaillierte Beschreibung ver-schiedener Kriterien und Kategorienzur Modellüberprüfung ist in [Wolf99]angegeben.

Die Wiederverwendung kann so-wohl von Quelltexten als auch vonKonzepten und Prinzipien auf unter-schiedlichen Ebenen erfolgen. Einenhohen Grad an Wiederverwendungs-potentialen bieten Idioms, Muster undFrameworks. Im objektorientiertenModell können solche Lösungen alsModell hinterlegt werden. [Ivanov99]

Objektorientierte Basisentwicklung mit UML

Vorgehensmodell fürSoftware-EntwicklungDieser Beitrag stellt anhand der einzelnen Diagramme (Klassen-,Use-Case-, Sequenz-, Kollaborations-, Komponenten-, Verteilungs-,Zustands- und Aktivitätsdiagramm) die Unified Modeling Language(UML) als Ergebnis der Bestrebungen zur Vereinheitlichung derModellierungssprachen vor sowie den Rahmen eines Vorgehens-modells für die Software-Entwicklung im professionellen Projekt.Basierend auf diesem Rahmen des Vorgehensmodells wird ein mögli-ches Vorgehensmodell für den Software-Entwicklungsprozess auf derBasis der UML vorgestellt, welches für ein professionelles Projekt für eine große deutsche Organisation im Bankbereich angepasstworden ist.

Die Modellierung von Systemen er-folgt mit dem Ziel einer abstrak-

ten, verständlichen Beschreibung derArchitektur/Struktur in einer formalenoder semiformalen Notation (Model-lierungssprache) und einem damit ver-bundenen Vorgehensmodell, das eineHandlungsrichtlinie oder Anweisungzur Modellierung bzw. Entwicklunggibt. Die objektorientierte Modellie-rung bemächtigt sich der Konzepte derObjekttechnologie und nutzt diese alsBeschreibungsmittel zur Darstellungvon objektorientierten Systemen.

Im Bereich der objektorientiertenModellierung ist die Unified ModelingLanguage (UML [UML], [Burk-hardt99]) der Standard. Sie wurde An-fang 1997 von Booch, Jacobson undRumbaugh als Vorschlag zur Harmoni-sierung der verschiedenen Modellie-rungsmethodiken bei der Object Ma-nagement Group (OMG) zur Standar-disierung eingereicht und wird dortseitdem permanent weitergeführt. DieUML umfasst allerdings kein Vorge-hensmodell zur Beschreibung des Ab-laufs bzw. der Abfolge der verschiede-nen Modellierungstätigkeiten.

Die Firma OWiS Software/Ilmenauhat ein Rahmenwerk für den Software-Entwicklungsprozess unter dem Na-men SEPP/OT (Software-Entwick-lungsprozess für Projekte auf der Basisder Objekttechnologie) für die objekt-orientierte Software-Entwicklung ent-wickelt, welches im Folgenden ein-schließlich eines möglichen konkreten

Vorgehens vorgestellt wird. Grundlagefür die Modellierung ist die UML. Die-se Vorgehensbeschreibung wurde fürein professionelles Projekt für einegroße deutsche Organisation im Bank-bereich angepasst und wird dort alsVorgehen zur Software-Entwicklungeingesetzt.

Verschiedene Sichten auf einen In-formationsbereich lassen völlig ver-schiedene Aspekte desselben Anwen-dungsgebiets in den Vordergrund tre-ten. Ein Modell spiegelt immer nur ei-nen ausgewählten Teil des realenSystems wider. Diese Einschränkungdes Blickwinkels ist hilfreich, wenn esdarum geht, sich auf die wesentlichenzu untersuchenden Aspekte zu konzen-trieren. Eine grundsätzliche Unter-scheidung aus der Modellierungssichtist in dynamische, statische und Archi-tekturaspekte möglich.

Die UML definiert zum einen eineNotation, zum anderen ein Metamodellder Objekttechnologie. Die Notationunterstützt die Grundbegriffe der Ob-jekttechnologie und bietet durch einekonsequente Verwendung einer defi-nierten Menge von Modellen und Dar-stellungselemente ein homogenes ob-jektorientiertes Modellierungsumfeld.Das Metamodell, welches in UML-Notation vorliegt, dient zum einen derBeschreibung der grundlegenden Ele-mente der Objekttechnologie (Klassen,Objekte, Instanziierung etc.), zum an-deren der Beschreibung des Aufbausder definierten Modelle.



beschreibt eine Methodik, die es er-möglicht, Idioms, Muster und Frame-works zu beschreiben und in einer au-tomatisierten Form wiederzuverwen-den. Diese Prinzipien sind in der Mo-dellierungs-Software OTW umgesetztund erlauben damit eine werkzeugun-terstützte Wiederverwendung aufGrundlage des Modells.

Die Dokumentation ist eine gene-rierte, übersichtliche Darstellungen,die ausgehend vom objektorientiertenModell z.B. zum Druck oder zur Navi-gation in einem Intra-, Extra- oderInternet erzeugt wird. In diese fließenneben den Beschreibungen der Dia-gramme und ihrer Bestandteile auchDetailangaben zu einzelnen Modell-elementen und deren Zusammenhän-gen sowie Diagrammgrafiken ein.

Die Codegenerierung ist ein Verwer-tungskriterium, um das modellierteWissen direkt in der Software-Imple-mentierung nutzen zu können. Damitwird ein Großteil des Software-Sys-tems automatisch erzeugt.

Erst der Einsatz eines Modellie-rungswerkzeugs ermöglicht die effek-tive Umsetzung der Modellverwer-tungskriterien.

Objektorientierte Entwicklungspro-zesse sind immer durch eine oder meh-rere Kernideen motiviert, die den An-trieb im Verlaufe des Projekts darstel-len. In [Jacobson97] wird für einenUML-Software-Entwicklungsprozessdie Forderung nach einem Use-Case-getriebenen, architekturzentrierten,iterativen und inkrementellen Vorge-hen aufgestellt. Die wesentlichenTriebfedern, die sich in der Praxis be-währt haben und in jedem modernenSoftware-Entwicklungsprozess berück-sichtigt werden müssen, werden imFolgenden vorgestellt.■ IterativerAnsatz: Kennzeichnend für

den iterativen Ansatz ist die Wieder-holung einzelner Tätigkeiten einesansonsten konkret vorgegebenenAblaufs.

■ Inkrementeller Ansatz: Alle Inkre-mente zusammengenommen erge-ben – bildhaft ausgedrückt – das Ge-bäude, das im Projekt gebaut wird:das Software-Produkt. Pro Iterationentsteht ein Zuwachs im Projekt.

■ Evolutionärer Ansatz: Eine Variantedes inkrementellen Entwurfs ist dasevolutionäre Prototyping. Dieschrittweise Erweiterung des Proto-typen führt diesen nach einer Anzahlvon Durchläufen zum Zielsystem.

■ Ereignisorientierter Ansatz: DieSoftware-Entwicklung kann nichtnach einem fest vorgegebenemMuster in einer starren Reihenfolgeablaufen, sondern muss auf Ereig-nisse reagieren können.

■ Architekturzentrierter Ansatz: Derarchitekturzentrierte Ansatz beruhtauf der Wiederverwendung bekann-ter Architekturen: logische Archi-tektur (Klassen, Rollen, ...), Kompo-nentenarchitektur (abgeschlosseneSoftware-Pakete) und physikali-schen Architektur (Hardware-Ele-mente).

■ Anwendungsgetriebener Ansatz:Werden aufgrund von Anforderun-gen der Fachleute bzw. des Auftrag-gebers Anwendungsfälle definiert,so erhält man die Möglichkeit, denzu betrachtenden Ausschnitt des ge-samten Informationsbereichs einzu-schränken ([Jacobson92]).Diese angegebenen Merkmale müs-

sen vom Vorgehen sinnvoll miteinanderkombiniert werden. Das Vorgehensmo-dell soll auf der einen Seite zwar einekonkrete Handlungsanweisung sein,auf der anderen aber auch genügendSpielraum für Anpassungen bieten.

Im Folgenden wird das SEPP/OT(Software-Entwicklungsprozess fürProjekte auf der Basis der Objekttech-nologie), ein Rahmen zu einem Soft-ware-Entwicklungsprozess mit derUML für die methodenspezifischeSoftware-Entwicklung, vorgestellt.Dieser erfüllt die zuvor aufgestellten

Anforderungen.Das SEPP/OT ist

aufgeteilt in vier Use-Cases, die während dergesamten Projektlauf-zeit aktiv sind und dieSäulen des Vorgehensbeschreiben. Das Vor-gehensmodell definiertfünf Sichten auf dieseUse-Cases, also Blick-winkel einer in gewis-ser Weise motivierten

Personengruppe oder von Mitarbeiternim Projekt, die eine bestimmte Rollespielen. Bestandteile dieser Use-Casessind Aktivitäten, die eigentlichen Ab-laufeinheiten des SEPP/OT. Jede Akti-vität gehört genau zu einem Use-Case.Die Aktivitäten laufen durch Vor- undNachbedingungen gekoppelt ab. So-lange diese Vorbedingungen nicht er-füllt sind, dürfen sie nicht starten. So-lange die Nachbedingungen nicht er-füllt sind, dürfen sie nicht terminieren.Das Grundmodell wird mit * veran-schaulicht.■ Sichten:

\* FORMATVERBINDEN Das Vor-gehensmodell kennt die erwähnten fünfBlickwinkel, aus denen die Software-Entwicklung im Projekt gesehen wird.Verschiedene Gewichtungen beim Be-trachter eines Projekts ergeben unter-schiedliche Sichten auf den Ablauf desVorgehensmodells. Eingenommenwerden die unterschiedlichen Stand-punkte bzw. Betrachtungswinkel vonMitarbeitern, die eine der zugehörigenRollen ausfüllen (z.B. PM-Sicht: Pro-jektleiter oder Sicherheitssicht: Sicher-heitsbeauftragter im Projekt). Dabeiwird hier zunächst keine Aussage darü-ber getroffen, wer welche Rollen inPersonalunion erfüllen kann oder soll.Zu jeder Instanz des Vorgehensmodellsoder eines beliebigen anderen Vorge-hensmodells sind Rollen festzulegen.Die konkrete Projektorganisation wirdgeeigneterweise allerdings individuellund projektbezogen festgelegt.■ Use-Case: Verschiedene Vorgänge,

die im Vorgehensmodell parallel ab-laufen, ergeben Use-Cases, die ausEinzelaktivitäten bestehen. DieseUse-Cases laufen in der Regel paral-lel ab, beginnen bei Projektstart undenden bei Projektende. Die Use-Ca-ses sind Anfordern, Modellieren,Umsetzen und Einführen. Im Rah-men eines jeden Use-Cases sind ei-ne Reihe von Aktivitäten definiert,die in unterschiedlichen Entwick-lungsstadien und in Abhängigkeitvom Ausgangspunkt der Entwick-lung die im Rahmen des Use-Casesmöglichen Tätigkeiten beschreiben.

■ Aktivitäten:Aktivitäten stellen die Einheiten im

Vorgehensmodell dar, in denen tat-sächliche Handlungsanweisungen fürden Projektalltag stehen. Die Aktivitä-ten können prinzipiell in verschiedenerReihenfolge durchlaufen werden. Vor-aussetzung für eine den Spezifikatio-nen des Vorgehensmodells entspre-

Bild 1. Modellverwertungskriterien nach [Burk-hardt98]



[Ivanov99]: E. Ivanov, Eine Metho-dik für die Entwicklung und Anwen-dung von objektorientierten Frame-works, Technische Universität Il-menau, Dissertation, 1999, ISLE: Il-menau, 1999

[Jacobson92]: I. Jacobson, M. Chris-terson, P. Jonsson, G. Övergaard, Ob-ject-Oriented Software Engineering: AUse Case Driven Approach, Addison-Wesley: Wokingham, 1992

[Jacobson97]: Im Gespräch: Ivar Ja-cobson beantwortet Fragen anlässlichseines Vortrags zur »Unified ModelingLanguage« auf der OOP ’97 in Mün-chen, OBJEKTspektrum (1997)3:S.20-22

[Jacobson97b]: I. Jacobson, M.Griss, P. Jonsson, Software Reuse: Ar-chitecture, Process and Organisationfor Business Success, Addison Wes-ley: New York, 1997

[OTW]: Objekttechnologie-Werk-bank OTW(r) 2.4, Modellierungs-werkzeug zur Modellierung mit derUML, Handbuch, OWiS SoftwareGmbH Ilmenau, 2000

[SIZ97]: SIZAE-OO Sparkassenin-formatik-Zentrum Handbuch der ob-jektorientierten Software-Entwick-lung, Bonn, 1997

[UML]: OMG Unified ModelingLanguage Specification, Version 1.3,Rational Software Corporation,www.omg.org, 1999

[Wolf99]: M. Wolf, Überprüfung ob-jektorientierter Modelle: Konzepteund deren Integration in ein UML-Vor-gehensmodell, Technische UniversitätIlmenau, Dissertation, 1999, Mensch& Buch: Berlin, 2000

chende Vorgehensinstanz ist, dass siedas Einhalten der in den Aktivitätenenthaltenen Vor- und Nachbedingun-gen ermöglicht. Jede angegebene Akti-vität der obersten Ebene (*) wird durchweitere Aktivitäten darunterliegenderEbenen untersetzt. Das Vorgehensmo-dell ist deshalb eine Stoffsammlung,die einige Strukturen und Zusammen-hänge bereits definiert, im Einzelfallaber noch konkret auszukleiden ist.Die einzelnen Aktivitäten beziehensich einerseits auf die verschiedenenUML-Diagramme, die in ihrer Ge-samtheit das Gesamtmodell/Objekt-modell ergeben, andererseits auch aufgrundlegende Beschreibungselemente,die unabhängig von Diagrammen exis-tieren (Objekt, Klasse, Vererbung). Fürdie verschiedenen beteiligten Elemen-te und Dokumente sind Zustandsattri-bute definiert, mit deren Hilfe die Vor-und Nachbedingungen formuliert sind.

SEPP/OT ist also keine konkrete In-stanz eines Vorgehensmodells, sondernein Rahmenwerk, auf dem aufbauenddie Instanziierung eines komplettenVorgehensmodells erfolgen kann. Die-ser Rahmen ist projektspezifisch, un-ternehmensspezifisch oder gemäß an-derer Anforderungen ergänzbar. Umein konkretes Vorgehen für ein odermehrere Projekte zu erhalten, mussdieses Rahmenwerk instanziiert wer-den. Die Instanziierung beschreibt dieUmsetzung der Use-Cases in ausführ-bare Prozesse. Dazu werden die für daskonkrete Vorgehen relevanten Akti-vitäten als Use-Case-Instanzen be-trachtet. Dies sind Prozesse, welchedie Tätigkeiten zur Erfüllung des Use-Cases beschreiben. Das Ergebnis ist ei-ne Instanz des SEPP/OT-Rahmen-werks zu einem konkreten firmenspe-zifischen Vorgehensmodell. Nach demProjektstart folgt aus Projektmanage-mentsicht die Projektbetreuung, dieparallel zur eigentlichen Projektarbeiterfolgt. Die Projektarbeit erfolgt aufder Basis der formalen Gegebenheitender Modellierungsmethode und unterZuhilfenahme der Aktivitäten desSEPP/OT. Die verwendeten Aktivitä-ten können im zyklischen Vorgehen inAbhängigkeit vom aktuellen Zyklusdifferenziert werden. Die konkret zudurchlaufenden Aktivitäten im erstenDurchlauf können sich von denen inweiteren Umläufen unterscheiden. An-lässlich entsprechender Aktivitätenwird das zunächst prototypische undspäter auslieferbare Software-Produktzur Verfügung gestellt. Während der

gesamten Entwick-lungszeit arbeitet dasProjektteam permanentan der Fertigstellungbzw. Verbesserung desProdukts.

In diesem Beitragwurde der Rahmen ei-nes Vorgehensmodellszur objektorientiertenSof tware-Entwick-lung, basierend auf derUML, vorgestellt. In-nerhalb dieses Rah-menwerks (SEPP/OT)wurden Randbedin-gungen angegeben, diefür alle speziellen Soft-ware-Entwicklungen erfüllt sein müs-sen. Für die konkrete Durchführung ei-nes Software-Entwicklungsprozessesist der Rahmen zu instanziieren, indemdie notwendigen Aktivitäten ausge-wählt und in einer den Randbedingun-gen entsprechenden Abfolge angeord-net werden. Andere Modellierungspro-zesse beschäftigen sich mit Instanzender Modellierungsaktivitäten auf ei-nem abstrakteren Niveau ([Fow-ler97]). In [Jacobson97b] wird die Ge-schäftsprozessmodellierung mit derUML beschrieben. Dabei werden ver-stärkt Pictogramme in Verbindung mitStereotypen eingesetzt und damit dieModellierung auch für andere Berufs-gruppen als Informatikern geöffnet. Imbeschriebenen Ansatz SEPP/OT wer-den die Aktivitäten sehr detailliert undTypen zugeordnet beschrieben.

(Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. RainerBurkhardt, Dr.-Ing. Martin Wolf,

OWiS Software)

Literatur[Burkhardt97]: R. Burkhardt, Die

Unified Modeling Language – derStandard der objektorientierten Mo-dellierung für die Praxis, Computer-woche, Sonderheft Objekttechnologie,1997

[Burkhardt98]: Rainer Burkhardt,Objektorientierte Modellierung, Dermethodische Einsatz der Objekttech-nologie, Habilitation, Technische Uni-versität Ilmenau, 1998

[Burkhardt99]: R. Burkhardt, DieUnified Modeling Language, Objektori-entierte Modellierung für die Praxis, 2.Auflage, Addison-Wesley: Bonn, 1999

[Fowler97]: M. Fowler, KendallScott, UML-Distilled, Applying theStandard Object Modeling Language,Addison-Wesley, 1997

OWIS SoftwareTel.: 0 3677/8 4790

Kennziffer 314

Bild 2. Der Rahmen des Software-Entwicklungspro-zesses mit der UML



Systeme 6/200044

niert, denen entsprechende Manage-ment- und Entwicklungspraktikenzugeordnet sind.

Dieses Modell geht mehr auf die Be-dürfnisse von Software-Entwicklungs-projekten ein als beispielsweise diederzeit gültige ISO-Norm, bestätigenUS-Fachleute. In Deutschland ist dasModell allerdings bisher noch wenigbekannt, verglichen mit ISO 9001, derfür die Software-Entwicklung relevan-ten Version der ISO-Normenreihe. Da-bei ist das CMM-Modell wesentlichdetaillierter. Es ist neunmal so umfang-reich wie die ISO-Norm, zudem stelltes höhere Ansprüche an die bewertetenUnternehmen. Selbst Institutionen, dienur Stufe 1 des CMM erreichen, könn-ten noch eine ISO-9001-Zertifizierungerhalten. Aber auch im besten Fall ent-spricht eine ISO-90001-Zertifizierung

höchstens der zweiten oder dritten Stu-fe des CMM.

Projekte auf der ersten CMM-Stufe,dem »initial« oder »ad hoc«-Level,zeichnen sich vor allem durch fehlendePlanung aus. Hier besteht weder überdie Zielgruppen noch über die einzel-nen Arbeitsschritte, die zum Erreichendes Ziels erforderlich sind, Aufschluss.Das Ergebnis bleibt daher relativunvorhersehbar. Wenn es trotzdemzu erfolgreichen Projektabschlüssenkommt, sind diese weitgehend von denFähigkeiten einzelner Entwickler ab-hängige Zufallsergebnisse. Durch feh-lende Dokumentation der Prozesse las-sen sich die Lernerfahrungen dabei

Das Capability-Maturity-Model

Software-Entwicklung»im Rahmen«Mangelhafte Planung der Verantwortlichen, kombiniert mitungenauen Schätzungen, werden in der Software-Entwicklungschnell zum Eigentor. Laut Umfragen der Standish Group erreichenvier Fünftel aller Software-Projekte nicht das beabsichtigte Ergebnis,sondern fallen zeitlich und hinsichtlich der Kosten aus dem Rahmenoder scheitern gänzlich. Die ISO 9000 schafft hier keine Abhilfe.Besser geeignet zur Verbesserung von Entwicklungsprojekten ist dasCapability-Maturity-Model (CMM), ein Stufenmodell der Prozess-reife.

Warum scheitern so viele Soft-ware-Projekte? Der Chaos-Re-

port der Standish-Group lässt keinenZweifel: Fehlende Zielvorgaben sindeine der Hauptursachen für den Miss-erfolg. Sie verhindern, dass neue An-wendungen in der gewünschten Qua-lität, im vorgegebenen Zeitplan sowieim Rahmen des Projektbudgets fertig-gestellt werden. Am Beginn der Pla-nung sollte daher die Erstellung einerFeature-Liste stehen, in der die Anfor-derungen an die neue Software formu-liert sind. Denn nur wer weiß, wo er hinwill, kann alle Kräfte gezielt daraufausrichten. Doch oft tauchen bereits

hier die ersten Kommunikationspro-bleme auf. Die Anforderungen werdenaus mangelnder Sachkenntnis vageoder gar falsch formuliert. So wirdwertvolle Zeit vergeudet, da die Ziel-vorstellungen im Projektverlauf nach-gebessert werden müssen.

Ohne exakte Planung ist zudemkaum vorhersehbar, wie viele Ent-wickler für ein Projekt erforderlichsind. Die Folge sind unrealistischeZeitpläne und mangelnde Personalres-sourcen – auch diese Kriterien benenntder Chaos-Report als Auslöser für dasScheitern von Software-Projekten. Hin-zu kommen technische Inkompetenzund überzogene Erwartungen.

Auch die Wissenschaftler der re-nommierten Carnegie Mellon Uni-versity nennen schlechte Planung undineffektives Management als Ursa-chen für das unzureichende Ergebnisvieler Projekte. Sie entwickelten des-halb am Software Engineering Insti-tute (SEI) der Universität das »Capa-bility Maturity Model« (CMM). Esbeschreibt die Reife von Entwick-lungsprozessen auf fünf Stufen, diefünf Qualitätsgraden der Software-Entwicklung entsprechen. Vom plan-losen Ad-hoc-Level bis zur hoch effi-zienten fünften Stufe, bei der allesdarauf abgestimmt ist, die Software-Entwicklung zu optimieren, werdenfür jede Stufe Schlüsselbereiche defi-

Project Resolution by Type

Type 252,7%

Type 331,1%

Type 116,2%

Bild 1. Laut Standish Group liegennur 16,1 Prozent aller Software-Projekte sowohl zeitlich wie auchfinanziell und vom Funktionsum-fang her im vorab geplanten Rah-men. 52,7 Prozent der untersuchtenProjekte werden zwar abgeschlos-sen, aber zu höheren Kosten undmit niedrigerer Funktionalität alsgeplant. Und jedes dritte Projekt(31,1 Prozent) wird vor dem Ab-schluss abgebrochen.

Erfolgsfaktoren für dieSoftware-Entwicklung

15,9%

13,9%

9,6%

8,2%

7,7%

7,2%

2,9% 2,4%

Bild 2. Vor allem die Einbeziehungder Benutzer in den Planungspro-zess sowie das Engagement desManagements tragen zum Gelingeneines Projekts bei, so die Meinungder im Rahmen der Chaos-Studiebefragten IT-Manager. Die Kompe-tenz der realisierenden Mitarbeiterund deren Engagement wird dage-gen als wesentlich geringer erfolgs-entscheidend eingeschätzt.

Projekteexakt planen



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auch nicht für Folgeprojekte nutzen,sodass beim nächsten Mal wieder beiNull begonnen werden muss. Umso er-schreckender ist es, dass sich die meis-ten Entwicklungsprojekte immer nochauf diesem Level befinden.

Anzustreben ist jedoch eine weiterfortgeschrittene Projektkoordinationund -planung. Vor allem bei großenund komplexen Projekten muss den or-ganisatorischen Anforderungen mehrAufmerksamkeit gewidmet werden –das gilt für die Inhouse-Entwicklungs-abteilungen der Unternehmen ebensowie für Software-Häuser, die ihre eige-

nen Lösungen ent-wickeln oder imKundenauftrag Pro-jekte realisieren. Sogeht auf Projektender Stufen 2 und 3,den »repeatable«und »defined le-vels«, ein höheresMaß an Planung indie Projektentwick-lung ein. Kenn-zeichnend ist derEinsatz bestimmterTools des systema-tischen Projektma-nagements. DerVerlauf der Projek-te wird dokumen-tiert, sodass die Er-gebnisse auch fürspätere Projektenachvol lz iehbarund nutzbar sind. Die Aufstellung vonKosten- und Zeitplänen sorgt für kla-rere Zielsetzungen als auf Stufe 1. Die-se Vorgaben ermöglichen den ständi-gen Abgleich zwischen Soll- und Ist-Zustand, wobei auch berücksichtigtwird, dass sich Sollvorgaben währenddes Projektverlaufs ändern können.Auch Feature-Listen und Budgetkon-trollen, ein Projektplan sowie ein Ar-beitsplan gehören zum Standardreper-toire einer sinnvollen Projektplanung.Dies ist der Level, der von allen Ent-wicklungsprojekten mindestens er-reicht werden sollte.

Ein wichtiges methodisches Merk-mal ist dabei der von CMM-Ent-wickler Watts Humphrey im »PersonalSoftware Process« vorgeschlagene

Bottom-up-Ansatz,der auch in derCMM-konformenKosten- und Pro-jektmanagement-Software APSISSE verfolgt wird.Dabei definiert derEntwickler seineneigenen Arbeits-plan, indem er dasArbeitspaket inmöglichst kleineSchritte zerlegt. Ererstellt seinen eige-nen Mini-Projekt-plan mit eigenerZeit- und Kos-tenschätzung. EinVorteil dieses An-satzes ist die höhe-

re Motivation der Mitarbeiter. Diesefühlen sich dem selbst erstellen Pro-jektplan stärker verpflichtet. Aber auchfür das Management ist mit diesem Ar-beitsmittel ein besserer Überblick überden aktuellen Leistungsstand des Pro-jekts gegeben. Die Bewertung der Ar-beitsergebnisse erfolgt mittels des»Earned Value«, der die erbrachte Lei-stung in Bezug zur geplanten Leistungsetzt. Der Planerfüllungskoeffizient(PEK) zeigt dabei an, wie präzise derMitarbeiter seinen eigenen Arbeitsauf-wand einschätzen kann. Damit lässt ersich genauer einplanen. Der Bottom-up-Ansatz bedeutet also keinen Kon-trollverlust für das Management, son-dern ermöglicht eine verbesserte Pla-nung.

Die vierte und fünfte Ebene, die»managed and optimizing levels«,werden bisher nur von den wenigstenSoftware-Projekten erreicht. Auf die-sen Ebenen folgt der Projektablauf vonAnfang bis Ende weitgehend der Pla-nung. Nachträglich auszubesserndeFehler treten kaum noch auf, da vonBeginn des Projekts an ständige Qua-litätskontrollen stattfinden und das ge-samte Unternehmen auf kontinuierli-che Qualitätsverbesserung hinarbeitet.Diese Stufen werden allerdings meisterst nach Jahren intensiver Projektar-beit erreicht.

(Chris Brandt, Apsis Software AG)

Bild 3. Der Arbeitsplan ist der Schlüssel zur Planbarkeitin der Software-Entwicklung

Bild 4. Der Arbeitsplan visualisiert laufend Soll- undIst-Planung pro Mitarbeiter und Job. Dazu wird der»Earned value« ermittelt, das ist der Leistungsstand aufBasis der selbst geschätzten Planwerte. Der Produkti-vitätsfaktor (PEK) ist jederzeit sichtbar.

ApsisTel.: 089/21010 30

Kennziffer 316

Chaos-StudieDer 1995 veröffentlichte »Chaos-Re-

port«der Standish Group gilt bis heuteals die umfassendste Studie zur Fehler-häufigkeit in Software-Projekten. 365Projektverantwortliche gaben Auskunftüber 8380 Software-Projekte. Die Er-gebnisse sprechen für sich: So werdenein Drittel aller Entwicklungsprojektenicht abgeschlossen. Mehr als die Hälfteder Projekte hält den vorgesehen Ko-stenrahmen nicht ein, wobei das geplan-te Budget um durchschnittlich 189 Pro-zent überschritten wird. Nur jedes sech-ste Projekt bleibt sowohl zeitlich wie fi-nanziell im vorgesehenen Rahmen underfüllt dabei auch die qualitativen Anfor-derungen. Das wohl bekannteste Bei-spiel für ein hoffnungslos gescheitertesSoftware-Projekt ist das 165-Millionen-Dollar-Projekt »Confirm« von Ameri-can Airlines, das im Chaos und in einergerichtlichen Auseinanderstetzung mitBudget Rent-A-Car, der Marriott Corp.und den Hilton Hotels endete.



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Debugger anzuschließen. Leistungs-fähige, ausgereifte und modular aufge-baute Debugger-Werkzeuge für Multi-prozessor-Designs wie Xray von Men-tor Graphics sind bereits seit längeremauf dem Markt. Diese Werkzeuge kön-nen Mehrprozessorsysteme mit einereinzigen Debugger-Instanz analysie-ren. Sie bieten alle erforderlichenFunktionen für ein leistungsfähiges,bedienerfreundliches Software-De-bugging in SoC-Systemen. Was jedochnoch fehlt, ist eine flexible Möglich-keit, den Debugger über eine verein-heitlichte Benutzerschnittstelle und ei-nen einzigen Hardware-Verbindungs-pfad mit den verschiedenen Cores zuverbinden.

Weil die JTAG-Schnittstelle seriellarbeitet, liegt es nahe, die JTAG-Portsder einzelnen Prozessoren als Daisy-Chain miteinander zu verknüpfen.Leider ist dies nur in Ausnahmen mög-lich, weil es für die JTAG-Schnittstel-le keine Norm gibt, sodass sich dieSchnittstellenimplementationen beiden verschiedenen Herstellern starkvoneinander unterscheiden. Dies istjedoch nicht das einzige Problem, dasgelöst werden muss. Will man sichvon den Latenzzeiten eines Host-ge-stützten Monitorings lösen (die bis zueinigen Millisekunden dauern kön-nen), so muss man auf der SoC-Ebene

Embedded-SoC-Systeme

Ein Waterloo für Software-Entwickler?SoC-Systeme sind trotz aller Integration oft nicht weniger komplexals frühere Systeme, die mehrere Baugruppen umfassten. Durch dieIntegration gibt es aber wesentlich geringere Zugriffsmöglichkeitenfür das Software-Debugging am fertigen Chip. Der folgende Artikelbeschreibt die daraus folgenden Probleme und eine mögliche Lösungund plädiert für vorausschauende Änderungen an vorhandenenProzessen.

Anwendungen in Systems-on-Chips (SoC) stellen den Software-

Entwickler beim Debugging seinesCodes in der Post-Silicon-Phase vorvöllig neue Herausforderungen: VieleSoC-Designs nutzen mehrere oft sogarunterschiedliche Prozessor-Cores, de-ren Interaktion für das Debugging derAnwendungen von großem Interesseist (Bild 1). Weil sich das gesamte Sys-tem aber auf einem oder nur wenigenChips befindet, gibt es nie genügendEin- und Ausgangs-Pins für den erfor-derlichen Zugriff auf die verschiede-nen Cores. Auch bieten SoC-Systemeselten die erforderlichen Ressourcen(Speicher, Schnittstellen) für den Be-trieb von Software-Monitoren. Aber –wie stellt man dann die Verbindung zuallen Prozessoren im Target-Systemher? Welche Schnittstellen könnte manin einem SoC nutzen, ohne den Rah-men des Designs zu sprengen? Wiekann man die unterschiedlichen Pro-zessoren über nur eine Schnittstelle an-steuern und abfragen? Und wie lässtsich der Debugger mit dieser Schnitt-stelle verknüpfen?

Viele CPU-Hersteller integrieren aufihren Bauteilen eine JTAG-Schnittstel-le – einen seriellen Port zur Aus-führung von Scan-Tests am Bauteil.Über diese Schnittstelle kann manTestvektoren in das Bauteil einspeisenund Prüfergebnisse auslesen. JTAGwurde ursprünglich nicht für das Soft-ware-Debugging entwickelt; mit eini-gen einfachen Erweiterungen wird dieSchnittstelle aber heute oft für diesenZweck verwendet. Weil die JTAG-Schnittstelle einen Zugang zu allen Re-gistern des Prozessors herstellt, kannman über sie prinzipiell auch CPU-Be-

fehle eingeben, mit denen manSchreib- und Lesezugriffe auf denSpeicher ausführen, Register schreibenund lesen sowie ein Programm startenoder stoppen kann.

Für das Software-Debugging bietetdie JTAG-Schnittstelle einen wichti-gen Vorteil: Sie entkoppelt die zeitkri-tischen Debugging-Vorgänge wie Startund Stop, aber auch Schreiben und Le-sen von den Taktzyklen des Prozes-sors. Sämtliche Monitoraktivitätenkönnen lokal im Target ohne Host-ge-steuerte Synchronisation ablaufen. Da-her kann man dieseSchnittstelle auch alseinen »in Silizium ge-gossenen« Monitor be-trachten. Für den An-schluss der JTAG-Pinsan einem Chip zu ei-nem Host-Rechnerbenötigt man eine»JTAG-Box«, die manmeist vom Debugger-Hersteller oder einemanderen Lieferantenerhalten kann. DieseBox erfüllt dann dieFunktion eines Verbin-dungsglieds zwischendem SoC und dem aufdem Host laufendenDebugger. Allerdings– diese Box ist jeweilsimmer nur für eineneinzigen, bestimmtenProzessor ausgelegt.

In einer SoC-Umge-bung ist es wenig sinn-voll, an jedem Prozes-sor einen speziellenproduktspezifischen

Bild 1. Typische SoC-Architektur mit einem Control-ler und einem DSP. Bei konventionellem Vorgehenkommt der Software-Debugger oft nicht an den DSPheran.



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zusätzliche Schaltungen mit einer ge-wissen lokalen Intelligenz vorsehen.Diese Schaltungen müssen folgendeAufgaben erfüllen:■ Runtime-Steuerung für mehrere

Prozessoren über eine einzigeSchnittstelle nach außen,

■ Synchronisationsfunktionen fürStart-/Stop-Betrieb, Einzelschrittbe-trieb und synchronisierte Break-points sowie

■ Trace-Funktionen. Das Schaltungselement Multicore-

Ablaufsteuerung dient als »JTAG-Multiplexer« und verknüpft die JTAG-Ports der verschiedenen Prozessorenzu einer einzigen Schnittstelle, die ausdem SoC herausgeführt wird. Überdiese Schnittstelle kann der Debuggerden jeweils gewünschten Prozessor an-wählen und steuern. Zugleich führtdiese Schaltung auch darüber Buch,welcher Prozessor-Core gerade akti-viert ist. Die Synchronisation der ver-schiedenen Prozessoren über dieses IPbesitzt aber nennenswerten Skew,wenn z.B. ein zweiter Core nach demAnhalten des ersten gestoppt werdensoll. Der Grund dafür: Die Synchroni-sierung der verschiedenen Prozessor-Cores wird noch vom Host aus gesteu-ert. Weil diese Schaltung auch dieunterschiedlichen, prozessorspezifi-schen JTAG-Schnittstellenimplemen-tationen »unter einen Hut« bringenmuss, kann sie nur als Semicustom-IPrealisiert werden.

Die Schaltung »Synchronisations-funktionen« ergänzt den beschriebe-nen »JTAG-Multiplexer« und sorgt zu-sätzlich für eine strenge Synchronisa-tion der verschiedenen in der Regelasynchron arbeitenden Cores. Erst mitdieser Schaltung werden die wichtigs-ten echtzeitrelevanten Debugging-Funktionen auf dem SoC verfügbar:synchronisierter Start, synchronisierterStop, synchroner Einzelschrittbetriebsowie aufeinander synchronisierte Break-points für die verschiedenen Prozes-sor-Cores. Diese Schaltung löst auchdas Latenzproblem Host-gesteuerterSoftware-Monitore: Mit ihrem Einsatzsinkt die Latenz vom ms- in den µs-oder ns-Bereich. Auch bei der Synchro-nisation geht es um die Verbindung derunterschiedlichen JTAG-Schnittstellen-implementationen. Deshalb kann manauch hier nur ein Semicustom-IP ver-wenden, das jeweils der entsprechendenProzessor-Core-Kombination entspricht.

Für die Untersuchung Timing-bezo-gener Probleme wie z.B. von Race-

Conditions im Zusam-menhang mit Betriebs-systemfunktionen ver-leiht die Trace-Schal-tung dem System dieFähigkeit, komplexeTrigger zu setzen unddefinierte Daten zu ei-nem bestimmten Zeit-punkt auszulesen. Dar-über hinaus enthält die-ses Modul die nötigeSchaltungstechnik fürdie Zwischenspeiche-rung und Übertragungder ausgelesenen Da-ten. Wie bei den beidenbereits beschriebenenSchal tungsblöckenwird man auch dieseSchaltung als Semicu-stom-IP konzipierenmüssen, weil ihreFunktionen auf die imSoC enthaltenen Pro-zessor-Cores abge-stimmt sein müssen.

Um die beschriebe-nen Semicustom-IPsbereitzustellen, muss der Lösungsan-bieter den gesamten SoC-Entwick-lungsprozess genau verstehen. Somuss er wissen, wie man IPs erstelltund in das System einbindet, ohne dieFunktion der restlichen Schaltungsele-mente zu beeinträchtigen. Gleichzeitigmuss der Anbieter bestens mit denFunktionen das Software-Debuggersvertraut sein, weil die beschriebenenIPs direkt mit den Debuggern zusam-menarbeiten sollen. Und der Debug-ger-Lieferant muss für jedes der Semi-custom-IPs ein entsprechendes Ve-hicle-Modul für den Debugger anbie-ten, damit die Kommunikationzwischen Host und Target reibungslosablaufen kann. Die Erstellung solcherSemicustom-IPs dürfte für gängigeProzessoren zu wirtschaftlichen Prei-sen möglich sein. Sind diese Bedin-gungen erfüllt, dann ermöglicht dashier beschriebene Konzept (Bild 2) er-hebliche Vorteile für das Software-De-bugging: ■ Hohe Taktfrequenzen sind für das

Debugging kein Problem mehr.Selbst Taktfrequenzen oberhalb von40 MHz lassen sich jetzt beherr-schen, weil der Skew für alle rele-vanten Monitor- und Trace-Funktio-nen klein genug ist.

■ Der Einsatz separater IPs gewährleis-tet, dass die Integrität der restlichen

SoC-Komponenten unangetastetbleibt. Verfälschungen der System-funktion sind daher nicht zu be-fürchten.Nach ersten Abschätzungen dürfte

der Umfang der hier beschriebenenIPs etwa 40.000 bis 50.000 Gatter be-tragen. Angesichts der Komplexitätheutiger SoCs nehmen diese Hilfs-schaltungen damit fast einen vernach-lässigbar kleinen Anteil der Schaltungein. Weil diese Schaltungen zudem alsvorgefertigte IPs angeboten werden,dürfte kein großer Arbeitsaufwand fürihre Einbindung in das System anfal-len.

Angesichts der beschriebenen Zu-gangsprobleme bei SoCs wird aller-dings deutlich, dass man das Software-Debugging in der Post-Silicon-Phaseschon vorausschauend bei der Schal-tungsentwicklung berücksichtigenmuss. Weil ein Software-Debuggingbei SoCs ohne die beschriebenen Maß-nahmen praktisch unmöglich wäre,dürfte der erforderliche Aufwand fürdie beschriebenen Zugangsschaltun-gen durchaus vertretbar sein.

(Thomas Ulber, Mentor Graphics Deutschland)

Mentor GraphicsTel.: 089/5709 60

Kennziffer 318

Bild 2. Modifizierte Zugangsschaltung. Hier hat derDebugger vollen Zugriff auf alle Cores. Der Debug-ging-Zugriff belegt keinerlei Ressourcen im eigentli-chen SoC; die zusätzlichen IP-Elemente stellen allenötigen Debug-Ressourcen bereit.



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dockt werden. Dadurch wird die Be-dienung übersichtlicher. Editor undDebugger sind in einer Umgebung ver-einigt. Während des Testens kann derEntwickler Programmfehler beheben.Beim Editieren können Breakpointsgesetzt werden, die beim nächstenProgrammtest aktiv werden. Um dieEinstellung der Entwicklungs-Tools zuerleichtern, wird eine CPU aus der in-tegrierten Device-Database ausge-wählt. Damit kennt µVision2 bereitszahlreiche CPU-Parameter. Statt vielerTool-spezifischen Dialoge sind da-durch nur acht übersichtliche Menüserforderlich, um alle Optionen einzu-stellen. Zum Beispiel wird in einemDialog der verfügbare externe Spei-cher angegeben. Daraus leitet dieOberfläche Compiler- und Linker-Ein-stellungen ab.

Der µVision2-Debugger ermöglichtden Programmtest mit dem CPU-/Peripherie-Simulator, dem Target-Monitor oder einem Emulator-Trei-ber. Im Simulationsbetrieb werdenPeripheriekomponenten wie I/O-Ports, Interrupt-System, Timer, A/D-Converter und serielle Schnittstellenvom Logik- und Zeitverhalten nach-gebildet. Dadurch ist der Test einerApplikation auch ohne Zielsystemmöglich, also beispielsweise bevorder erste Prototyp zur Verfügungsteht. Das mitgelieferte Monitorpro-gramm ist in eine Anwender-Hard-ware integrierbar. Dadurch kann diegleiche Oberfläche auch den Pro-grammtest im Zielsystem durch-führen. Viele Evaluation-Boards wer-den bereits fertig konfiguriert mitdem Monitor-51 von Keil ausgeliefertund können dadurch direkt mit demµVision2-Debugger gesteuert wer-den. Hitex liefert auch einen Emu-latortreiber, der alle Emulatorfunk-tionen in den µVision2-Debuggerintegriert. Dadurch kann immer mitder gleichen Oberfläche gearbeitetwerden, und der Lernaufwand wirdfür den Anwender reduziert.

Auch komplexe Testumgebungensind realisierbar, beispielsweise derautomatische Programmtest über dasDDE-Interface und das Debugger-Interface bis hin zur Anwender-Hard-ware.

(Reinhard Keil und Peter Holzer, Keil Elektronik)

Entwicklungssystem für alle 8051-Derivate

Auf hohe Code-Dichte optimiertIntel hat den Mikrocontroller 8051 Anfang der achtziger Jahre ent-wickelt. Damals war Assembler die vorherrschende Sprache, und derAdressraum umfasste nur wenige KByte. Heute werden 8051-Baustei-ne fast ausschließlich in C programmiert, und einige Applikationensind mehrere 100 KByte groß. Und es erscheinen jährlich mehrereneue Derivate, die auf dieser bewährten Architektur basieren.

Heute gibt es etwa 500 verschiede-ne 8051-Chips von mehr als 15

Herstellern mit erstaunlichen Eigen-schaften.

Alle 8051-Bausteine können mitdem Entwicklungs-Tool C51 von Keilprogrammiert werden. Bei der Ent-wicklung der Version 6 wurde sowohlauf leichte Bedienbarkeit als auch aufeffizienten Code geachtet (Bild 1). Sobietet das Tool gegenüber der Vorver-sion drei neue Optimierstufen. DieseOptimierungen können die Programm-größe um durchschnittlich zehn Pro-zent reduzieren. Beispielsweise wirdeine Applikation, die 35 KByte mitC51 Version 5 erzeugt, nur durch er-neutes Übersetzen mit Version 6 undder höchsten Code-Optimierstufe vor-aussichtlich in ein 32-KByte-ROM

passen. Code-Dichte ist heute bei denmeisten 8051-Applikationen wichtigerals Ausführungszeit, da häufig Deriva-te mit begrenztem On-Chip-ROM ein-gesetzt werden. Das C51-System er-kennt mehrfach auftretende Instruk-tionssequenzen und erzeugt darausUnterprogramme, um die Code-Größezu reduzieren. Bei mehrfachen Aufru-fen einer Funktion werden gemeinsa-me Parameterübergaben erkannt undvor die Funktion kopiert. Diese Opti-mierungen benutzen aber auch denDPTR für Registervariablen. Pointerund Array-Zugriffe werden dadurchschneller.

Die komplette, integrierte µVision2-Oberfläche ist dem Visual-Studionachempfunden. Am Bildschirmrandkönnen verschiedene Fenster ange-

Bild 1. µVision2 integriert Projektverwaltung, Editor und Debugger

KeilTel.: 089/45 60 4013

Kennziffer 320



in den Anwenderprogrammen garnicht in Betracht gezogen. Nochwährend des Versuchs einer akzepta-blen Definition kommen Begriffe wie»Harte Echtzeit« und »Weiche Echt-zeit« hinzu. Nicht allzu selten werdenBegriffe wie »Embedded-Systeme«,»Echtzeitsysteme« oder »Embedded-Echtzeitsysteme« im Zusammenhangmit Echtzeit genannt, jedoch auch glei-chermaßen missverständlich oder garfalsch.

An dieser Stelle sollen nun einigedieser Terminologien kurz erläutertwerden. Der Begriff »Embedded-Sys-tem« ist aufgrund seines weit verbrei-teten Einsatzfelds schwer zu definie-ren. Embedded-Systeme sind mittler-weile in Dingen des täglichen Lebensvorzufinden. So sind beispielsweiseeine Fernbedienung für den Fernseh-apparat, elektronische Spielwaren aberauch medizinische Geräte mit lebens-erhaltenden Funktionen mit einemEmbedded-System ausgerüstet. Es istoffensichtlich, dass es sich hierbei umGeräte handelt, die grundsätzlich ver-schiedene Aufgaben und Fähigkeitenbesitzen. Einzig und allein die Tatsa-che, dass alle diese Systeme mit einerinvolvierten Hardware kooperieren,verleiht ihnen die gemeinsame Be-zeichnung Embedded-System. Gemäßeiner puplizierten Definition beinhaltetein Embedded-System einen Mikro-prozessor, korrespondiert mit einerHardware und ist bezüglich Perfor-mance auf eine bestimmte Funktiona-lität beschränkt.

Von einem Echtzeit-System redetman, wenn die Zeit entscheidend ist, inder ein bestimmtes Ausgangssignal alsAntwort auf ein Eingangssignal gene-riert wird. Dieser zeitliche Verzug kannenorm klein sein, ist jedoch relativ undmuss je nach Applikation festgelegtwerden. Die beiden Begriffe Embed-ded-System und Echtzeitsysteme wer-den meist in sehr engen Zusammen-hang gebracht, teilweise sogar für diegleiche Definition zugrundegelegt.Man kann das Verhältnis der beidenSysteme am treffendsten mit folgenderAussage treffen: Alle Embedded-Sys-teme sind Echtzeitsysteme, jedoch sindnicht alle Echtzeitsysteme auch Em-bedded-Systeme.

Eine weitverbreitete deterministi-sche Anwendung ist der geschlosseneRegelkreis, bei dem die Regelgröße(zum Beispiel Druck, Temperaturetc.) fortlaufend erfasst, mit einerFührungsgröße (Sollwert) verglichen

Software- und Hardware für Echtzeitapplikationen

Echtzeit aus einer HandDer handelsübliche Standard-PC ist in der Messtechnik und derindustriellen Automatisierungstechnik längst als Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI) akzeptiert und schicktsich mittlerweile an, auch die letzte noch nicht von PCs besetzteDomäne der echtzeitfähigen Steuerungen zu erobern. Längst reichtdie Bandbreite des PC-Einsatzgebiets in der MSR-Technik vomProdukttest über die Fertigung bis hin zum Servicebereich. NeuestePC-Technologien bieten dem Anwender Möglichkeiten, immeranspruchsvollere Applikationen zu realisieren, die im Vergleich zutraditionellen Instrumenten nicht nur um Klassen flexibler sind,sondern auch noch schneller und mit einem geringeren Kosten-aufwand zu verwirklichen sind. Doch erfordert eine alles andere alstrivial zu bezeichnende Echtzeitanwendung mit Verarbeitungs- undSteuerungsaufgaben mehr als einen handelsüblichen PC.

Der Standard-PC mit seinen ehermäßig ausgeprägten Eigenschaf-

ten in Bezug auf Laufsicherheit, Ro-bustheit und Stabilität muss zum Ein-satz bei deterministischen Applikatio-nen in der Industrie- und Automatisie-rungstechnik je nach Anwendungsfallentsprechend erweitert werden, indemzusätzlich die geeignete Programmier-umgebung und notwendige Hardware-Komponenten integriert werden. Hierwäre es für den Anwender ideal, könn-te er nicht nur auf die Vorteile der PC-Architektur zurückgreifen, die ihm einoffenes System mit einer einfach zu er-stellenden grafischen Bedienober-fläche sowie umfangreiche Schnittstel-len nach außen bietet, sondern viel-mehr auch auf einen standardisiertenLösungsweg zur Erstellung zeitkriti-scher Steuerungsapplikationen, die zu-verlässig und in Echtzeit abgearbeitetwerden können. Bisher standen für die-sen Einsatzzweck jedoch nur die Be-triebssysteme Windows 95/98 und NTzur Verfügung, die aufgrund ihrerMächtigkeit und fehlenden Echtzeit-fähigkeit für viele Anwendungen inder industriellen Automatisierung,aber auch in anderen Branchen denk-bar ungeeignet waren.

Eine weitere Bestrebung liegt darin,eine Anwendungen so zu verteilen,dass die Intelligenz mehr und mehr in

Richtung der eigentlichen Datenerfas-sung rückt. Die zentrale Einheit inForm eines übergeordneten Host-Rechners übernimmt dann letztlich dieAufgaben der Analyse und Visualisie-rung der gemessenen Daten. Welcheder genannten Varianten ist nun aberfür den jeweiligen Anwendungsfall diegeeignetere? In beiden Fällen bietetNational Instruments die notwendigenSoft- und Hardware-Komponenten zurLösung einer Applikation mit Echt-zeitanforderung.

Mit der Entwicklung der PC-Tech-nologie werden in der Industrie- undAutomatisierungstechnik zunehmenddie traditionellen Instrumente durchPC-basierte Messsysteme in den Hin-tergrund verdrängt. Bedingt durchdiesen Wandel werden Schlagwörterwie »Echtzeit«, »Embedded-Systems«oder »Deterministik«, die mit klassi-schen SPS-Steuerungen einhergingen,neu aufgegriffen und definiert. Einweit verbreitetes Missverständnis, dashierbei in Bezug auf Echtzeit immerwieder geäußert wird, ist die Aussage –Echtzeit heißt so schnell wie möglich.Oftmals wird bei diesem Begriff auchvon einem Vorgang gesprochen, derdie Fähigkeit besitzt, innerhalb akzep-tabler Verzögerungszeiten abzulaufen.Doch dabei werden die Zeiten für dieAbarbeitung im Betriebssystem oder



und abhängig vom Ergebnis diesesVergleichs an die Führungsgröße ange-glichen wird. Dabei ist zu gewährleis-ten, dass diese Angleichung durchAusgabe eines physikalischen Signalsinnerhalb einer definierten Zeit auf dasgemessene Eingangssignal (Istwert)garantiert werden kann. Dieses Zeit-intervall wird als die Zykluszeit desRegelkreises bezeichnet. Wenn dieseZykluszeit konstant ist, so wird voneinem deterministischen Ablauf ge-sprochen. Ist die Zykluszeit in einemRegelkreis nicht deterministisch, alsonicht konstant, so kann auch nicht ga-rantiert werden, dass der Regelkreisstabil ist. Die Zykluszeit ist jedochkein Maß, das applikationsübergrei-fend als Qualitätsmerkmal für determi-nistische Anwendungen gelten kann.Viele Datenerfassungs- und Rege-lungsanwendungen weisen relativ ho-he Zykluszeiten auf. Betrachtet manbeispielsweise eine Temperaturrege-lung, so werden hier diese Zyklen nurwenige Male pro Sekunde durchge-führt.

Die Vielfalt an Echtzeit- und Em-bedded-Systemen, die mittlerweile aufdem Markt verfügbar sind, macht esdem Anwender beinahe unmöglich, ei-ne kurzfristige geeignete Auswahl anKomponenten für seine spezielle de-terministische Anwendung zu treffen.Zunächst führt die jeweilige Applikati-on und eine Kosteneffizienzbetrach-tung zur Entscheidung, ob nun dieklassische Einzellösung oder ein PC-basiertes Echtzeitsystem realisiertwird. Entscheidet man sich hierbei fürein vorkonfiguriertes Einzelgerät, dasdie Echtzeitanforderungen von Hausaus bereits mitbringt, ist man allzu oftim Leistungsumfang und in der Flexi-bilität eingeschränkt. Durch dieseKompaktlösungen, die unter Umstän-den in der Anschaffung günstiger sind,ergäben sich aufgrund fehlender Mo-dularität und damit geringerer Trans-parenz höhere Wartungs- und Skalie-rungskosten.

Mit dem Einsatz eines PC-basiertenEchtzeitsystems treten ganz neue Fra-gen in den Vordergrund. Welches Be-triebssystem muss auf der Plattform in-stalliert werden? Welche Program-mierumgebung kann genutzt werden,um deterministisches Verhalten zu er-reichen? Und nicht zuletzt: WelcheHardware-Komponenten werden zurUmsetzung der Applikation benötigt?Mit der Anschaffung dieser oftmalsherstellerübergreifenden Produkte sind

dann meist zeitintensive Einarbei-tungsphasen verbunden. Die Entwick-lung solcher Applikationen erfordertein sehr fundiertes Wissen der determi-nistischen Echtzeit- und Embedded-Werkzeuge sowie spezielle Kenntnisse

bezüglich der Registerprogrammie-rung und der Hardware-Besonderhei-ten. Außerdem sind derartige Lösun-gen oftmals sehr schwer zu warten undin bestehende übergeordnete Systemezu integrieren. An dieser Stelle wäre esgeradezu wünschenswert, einen einzi-gen Anbieter zu finden, der all dieseKomponenten in einer Produktpalettevereinigen könnte. Weiterhin könnte esnur von Vorteil sein, wenn man dannauch noch auf vertraute und bewährteKomponenten zurückgreifen könnte.Mess- und Automatisierungswerkzeu-ge von National Instruments entspre-chen diesen Anforderungen aufgrundder Verbindung von Echtzeit- und Em-bedded-Entwicklungen mit skalierba-ren Lösungen, die den Vorteil von In-dustriestandards durch PC-Technolo-gien nutzen.

Entwickler von Echtzeitapplikatio-nen sehen sich zahlreichen Herausfor-derungen gegenübergestellt, wenn sieWindows-basierte Lösungen anbietensollen, anstatt auf für diesen Zweckentwickelte Echtzeit-Betriebssystemezurückgreifen zu können. Währendbei Echtzeitbetriebssystemen Ereig-nisse und Interrupts in Prioritäten ge-gliedert sind und entsprechend diesenauch abgearbeitet werden, reagieren

bei Windows so genannte Device-Treiber auf die Interrupts. Obwohl dieMultithreading-Technologie die Fähig-keit von Windows, auf Interrupts zureagieren, verbessert hat, eignet sichdas Reagieren auf Interrupts über die

Device-Treiber nicht gut genug, umdamit eine Gewichtung verschiedenerEreignisse vorzunehmen. In der Tatkommt es vor, dass einige Device-Treiber alle Interrupts sperren, sobaldsie zum Zuge kommen. Folglich kannbei Windows-basierten Anwendungenimmer wieder beobachtet werden,dass die Reaktionszeiten auf bestimm-te Ereignisse variieren. Aufgrund die-ser Tatsache gehört Windows nicht zuden Echtzeit-Betriebssystemen, die jaein deterministisches Verhalten mitkonstanten Zykluszeiten garantierenmüssen.

Einige Datenerfassungs- und Steue-rungsaufgaben benötigen einen Echt-zeitbetrieb, der bis in einen Bereichvon Zehntelmillisekunden und weni-ger garantiert sein muss. Da Windowseiner derartigen Anforderung nicht ge-recht wird, laufen viele deterministi-sche Applikationen direkt auf einemzweiten unabhängigen Prozessor miteigenem Echtzeit-Betriebssystem undden geforderten Echtzeitspezifikatio-nen ab. Abgesehen vom Kostenfaktor,der durch zusätzliche Anschaffungenentsteht, müssen oftmals neue Ent-wicklungswerkzeuge erlernt werden.Nun ist es an dieser Stelle doch gera-dezu erstrebenswert, dass man auf ver-

Bild 1. Prinzipieller Aufbau der LabVIEW-RT-Programmierumgebung



sturz des Host-Rechners ist die Funkti-on des Embedded-Prozessors weiter-hin gewährleistet. Bei Betrachtung die-ser Konstellation ergibt sich die Frage,wie die beiden Applikationen mitein-ander kommunizieren bzw. Daten aus-tauschen können. Auf dem Embedded-Prozessor läuft die deterministischeAnwendung, auf dem Prozessor desHost-Rechners dagegen die zeitunkri-tische Bedieneroberfläche, die aktuelleDaten visualisieren soll. Auch hiersetzt National Instruments auf standar-disierte Hilfsmittel wie Shared-Me-mory-Access, TCP/IP oder die VI-Ser-ver-Funktion.

Der Markt der Echtzeit- und Embed-ded-Systeme ist mittlerweile derart fa-cettenreich, dass die Vielzahl an Her-stellern und Produkten weiterhinWachstum verspricht. National Instru-ments deckt mit der Software Lab-VIEW RT und seiner Palette an RT-Hardware-Komponenten ein großesAnforderungsspektrum an Echtzeitan-wendungen ab. LabVIEW RT ist einmultithreading-fähiges Instrument, dasplattformübergreifend als universelleProgrammierumgebung zur Realisie-rung deterministischer Applikationendient. Es bietet dem Anwender eineintuitive Software-Plattform, um ineiner grafischen Programmierumge-bung Echtzeitanwendungen für einweites Aufgabenspektrum erstellen zukönnen.

Mit den Hardware-Komponenten,die gegenwärtig zur Integration in PCI-und PXI/CompactPCI-Plattformenverfügbar sind, ist derzeit ein Grund-stock geschaffen. Ein Schwerpunkt istdie Ausstattung der verteilten I/O-Sys-teme wie FieldPoint mit eigener Intel-ligenz. Im Laufe des Jahres wird Na-tional Instruments mit einem Field-Point-RT-Modul und modifiziertenPXI/CompactPCI-Controllern einenweiteren Schritt in die Echtzeitwelt un-ternehmen. Spätestens dann kann einVorstoß in Bereiche der industriellenAutomatisierungstechnik und damit indie Domäne der klassischen speicher-programmierbaren Steuerungen (SPS)erfolgen. Es ist lediglich eine Frage derZeit, bis sich diese traditionellenSteuerungen einer vergleichbarenKonkurrenz gegenübersehen müssen.

(Rolf Oechsler, National Instruments)

traute Systeme zurückgreifen kann, so-dass der Faktor Einarbeitungszeit völ-lig entfallen kann.

Die grafische ProgrammierspracheLabVIEW hat nun auch im Bereich derEchtzeit- und Embedded-Entwicklun-gen ein Umdenken durch einfacheHandhabung und Skalierbarkeit einge-leitet. Seit mehr als zehn Jahren verän-dern virtuelle Instrumente die Land-schaft in der Mess- und Automatisie-rungstechnik, indem sie die Industrie

von alleinstehenden, kostenintensivenSpezialsystemen zu computergestütz-ten Lösungen lenken. LabVIEW RTund die Echtzeitserie an Datenerfas-sungs-Hardware von National Instru-ments sind der erste Schritt in demBestreben, Echtzeit- und Embedded-Systeme mit hoher Produktivität zu lie-fern. Deterministische Systeme erzeu-gen in vielen Unternehmen oft diehöchsten Entwicklungskosten inner-halb einer Applikation. Die Entwick-lung solcher Applikationen – zum Bei-spiel für Motorensteuerung oder Pro-zesssteuerung – erfordert ein sehr fun-diertes Wissen der deterministischenWerkzeuge. Genauso wie LabVIEWdie Verwendung leistungsfähigerTechnologien wie Multithreading undActiveX stark vereinfacht, handhabtLabVIEW RT automatisch viele derkomplizierten Programmierschritte derEchtzeitentwicklung, sodass sich derAnwender auf die Erstellung der ei-gentlichen Applikation konzentrierenkann. Die Software erhöht nicht nurdie Produktivität von Ingenieuren, diegerade Echtzeit- oder Embedded-Sys-teme entwickeln, sondern ermöglichtmehreren Ingenieuren gleichzeitig,sich mit dieser Thematik auseinanderzu setzen.

Ein weiterer Vorteil von LabVIEWRT ist die Integration in die Mess-Hardware. Mit LabVIEW RT kann derEntwickler in einem Schritt seine Ap-plikation erstellen und eine Datener-

fassungsapplikation unter LabVIEWin vertrauter Windows-Umgebungprogrammieren. Der programmierteCode wird danach auf eine der prozes-sorbasierten DAQ-Karten der RT-Serievon National Instruments herunterge-laden. Bild 1 zeigt den prinzipiellenAufbau der LabVIEW-RT-Umgebung,der für bisherige Anwender von Lab-VIEW keine Unterschiede erkennenlässt. Eine verfügbare Hardware-Platt-form zur Integration einer LabVIEW-

RT-Applikation wurdemit den RT-PC-Ein-steckkarten geschaffen.Diese Karten bestehenaus zwei Komponen-ten, einer prozessorba-sierten Karte mit demEchtzeit-Betriebssy-stem Pharlab, das in derLage ist, LabVIEW-RT-Code abzuarbeiten,sowie einer zusätzli-chen Datenerfassungs-karte. Dieser Aufbau

der kombinierten RT-PC-Einsteckkar-te veranschaulicht Bild 2. Zur Steige-rung der Leistungsfähigkeit und derAnzahl an verfügbaren Steckplätzenwurde im nächsten Schritt die Lab-VIEW-RT-Umgebung auf einenPXI/CompactPCI-Controller transfe-riert. Mit dem Einsatz einer solchenverteilten Plattform rückt man demZiel der dezentralen Intelligenz einStück näher. Man hat nun die Möglich-keit, ein autarkes Mess- und Automati-sierungssystem aufzubauen, das unab-hängig vom übergeordneten Host-Rechner agiert. Diese Konfigurationerlaubt es dem Anwender, auf alle derim System befindlichen Module inEchtzeit zuzugreifen. Ein weitererAspekt bei der Realisierung einerEchtzeitanwendung mittels PXI/Com-pactPCI ist die mechanische Aus-führung der Komponenten, die einenEinsatz in typisch industrieller Umge-bung ermöglicht.

Durch diese zusätzliche Integrationeines Embedded-Prozessors erfolgt ei-ne Entlastung des Host-internen Pro-zessors, sodass dieser in Kooperationmit dem Betriebssystem die zeitunkri-tischen Aufgaben wie Aktualisierungder Bedieneroberfläche, Netzwerk-tätigkeiten oder Datenspeicherungübernehmen kann. Durch diese Ent-kopplung der beiden Prozessoren wirdgleichermaßen die Betriebssicherheitund Verlässlichkeit des Gesamtsys-tems gesteigert. Bei einem Systemab-

Bild 2. Aufbau der kombinierten RT-PC-Einsteck-karte

National InstrumentsTel.: 089/7 413130

Kennziffer 322

SCHWERPUNKT

Systeme 6/2000 53

Komplette Systeme aus einer Hand

Kaum ein Software-Entwicklungsprozess – selbst schonbei kleinen Projekten – kommt heute mehr ohne Entwick-lungswerkzeuge aus. Entwickelt man ganz neue Produktevon der grünen Wiese her, so kann man bezüglich derWerkzeugauswahl ganz andere Prioritäten zugrunde legen,

als wenn man auf existierenden Source-Code aufbaut undhierzu Erweiterungen programmieren muss. In dieser, aufeiner schriftlichen Umfrage der Redaktion basierendenMarktübersicht, sind die Anbieter von Software-Entwick-lungstools aufgelistet. (rk)

Software-Entwicklungstools

a) Abatron � � � � � � BDM/JTAG, Debug Toolsb) 0041/41/9302844c) 0041/41/9303860a) Accelerated Technology � � � � � � � Runtime, Code Analyse Toolsb) 05143/93543c) 05143/93544a) ACI � � � � � Mac, Win 2000, integrierte DB, integrierterb) 08165/95190 Web-, E-Mail-Serverc) 08165/62475a) Acucorp Deutschland � � � � Cobolb) 06175/93310c) 06175/1429a) Adontec � � � � � � Supercomb) 07043/9000-20c) 07043/9000-21a) Adontec/Tetradyne � � � � � DriveX, DFCa) AK Elektronik/Embedded Power Corp. � � � � � � � � �

b) 08250/9995-0c) 08250/9995-20a) AK Elektronik/Noral Micrologics � � � � � � �

a) AK Elektronik/Phyton � � � � � � � �

a) AK Elektronik/Diab-Data-SDS � � � � � �

a) AK Elektronik/Cosmic Software � � � � � �

a) AK Elektronik/Embedded Performance � � � � � � � �

a) AK Elektronik/Analog Devices/White Mountain DSP � � � � � � � �

a) Aonix � � � � � STP/UML, STP/ACD, ACDb) 0721/98653-0 � � � � � � � � ObjectAda: Programmiersprache Ada 95c) 0721/98653-98 � � � � � � Raven: Ada Runtime Kernel für Safety

Critical Applicationsa) Appli Ware � � � � � � � � � für Mikrocontroller-Familien C51, C5xx, C16x,b) 08061/9094-0 80C196c) 08061/37298a) Applied Microsystems � � � � � � � �

b) 089/427403-0 � � � � � � � � � �

c) 089/427403-33a) Arm Deutschland � � � � � � � � � � geeignet für alle Arm-Prozessoren und Arm-b) 089/608755-45 basierenden ASSPs und ASICsc) 089/608755-99a) ARS Software/Allant � � � � � � � � � JTAG-Emulatoren lieferbarb) 089/8934130c) 089/89341310

Marktübersicht: Software-Entwicklungstools


a) Anbieter/Herstellerb) Telefonc) Fax C

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Werkzeug Sprache Betriebs-systeme

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SCHWERPUNKT Software-Entwicklungstools

a) Ashling Mikrosysteme � � � � Quellcode Debuggerb) 08233/32681c) 08233/32682a) Berner & Mattner/I-Logix � � � � � � OSEKb) 089/608090-0 � � � � � � � � �

c) 089/6098182a) BKR � � � � � � � � � � � � � vom Programm-Entwurf bis zur Dokumentationb) 0911/99840-0c) 0911/99840-20a) Blue River Software � � � � � � �

b) 0911/20626-0c) 0911/20626-18a) CA Computer Associates � � � � � � � � � Unix, DB-unabh., objektorientiertb) 089/62724-100 � � � � � � � � Unix, Bestanteil der Toolsuitec) 089/62724-340 � � � � ER-Modellierung, Business Process Re-

engineering, Multi-User komp.a) Cad-Ul � � � � � � � � � � Code Coverage Toolsb) 07305/959-200c) 07305/959-222a) Casemaker � �

b) 0031/13/5056131c) 0031/13/5056132a) CAS � � � � � Comprehension-, Analysetool auch unter Unixb) 06104/98080 � � � � � � Integration in Source Explorerc) 06104/9808-30a) CC & I/Mentor Graphics � � � � � � � � komplette Entwicklungskits für Motorola, IBMb) 089/8509718 Power PC, 68 K, Arm, Cold Fire-Familie inkl.c) 089/8509719 RTOSa) CC & I/Softronics � komplette Developer Kits für alle gängigen

TI DSPsa) CC & I/JK Microsystems � � � � � � � DOS-basierende Embedded Controller inkl.

TCP/IP Stack und Flash File Systema) CC & I/Abatron � � komplette Developer Kits für Motorola/IBM

Power PC, Tricore, M-Core, Arm, Cold Fire,Cold Fire, 683xxx

a) Centura Software � � � Com+ Generierung, Web-Anwendungen,b) 089/7481210 eigene 4GLc) 089/7851771a) Combit � � � � Programmbibliothek, Reportgenerator, For-b) 07531/906010 mulargestalter, Windows 2000c) 07531/906018a) Compuware � � � � � � �

b) 06103/9488-0 � � � �

c) 06103/948888a) Cosmic Software � � � � � � � �

b) 0711/4204062c) 0711/4204068a) Coverflex Software � � � � �

b) 06172/952120c) 06172/74801a) Digalog � � � � � � � � Internet-, ISDN-Anbindungen, DB-Zugangb) 030/46702-0c) 030/46702-182a) dSpace � � � � � � � � � komplette Entwicklungsumgebung für dieb) 05251/1638-0 schnelle Regelungstechnikc) 05251/66529a) E-Lab Computers � � � � � � Pascal, Multitasking Tool für Atmel AVRb) 07268/9124-0c) 07268/9124-24



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a) Electronic Tools/Spectrum � � � � � � �

b) 02102/8801-10c) 02102/8801-23a) Elektronikladen/Noice � � � � Target HC12b) 05232/8171c) 05232/86197a) Elektronikladen/CCS � � � � Target Picmicroa) Elektronikladen/Imagecraft � � � � � � Target HC11, HC12, AVRa) Elektronikladen/Softtools � � � � Target HC12a) Enea Ose Systems � � �

b) 089/544676-0c) 089/544676-76a) Engelmann & Schrader/Keil � � � � � � � � � � Real Time Operating Systemb) 05121/741520c) 05121/741525a) Eonic Systems � � � Virtuoso, Realtime RTOS, Developmentb) 0032/16/621-585 Environmentc) 0032/16/621-584 � � � Atlas, Universal Digital Signal Computera) Epsilon � � � � � �

b) 07721/502288c) 07721/502293a) ESD � � � � � � � Integration von CANbusb) 0511/372980c) 0511/37298-68a) Etas � � � � � � � � � � Applikationswerkzeuge, Testsystemeb) 0711/89661-500 � � � � � � � � � �

c) 0711/89661-273a) FS Forth-Systeme/Pharlap � � � � � � � � � mit GUI, x86b) 07667/908-122c) 07667/908-200a) FS Forth-Systeme/Paradigm C++ � � � � � � � �

a) Fujitsu Microelectronics � � � � � � � � � verfügbar für alle MCUs von Fujitsub) 06103/690-0c) 06103/690-122a) GADV � � � Kommunikationsprüfung von Most-Kompo-b) 07031/7196-0 nentenc) 07031/7196-49a) Great Plains Software � � � �

b) 040/27158-0c) 040/27158-199a) Green Hills Software � � � � � � � � �

b) 0721/9862580c) 0721/9862581a) GSH/HMI � � � � � � � � �

b) 089/834-3047c) 089/834-0448a) GSH/Softec � ST5/6/7-Familie, Logikanalyse, Testboardsa) Halstenbach ACT � � � � � �

b) 02261/9902-0 � � � �

c) 02261/9902-99a) Hardis � � � � AS/400, Winb) 0751/36667-0c) 0751/36667-98a) Hema Elektronik � � � � � � � � �

b) 07361/9495-0c) 07361/9495-45a) Hightec EDV-Systeme � � � � � �

b) 0681/92613-0c) 0681/92613-26



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a) Hirschleber & Partner � � � � Sun, UML, XML, HTMLb) 040/43054-14c) 040/43054-16a) Hitachi/Sasco � � � � � � � � �

b) 089/99180-0c) k. A.a) Hitex Systementwicklung � � � � � � � � �

b) 0721/9628-0c) 0721/9628-149a) HSP/Diab-SDS � � � � � � Single Step Debuggerb) 0251/98729-0c) 0251/98729-20a) HSP/Precise � � � Precise Solutiona) IAR Systems � � � � � � � � � � Device Treiber Wizzard, Application Develop-b) 089/90069080 ment Servicesc) 089/90069081a) IEP � � � � � � � � � Linux IDEb) 0511/70832-0c) 0511/70832-99a) Ikon � � � � Source Code für Protokolle ISDN, H.323,b) 0731/94661-0 HDLC, diverse Treiberc) 0731/94661-61a) Ikon/Harris & Jeffries � � � � Source Code für Protokolle MPLS, ATM,

Frame Relaya) Imcor/KRFTech � � � � � � � � Delphi, Win 2000, Linux, Solaris, OS/2b) 0711/7089-003c) 0711/7089-004a) Industrial Application Software � � � � � �

b) 0721/96416-0c) 0721/96416-40a) Infocom/VB Systems � � � � Export Tool, Zugriff auf Access, DBase, Excel, b) 06652/910910 Fex Pro, HTML, Lotus 123, Pavadex, Quattro Proc) 06652/910999a) Infocom/Spalding Software � � � � 35 Export-Formatea) Infocom/Snowbound Software � � � � � Grafik-Tool, Zeichnen, Linien, Anmerkungen,

Multilayer, Image Merging� � Viewer für Rastergrafiken

� � � Grafik SDK, über 70 Formate, Filter, Scanner-unterstützung, Konvertierung, Antialising

� � � dto.� � � � PDF lesen

a) Infocom/Bluewater Systems � � � Device Treiber für HW� � � Device Treiber, Interrupts, I/O-Ports

� � Device Treiber, DMA� Device Treiber, USB unter NT 4.0, HW-Zugriff

a) Innovative Software � � � � � OEW Workbench für C++, Javab) 069/5050300c) 069/50503050a) Intersystems � � � � � � � � � � OpenVMS, Caché Object Scriptb) 06151/1747-0c) 06151/1747-11a) Ing.-Büro Dr. Kaneff � � � � � � � � � Tools zur Visualisierungb) 0911/338433c) 0911/338606a) ISA Tools � � � � � � Unix, VMSb) 0711/2276920c) 0711/2276929



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a) Isys � � � � � � Code Generator für VB, VFP, Java, auf DB/2,b) 06173/950903 Ingres, Informix, Oracle, MS SQL-Serverc) 06173/950904a) iSystem/2500 AD/Hiware/Avocet/Softtools � � � � � � � �

b) 08131/7061-55c) 08031/7061-46a) Keil Elektronik � � � � � � � � Entwicklungstools für 8051, 166/ST10, 251b) 089/4560400c) 089/468162a) Lauterbach � � � � � � � � �

b) 08104/8943-0 � � � � � � � � �

c) 08104/8943-49a) Logic Technology/American Arium � � � �

b) 0031/77/3078438c) 0031/77/3078439a) Logic Technology/US-Software � � � � Embedded TCP/IP, File Systems, Floating

Point Librarya) MCT Paul & Scherer � � � � � � � Mot. 68 k, CPU 32b) 030/46499320c) 030/4638507a) Mentor Graphics � � � � � � � HW/SW Co-Verifikationb) 089/57096-0c) 089/57096-433a) Metrowerks � � � � � � � �

b) 0611/97774-235 � � � � � � MacOSc) 0611/97774-162 � � � � � � Solaris

� � � � � � � MacOS, Solaris� � � � � � �

� � � � � MacOSa) Microware Systems � � � � � � � � grafisches Entwicklungstool, Desktopb) 08102/7422-0c) 08102/7422-99a) Mettler & Fuchs/Keil Elektronik � � � � � � � � �

b) 0041/1/7451818c) 0041/1/7401567a) Microtool � � � � � � objektorientierte Entwicklung mit ANSI C,b) 030/467086-0 Konsistenz auf Code-Niveauc) 030/4644714 � � � � � � strukturierte Anwendungsentwicklung basie-

rend auf SA/RTa) MID � � � � � �

b) 0911/96836-0c) 0911/9683610a) Mutek � � � � � � automatische Code-Instrumentierung zurb) 08104/660230 Laufzeitc) 08104/660240a) National Instruments � � � � � � �

b) 089/7413130c) 089/7146035a) Object Tools/Tower Tech � � �

b) 06472/911030c) 06472/911031a) Omnis Software � � � � voll kompatibel zu Linux und MacOS, eigeneb) 040/53287211 DB, native Schnittstellen zu Oracle, DB2,c) 040/5313818 Sybase, Informix, ODBCa) On Time Informatik � � � � � x86, Win 32-kompatibelb) 040/2279405c) 040/2279263



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a) Orisa Software � � � zur Entwicklung wissensbasierter Systeme/b) 07031/714800 Anwendungenc) 07031/714805 � � KI-Sprachea) Owis Software � � � � � UML 1.3-Unterstützung, Teamarbeit durchb) 03677/8490-0 Paketkonzept, SEPP/OT-Vorgehensmodellc) 03677/8490-38 integriert, Musterbibliothek nach Gammaa) Patzschke + Rasp Software � � Linux, Projektierung, grafische Informations-b) 0611/1731-0 systemec) 0611/1731-31 � � Linux, GUI-Buildera) Patzschke + Rasp Software/Data Views � � � � � � Visualisierungssystema) Philips Semiconductors/DResearch � � � � � � � � � Optimizer, Simulatorb) 030/515932-220c) 030/515932-299a) PLS � � � � � � � � Fast-View 66/Win, integrierte Entwicklungs-b) 035722/384-0 umgebung für SAB C166/ST10-Familiec) 035722/384-69 � � � � � � � Universal Debug Engine für 16/32-Bit Micro-

controller SAB C166/ST10, Tricorea) PointOut � � standarisierte Entw.-Plattform zur Erstellungb) 089/578395-55 individueller prozessunterstützender Business-c) 089/578395-66 Applikationen auf DBs, Data Warehouses,

Data Martsa) Prahm Microcomputer Systeme � � � � � � � � � � �

b) 0721/558995c) 0721/9554348a) Proetcon � � � � Migrationstoolb) 0371/5347353c) 0371/5347345a) Progis � � � OpenVMS-Portierungb) 0241/470670c) 0241/4706729a) Protos Logistik Software � � � � � grafische Modellierung, automatische Code-b) 089/624185-10 Generierungc) 089/624185-49a) Qering Global � � � � � � � Linux-kompatibel, läuft auf Linuxb) 089/7470050 � Table Base, Tabellen im Klartext ein-, ausgebenc) 089/7470047 und intern verarbeitena) QNX � � � � � � �

b) 0511/94091-0c) 0511/94091-199a) Reichmann Microcomputer/Hitech � � � � � � � � � �

b) 07141/791810c) 07141/75312a) Reichmann Microcomputer/CMX Systems �

a) Ritz Soft-Media � � � Klassenbibliotheken, Visualisierungb) 089/74016993c) 089/74029234a) Rogue Wave Software � � �

b) 06103/5934-0 �

c) 06103/36955 � � �

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a) 3Soft � � � Pro OSEKb) 09131/7701-0c) 09131/7701-333a) Sasco/Arizona Microchip � � � � � � �

b) 089/4611-0c) 089/4611-270



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Systeme 6/2000 59


a) Scopeland Software � � � � � metadatenbasierendes System zur program-b) 03303/5343-0 mierfreien Erstellung von DB-Anwendungenc) 03303/5016-34a) SDS/Diab-SDS � � � � � � �

b) 089/93086143c) 089/93086525a) Segger � � � � � Graphic Softwareb) 02103/895899 � � � � � RTOSc) 02103/895860 � � � � Bootloader

� Programmiergeräta) Software AG � � � � � Unix, OS/390b) 06151/92-3151c) 06151/92-3884a) Sun Microsystems � � � � � � � Linux, Solaris, OS/390b) 089/46008-0c) 089/46008-222a) Sysgo RTS/Lynx RTS � � � � � � � �

b) 06136/99480c) 06136/994810a) Sysgo RTS � � � � ElinOS, Embedded Linux, Entwicklungsumge-

bunga) Tasking � � � � � � � � � Embedded Internet Technologieb) 07152/97991-0c) 07152/97991-20a) Triple-S � � � � � Tool zur Herstellung grafisch dargestellterb) 0941/78511-23 SW-Komponentenc) 0941/78511-11 � � � � � � � grafisches Entwicklungstool, basierend auf

visuellen Programmiersprachen� � � Tool zur Herstellung von ActiveX-Controls

� � Tool zur Anwendungserstellung im BereichMeßtechnik

a) Unique � � � � � � � � Unixderivateb) 040/2271870 � � � �

c) 040/22718799a) US Software �

b) 001/503/844-6614c) 001/503/844-6480a) Vectorsoft � � � � � � Unterstützung verschiedener Betriebssystemeb) 06104/660-0 (Unix), C/S-Architektur, SQL, DLL, Internetc) 06104/660-190a) Visible Systems/Precision Software � � � � � � UML + DB Modellierungstoolb) 06172/4847-0c) 06172/4847-10a) Wibu-Systems � � � � Kopierschutz Wibu-Key, auch unter Win 2000b) 0721/93172-0c) 0721/93172-22a) Willert Software Tools � � � � � � � � � Schulung, Seminare, Installationsworkshopb) 05722/9678-60c) 05722/9678-80a) Wind River Systems � � � � � � � � � � �

b) 089/962445-0c) 089/962445-55a) Xisys Software � � � � grafische Oberfläche mit Entwicklungswerk-b) 0931/4677090 zeugenc) 0931/4677098 � � � � Visualisierung von Embedded Systemen ohne

eigene Grafikhardwarea) Zilog � � � � � � � ROM, OTPb) 089/672045c) 089/6706188



ase

-Tools

Com

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Sonstiges


Systeme 6/2000

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igitale Signalverarbeitung

a) AK Elektronik/Bittware Audio PMC+ � � 40 60 600 25 2x3 10 8 MB DSP 21K Toolkit, VDSPb) 08250/9995-10 Tresher � � 40 60 480 25 4x3 10 DSP 21K Toolkit, VDSPc) 08250/9995-20 Spinner � � 40 60 400 25 2x3 10 4 16 MB 4 Channel Audio Inter- DSP 21K Toolkit, VDSP

faceShort Fin � � 40 60 400 25 2x3 10 8 16 MB DSP 21K Toolkit, VDSPHammerhead PMC+ � � 40 10 2400 10 4x6 10 256 MB DSP 21K Toolkit, VDSPMako � � 40 25 250 25 2x3 10 512 KB DSP 21K Toolkit, VDSPHammerhead � � 40 100 2400 10 4x6 10 16 512 MB DSP 21K Toolkit, VDSPSnaggletooth 40 40 240 25 2x3 10 10 512 KB DSP 21K Toolkit, VDSP

a) Analog Devices ADSP-218X � � 16 75 450 13 6 12 2 SPort, Host I/F, 2 MB Mac, AW, Barrel Shifter DMA-Ports, Timer Assembler, Linker, C-b) 089/76903-0 Parallel Port Compiler, IDE, Simulator,c) 089/76903-157 Emulator, Evaluation

BoardsADSP-2106X � � � 40 66 396 15 6 32 2 SPort, SDRAM 4 MB Mac, AW, Barrel Shifter Timer, I/O-Prozessor, Assembler, Linker, C-

I/F, Parallel Port, DMA-Controller Compiler, IDE, Simulator,Multiprocessing, Emulator, Evaluation

Link Port BoardsADSP-T9001 � � � 128 120-180 2880-4320 8 24 Link Port, Multi- 6 MB 2x Multiplexer, 2x AW, Timer, I/O-Prozessor, dto.

processing 2x Barrel Shifter DMA-ControllerADSP-2116X � � � 40 100 1000 10 10 32 SPorts, Parallel 4 MB 2x Multiplexer, 2x AW, Timer, I/O-Prozessor, dto.

Port, Link-Ports, 2x Barrel Shifter DMA-ControllerMultiprocessing

a) Atlantik Electronic /Lucent DSP32C �

b) 089/89505-0 DSP16xxx �

c) 089/89505-100a) Cirrus Logic CS4912 � 24 3 ja AES-EBU, SPDIF

CS4922 � 24 30 3 ja AES-EBU, SPDIFCS4923 � 24 50 3 ja AES-EBU, SPDIFCS4924 � 24 50 3 ja AES-EBU, SPDIFCS4925 � 24 50 3 ja AES-EBU, SPDIFCS4926 � 24 50 3 ja AES-EBU, SPDIF

Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via w

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.systeme-online.de/direkt

a) Anbieter/Herstellerb) Telefonc) Fax Produktname Fe

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integrierte Ausfüh-rungseinheiten

zusätzliche Funktionen

Hard- und Soft-ware-Support

Unverzichtbar in Telecom- und Consumerapplikationen

Ein Umsatzwachstum von 32 Prozent prognostiziert das Marktforschungsunter-nehmen Forward Concepts für den weltweiten DSP-Markt in diesem Jahr. Dochdiese Vorhersage erscheint den Auguren bereits jetzt als zu konservativ, da nachneuesten Erkenntnissen die Verkaufszahlen von Mobilfunkgeräten in diesem Jahrum 60 Prozent steigen werden. VoIP-Anschlüsse sollen sogar um mehr als 200

Prozent zulegen. Um 25,5 Prozent auf 4,4 Milliarden Dollar ist der weltweite DSP-Umsatz 1999 angestiegen, so der Forward-Concept-Bericht weiter. Motor diesesWachstums ist die Mobilkommunikation: Zum Teil wurden die Daten aus der letz-ten DSP-Marktübersicht übernommen. Diese Marktübersicht basiert auf einerschriftlichen Umfrage der Redaktion Systeme. (rk)

Marktübersicht: DSPs und DSP-Module

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Systeme 6/2000

61

Digitale Signalverarbeitung

a) D.SignT D.Module C31 Eco � � 32/40 60 33 1 32 Bit ext. Bus, SRAM Alu, Mac, Barrel Shifter, im System programmier- Bios, Service Mode überb) 02833/570-977 RS232, 2 Timer, Flash DMA bares CPLD, Watchdog RS232, Libraries f. CPLD,c) 02833/3328 1 seriell Analog + Netzwerk-

Peripherie, Compiler,Emulatoren

D.Module VC33 � � 32/40 120 16,7 1 dto. SRAM Alu, Mac, Barrel Shifter, dto., UART dto.Flash DMA

D.Module C6201 � � 32 200 5 2 dto. SBSRAM dto. dto., UART dto.Flash

D.Module C6701 � � 32 166 6 2 dto. dto. dto. dto. dto.D.Module 21065 � � 32/40 60 16,7 23 32 Bit ext. Bus, SRAM, dto. dto., UART dto.

28 frei progr. SDRAMI/Os, Hostport, FlashRS232, 2 Timer, PWM, 4 seriell

a) D.SignT/Spectrum EVM 5402 � � 16/40 100 10 Daten-Adress- 192 KDM, Alu, Mac, Barrel Shifter, Delta Sigma, AIC, UART Compiler, Emulator,Host-Bus, SCI 64 KDM, DMA Debugger, IDE

32 K FlashEVM 5409 � � 16/40 100 10 dto. dto. dto. Delta Sigma, AIC, UART dto.EVM 5410 � � 16/40 100 10 dto. dto. dto. Delta Sigma, AIC, UART dto.EVM 243 � � 16 40 50 Daten-Adress- 64 KPM, Alu, Mac, DMA UART, 4-Kanal-DMC, Compiler, Emulator,

Bus, PWM, 32 KDM, 12 Bit, CAN Debugger, IDESPI, SCI, CAN 8 k Flash

EVM 240 � � 16 40 50 dto. dto. Alu, Mac, DMA dto. dto.EVM 2407 � � 16 60 33 dto. dto. Alu, Mac, DMA dto. dto.

a) Electronic Tools/ a. A. � � � bis 48 bis 200 bis 1600 5 8 2 Host-, Serial-, 4 MB 8 A/D, D/A, FPGA, DDC, Debugger, Compiler,Spectrum Link-, External- Digital Radio, Bildverar- Assembler, Linker, Emu-b) 02102/8801-10 Port beitung lator, Echtzeitbetriebs-c) 02102/8801-23 systema) Gemac Floating Point DSP- � � � 32/40 50 330 33 10 13 2 User-Ports Flash 32 K TMS320C32 Signalanalyse jab) 0371/3377-0 Modul parallel x8, SRAMc) 0371/3377-272 64 Kx32a) Hyperstone Electronics Hyperstone E1-32X � � 32 80 240 12,5 3 7 7 8 KB 3 Risc-Controller Development Board, C-b) 07531/9803-0 Compiler, Debugger, c) 07531/51725 DSP-Library, OS, 3rd

Partya) LSI Logic LSI 401z � � 16 6 4 6 5 96 KB 2*Mac jab) k. A. LSI 402zx � � 16/32 200 800 5 4 6 5 256 KB 2*Alu, 2*Mac 2*TDM Port jac) k. A.a) Motorola DSP56002 � � 56 40, 66, 80 120, 200, 50, 30, 25 6 4 1 ser. async., 512x24 Alu, PCU, AGU 24-Bit Timer, OuCE, Assembler, Linker, Si-b) 089/92103-508 240 1 ser. sync., SRAM, PLL, Bus Control, 1 Prg mulator, C-Compiler,c) 089/92103-260 1 Host 2x256x24 Control ADS, EVA-Board

Memory x24 DRAM SED

DSP56004 � � 56 40, 60, 81 dto. 50, 30, 25 6 4 1 ser. Host, 512x24 Alu, PCU, AGU 24-Bit Timer, OuCE, Assembler, Linker, Si-1 EUI, SRAM, PLL, Bus Control, 1 Prg mulator, C-Compiler,

1 ser. Au- 2x256x24 Control ADS, EVA-Boarddio Inter- x24 DRAM

face


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a) Motorola DSP56007 � � 56 50, 66, 89 120, 200, 50, 30 22 6 4 dto. 6,4 k PROM, Alu, PCU, AGU 24-Bit Timer, OuCE, Assembler, Linker, Si-(Forts. v. S. 61) 205 3 k DRAM, PLL, Bus Control, 1 Prg mulator, C-Compiler,

1 k PROM Control ADS, EVA-BoardDSP56009 � � 56 81, 88 240, 265 25, 22 6 4 dto. 10 k x 24 Alu, PCU, AGU 24-Bit Timer, OuCE, Assembler, Linker, Si-

PROM, PLL, Bus Control, 1 Prg mulator, C-Compiler,512 x 24 Control ADS, EVA-BoardDRAM, 9 k x24DRAM, 4 k x 24DRAM

DSP56011 � � 56 81, 95 240 - 285 25, 21 6 4 dto., Dax, 13 k x 24 Alu, PCU, AGU 24-Bit Timer, OuCE, Assembler, Linker, Si-Host Inter- PROM, PLL, Bus Control, 1 Prg mulator, C-Compiler,

face 9 k x 24 Control ADS, EVA-BoardDRAM,

5,5 k x 24DROM,

512 x 24PRAM

XC56301/3 � � 56 66, 80 100 660, 800, 15, 12,5, 10 4 3 k x 24 Alu, AQU, PCK, DMA 3 Timer, OuCE, PLL, Assembler, Linker, Si-1000 10 DRAM, Bus Control, 1 Prog. mulator, C-Compiler,

1 k x 24 1 DMA Control ADS, EVA-BoardiCache,44 x 24DRAM

XC56309 � � 56 66, 80 100 660 15, 12,5 10 4 1 Host 24 k x 24 Alu, AQU, PCK, DMA 3 Timer, OuCE, PLL, Assembler, Linker, Si-10 8 Bit, DRAM, Bus Control, 1 Prog. mulator, C-Compiler,

2 SSI, 1 SCI, 10 k x 24 1 DMA Control ADS, EVA-BoardI/O DRAM,

1 k x 24iCache

XC56304/306 � � 56 66, 80 660, 800 15, 12,5 10 4 dto. 33 k x 24 Alu, AQU, PCK, DMA 3 Timer, OuCE, PLL, Assembler, Linker, Si-DRAM, Bus Control, 1 Prog. mulator, C-Compiler,1 k x 24 1 DMA Control ADS, EVA-BoardPRAM,

5 k x 24DRAM,

18 k x 24DRAM

XC56305 � � 56 80 1040 12,5 13 4 2 x E295, 6,1 k x 24 Alu, AQU, PCU, Bus 3 x Timer, OuCE, PLL, Assembler, Linker, Si-I/O, ISA, JROM, Bus Control, Programm mulator, C-Compiler,PCI Host 3 k x 24 Control, 3 x Copro- ADS, EVA-Board

DROM cessor, FCOP, VCOP,CCOP

XC56364 � � 56 100 1000 10 10 4 sync. Audio PRAM, Alu, AQU, PCU, Bus Assembler, Linker, Si--IF, serial 0,5 x 24 mulator, C-Compiler,Host-IF, PROM ADS, EVA-BoardGPIO

XC56602/3 � � 40 60, 80 540, 720 17, 12,5 9 4 1 ser. async., PROM, Alu, AGU, PCU 3 Timer, OuCE, PLL, Assembler, Linker, Si-1 ser. sync., DRAM Bus Control, Prog. mulator, C-Compiler,GPIO, Host Control ADS, EVA-Board


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Systeme 6/2000

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Digitale Signalverarbeitung

a) Motorola XC56L811/12 � � 36 40 120 50 6 2 2 SPI, 2 ser. PRAM, Alu, AGU, PCU 3 Timer, OuCE, PLL, Assembler, Linker, Si-sync., 16/ 2 k x 10 1 Watchdog, 1 Prog. mulator, C-Compiler,32 GPIO DRAM Control ADS, EVA-Board

XC56824 � � 36 70 210 29 6 2 2 x SPI, PRAM, 128 ALU, Program Con- Data RAM zur Pro- Assembler, Linker, Si-SSI, Timer, x 16 PROM, troller, AGU, OuCE/ grammausführung mulator, C-Compiler,COP/RFI, 32 k x 16 JTAG nutzbar ADS, EVA-Board

GPIO Data 6 AM,5,5 k x 16

DSP96002 � � 96 40, 60 440, 660 50, 40 11 4 32 x 2 1 k x 32 Alu, AGU, ACU, DMA Time, OuCE Assembler, Linker, Si-Host Ports DRAM, mulator, C-Compiler,

2 x 552 x ADS, EVA-Board52 DRAM

a) NEC Electronics µPD 77110 � � 40 75 75 133 7 15 4 238 k Byte Mac, Alu, BSFT 2 x SIO, 1 x HIO DLSS, Link, Win, Unixb) 0211/6503299 µPD 77116 � � 40 80 80 125 7 15 20 88 k Byte Mac, Alu, BSFT 2 x SIO/ISA, 1 x HIO, DLSS, Link, Win, Unixc) 0211/6503283 Timer, Cache, DMAa) Philips Semiconductors Tri Media � � 32 143 3575 7 5 32 KI-, 16 Video-, Audio-In/Out, 12C, serial I/F, PCI oder Tri Media Developersb) 040/23536-0 K D-Cache Stuffman-Decoder, Image XIO I/F Kitc) 040/23536-317 Prozessor

Tri Media � � 32 166 4860 6 5 dto. dto. dto. dto.a) Phytec Mini Modul DSP-C5X � � 16 80 160 25 4 11 32 256 K x16 Alu, PLU, Multiplier, UART, JTAG, Flash, EPLD Development Kit, Com-b) 06131/9221-0 Shifter pilerc) 06131/9221-33a) Quicklogic QL71xx � � � 8-32 394 7200 2,54-4,3 bis 18 a. A. 512 83 KB 18 ECUs 4 PLLs, 25-250 MHz, HDL-based Synthesisb) 089/93086170 1x, 2x, 4x progr. I/O und Simulationc) 089/93086528 Standardsa) Sasco/Analog Devices ADSP-218x � � 16 intern 300 225 13,3 3 5 3 192 kB 3 DMA Multiproc. div. EVU-Boards, Emu-b) 089/5611-0 latoren, Entw.-SW, 3rdc) 089/4611-270 Party

ADSP-2106x � 32 intern 240 198 17 3 31 8 4 MB 3 dto.a) Segger Emwinb) 02103/895899 Embosc) 02103/995860 Emload

Flashera) Strampe DSPC 6000 Vision Box � 32 200 5 8 512 K Bildverarbeitung jab) 06031/62463c) 06031/62528a) Technologies Lyre SMSharc � � 40 40 120 25 ja ja ja ja ja C54218, TCP/IP, FPGA Visual DSP, SMV-Link/RTNb) 001/418/877-4644 SMTMSW2 � � 32 60 60 33 ja ja ja ja ja TCP/IP, FPGA, C54218 Core Composer, Studio,c) 001/418/877-7710 Simulink/RTN

SMC67X-DSP � � 32 166 1000 ja ja ja ja ja FPGA, C54218, CPCI Visual DSP, Simulink/RTNQuadmaster � � 40 40 120 ja ja ja ja ja

a) Texas Intsruments France TM5320C2XX � � 16 80 25 Flash a. A.b) 0033/4/9322314 TM5320C3X � � 32 60 33 a. A.c) 0033/4/93222298 weitere Produkte auf Anfrage!!!a) Zilog Z893X1 � � 16 20 20 50 2 ja Codec Interface, 13-Bit jab) 089/672045 Timerc) 089/6706188 Z893X3 � � 16 20 20 50 bis 4 ja A/D-4 Kanäle, 3x16 Bit ja

Timer, SPI


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ELEKTRONIK-FOCUS Produkte


DSP-Board mit 4800 MIPS

Für VoIP-Gatways ist dasDSP-Board Viper-48 5420

von DSP Research (Distributor:ET Electronic Tools) ausgelegt.Es verfügt über 24 C5420-DSPsvon TI und einem Hochge-schwindigkeits-CompactPCI-Bus-Interface. Mit einer Leis-tung von 200 MIPS kann jederC5420-DSP Mehrkanal- undMultiport-Aufgaben erfüllen.Jeder DSP auf dem Board bietet200 KWorte an On-Chip-RAM.Mit 24 Dual-Cores, also 48DSP-Cores werden insgesamt4800 MIPS erzielt. Jedes Boardunterstützt gleichzeitig bis zu240 H.323-Vocoder/Fax-Kanä-le einschließlich Line-Echo-unterdrückung. Für die Telefo-niedaten bietet Viper-48 eineoffene H.110-Schnittstelle.Durch eine vom Host program-mierbare Crossbar kann jeder

der 4096 H.110-Kanäle (64KBit/s/Kanal) auf die 256 lo-kalen Full-Duplex-Kanäle desBoards geleitet werden. DerMultichannel-Buffered-Serial-Port sorgt dafür, dass jeder DSPauf jeden lokalen Kanal zugrei-fen kann. Für die Host-Kom-munikation und das Laden desDSP-Programms ist das Boardmit einem Hot-Swap-fähigenCompactPCI-Bus-Interfaceausgestattet. Dieses Interfaceist mit dem C5420-Host-Port-Interface (HPI) jedes DSPs ver-bunden. Das HPI sorgt für denZugriff auf den Speicher einesjeden DSPs und ist über dasHost-CompactPCI-System di-rekt zugänglich. (rk)

ET Electronic ToolsTel.: 0 2102/88 0141

Kennziffer 400

FIR-Filter-Generator

Auf die FPGA-FamilienSpartan und Virtex zuge-

schnitten ist der LogiCore-FIR-Filter-Generator (Finite Impul-se Response) von Xilinx. DerGenerator ist parametrisierbarund erlaubt die Realisierungvon 2- bis 256-Tap-Impulse-Response- und 1- bis 32-Bit-Input-Data/Coefficient-Precisi-on-Funktionen sowie eine Viel-zahl von Filterfunktioneneinschließlich Half-Band, Hil-bert-Transformation und Inter-polationsfilter. Mit Hilfe derImplementierungsmethode

»Distributed Arithmetic« wirddie gewünschte Filterfunktionauf die jeweilige FPGA-Ar-chitektur abgebildet. UnterBerücksichtigung der vom Ent-wickler vorgegebenen Spezifi-kation erzeugt das Tool auto-matisch ein FIR-Filter einsch-ließlich Netzliste, VHDL/Veri-log-Simulationsmodelle undVHDL/Verilog-Instantiation-Code. (rk)

XilinxTel.: 089/93 08 80

Kennziffer 402

DSP mit programmierbarer Logik

Eine Synthese aus integrier-ten DSP-Funktionen und

programmierbarer Logik ist dieQuickDSP-Familie von Quick-Logic. Die Bausteine sind lautHersteller bis zu viermalschneller als traditionelle pro-grammierbare Logikbausteinefür Funktionen wie etwa Gleit-kommaarithmetik, FIR- undIIR-Filter, Farbraumumwand-lung und FFT-Operationen. DieQuickDSP-Produkte enthaltenbis zu 18 Embedded-Computa-tional-Units (ECUs) mit spezi-ellen 16-Bit-Addierern und -Registern sowie 8-Bit-Multi-plizierern. Da jede ECU sowohlmit dem programmierbaren Lo-gik-Array als auch mit demRAM-Block-Array verbundenist, wird ein Datenfluss zwi-schen allen drei Bereichen desBausteins unterstützt. Ein 3-Bit-Befehlssatz, dessen Se-quencing vom Logik-Array,vom Speicher oder von exter-nen Anschlüssen aus erfolgt,dient zur dynamischen Konfi-

guration jeder ECU für eine voninsgesamt acht verschiedenenOperationen wie zum BeispielMultiplikation im Register-oder Flow-through-Modus, Ad-dition, Multiplikation-Additionoder Multiplikation-Akkumu-lation. Es werden 8- bis 32-Bit-Arithmetikfunktionen in einemTaktzyklus und ohne Pipeliningunterstützt, darunter Multipli-kationen mit 220 MHz und Ad-ditionen mit 394 MHz. DasDual-Port-RAM mit einer Ka-pazität von 46 KByte bis82KByte erlaubt die Einrich-tung von schnellen FIFOs so-wie Programm- und Datenspei-chern. Der QL7180 als das ersteProdukt der QuickDSP-Familieund die dazugehörige QuickD-SP-Software sollen im zweitenQuartal verfügbar sein, dieübrigen Mitglieder der Familieim dritten Quartal 2000. (rk)

QuickLogicTel.: 089/93 08 6170

Kennziffer 404

VoIP-Chipsatz

Für professionelle VoIP-Sys-teme hat Mitel einen kom-

pletten Chipsatz entwickelt: denTelefoncontroller MT92102, denDual-Code MT92303 und den10/100 Ethernet-PHY MT933.Bei dem MT92102 handelt essich um ein Multicore-System-on-a-Chip zur Verarbeitung desProtokoll-Stack-Managementsund der DSP-Paketverarbei-tungsalgorithmen. Der IC inte-griert die RISC-CPU ARM 7,den OAK-DSP und eine voll-ständige 801.1p 10/100 Ether-net-Brücke. Der MT92393 ist einDual-Codec mit allen Leistungs-merkmalen für den Freisprech-und Handapparatbetrieb sowie

Anwendungen an der Telefonlei-tung. Der Baustein benötigt kei-ne externen Komponenten. DerMT933 eignet sich für die Bit-Übertragungsschicht, basierendauf einem 3,3-V-CMOS-Chipfür 10/100Base-T Ethernet. DerIC ist mit der Auto-Negotiation-Section nach IEEE802.3u kom-patibel und bietet die für Voll-duplexbetrieb erforderlichenFunktionen. Unter Verwendungder Trueplex-Technologie kannder Chipsatz die Echos redu-zieren, die von den für paket-basierte Netze typischenÜbertragungsverzögerungenherrühren. Trueplex ist ein Algo-rithmus, der Änderungen imEchopfad verfolgt und durchschnelle Rekonvergenzzeit fürklare Sprachsignale sorgt, selbstbei Gegensprechen oder beischwachen Signalpegeln. (rk)

MitelTel.: 0711/7776702

Kennziffer 406

Produkte ELEKTRONIK-FOCUS


Co-Design und Co-Simulation von DSPs

Eine Datenverbindung vomAdvanced-Design-System

(ADS) von Agilent zur offenenintegrierten Entwicklungsum-gebung Code-Composer-Studiovon TI stellt das Software-Mo-dul ISS-Co von Agilent her.Das Modul erlaubt eine Co-Si-mulation und Co-Verifikationvon Software und DSP-basier-ten Mixed-Signal-Designs in-

nerhalb des ADS. ISS-Co ist inADS als Plug-in für das Com-poser-Studio implementiert.Dieses ist Teil der eXpressDSP-Echtzeit-Software-Technolo-gie, einer offenen Software-Umgebung für TI-DSPs. (rk)

AgilentTel.: 70 31/4 6419 55

Kennziffer 410

Das DSP-»Chamäleon«

Die Kommunikationspro-zessoren der CS2000-Fa-

milie von Chameleon (Distribu-tor: Scantec) basieren auf derproprietären eConfigurable-Technologie und sind rekonfi-gurierbar. In einem einzigenTaktzyklus können alle rekonfi-gurierbaren Blöcke – auchwährend des Betriebs – umge-stellt werden. Die maximaleVerarbeitungsleistung liegt bei24.000 16-Bit-MOPS, 3000 16-Bit-MMACs (Millionen MACs)und 50 Kanälen mit cdma2000-Chip-Rate-Processing. AlleBausteine haben eine Grund-ausstattung an Funktions-blöcken gemeinsam: Neben ei-nem von ARC lizenzierten 32-Bit-Risc-Prozessor stehen ein

Speichercontroller und ein PCI-Controller zur Verfügung. AlleKomponenten sind durch einenschnellen Systembus verbun-den. Die rekonfigurierbareStruktur setzt sich aus einemFeld von Zellen zusammen, diesieben rekonfigurierbare 32-Bit-DPUs (Datapath Units),vier lokale Speicherblöcke (32Bit breit und 128 Worte tief),zwei 16 x 24-Bit-Multipliziererund eine Steuerungslogikein-heit aufweisen. Für das Design,das Debugging und die Verifi-kation ist das Tool-Kit C-Sidevon Chameleon erhältlich. (rk)

ScantecTel.: 089/89 9143 22

Kennziffer 408



Audio-DSP

Für den Code von Dolby Di-gital AC-3 und Digital-

Theater-Sound ist die Speicher-kapazität der DSP-FamilieCS4932x von Cirrus Logic(Distributor: Atlantik Elektro-nik) ausgelegt. Da die 24-Bit-Multinorm-DSPs RAM-basiertarbeiten, sind sie vollständigprogrammierbar und können je-weils an neue Standards ange-passt werden. Eine hohe Prozes-sorleistung soll eine echte Ho-me-Theater-Klangqualität ge-währleisten, da genügendProzessorzyklen für das Sound-Management nach der Decodie-

rung zur Verfügung stehen. DerDSP übernimmt die Decodie-rung nach dem 5.1-Standard.Die in 0,25-µm-CMOS-Tech-nologie gefertigten Bausteinezielen auf Anwendungen in di-gitalen Audio-/Video-Emp-fangsgeräten. Der CS49326 bil-det zusammen mit einem Au-dio-Codec (CS4228) und einemS/PDIF-Empfänger (CS8415A)einen kompletten Chipsatz fürdie Signalverarbeitung. (rk)

Atlantik ElektronikTel.: 089/89 50 50

Kennziffer 412

Hochleistungs-DSP

Eine Performance von 400MIPS weist der 32-Bit-

DSP-Core C28x von TI auf. Erist Code-kompatibel zu denMotor-Control-DSPs TMS320C24x und Mass-Storage-DSPsTMS320C27x von TI. DerBaustein verfügt über eine 32x 32 MAC-Funktion (SingleCycle) sowie 64-Bit-Shift-Operationen. Erweiterte Adress-register unterstützten bis zu 8MByte Programmspeicher undbis zu 8 GByte Daten. Das

Instruction-Set beinhaltetRead-Modify-Write-Operatio-nen sowie spezielle Input/Out-put- und Branching-Operatio-nen. Für den DSP stehen Emu-lations-Tools von TIs Third-Party-Network zur Verfügung.Erste Muster des C28x sind abdem vierten Quartal lieferbar.(rk)

TI/EPICFax: 0 8161/80 3311

Kennziffer 414

Echtzeitbetriebssystem für DSPs

Mit RTXC-DSP bietet AKElektronik ein skalierba-

res Echtzeitbetriebssystem vonEmbedded Power für die DSPs

563xx, 566xx und 8101 vonMotorola sowie den DSP-KernSC100 von StarCore an. DerRTXC-DSP-Kernel kombiniert

eine modulare Scheduling-Ar-chitektur mit dem Echtzeitbe-triebssystem RTXC. ModularesScheduling erlaubt die Opti-mierung der DSP-basiertenEmbedded-Designs, indem siedie Architekturattribute desSchedulers an die Applikations-anforderungen anpassen. DieSingle-Stack-Implementierungbietet Multi-Threading und Le-vel-spezifische Thread-Prio-ritäten für schnelle lineare Pro-zesse bei Verwendung von sta-tischen Kernel-Objekten. Die

Multiple-Stack-Multitasking-Implementierung ermöglichtdas Management verschiedenerKernel-Objekte. Diese könnenvom Anwender statisch mitHilfe von RTXCgen, einemHost-basierten Konfigurations-modul oder dynamisch durchCode-Programmierung wäh-rend der Laufzeit definiert wer-den. (rk)

AK ElektronikTel.: 0 82 50/9 99 50

Kennziffer 416

»Drei-in-einem«-Modem-Chipsatz

Auf der Basis eines DSP-ba-sierten Chipsatzes dient die

WildWire-Lösung von Lucentdazu, PCs und externe Modemsmit einem V.90-Analogzugang(56 kBit/s), einem ADSL-Lite-Zugang (1,5 MBit/s) und AD-LS-Full-Rate (bis zu 8 MBit/s)auszustatten. Der Chipsatz ba-siert auf dem DSP1691 von Lu-cent. Er kommt ohne separateLeiterplatten für das V.90-Mo-dem und die DSL-Funktionen

aus und benötigt keine zusätzli-che Network-Interface-Card. Eswerden die Standards G.Lite,G.dmt und V.90 der Internatio-nalen Telekommunikationsuni-on sowie der ProtokollstandardT.1413, Issue 2 des ANSI unter-stützt. (rk)

LucentTel.:00 44/1189 32 42 99

Kennziffer 418

DSP-CPCI-Karte

Seine Palette der ComStruct-DSP-Ressourcenkarten hat

Blue Wave Systems um die Com-pactPCI-Karte CPCI/C6402-3 er-weitert. Sie bietet eine flexibleund skalierbare DSP-Plattformfür einen einzigen Steckplatz zurEntwicklung eines breiten Spek-trums von kabelgebundenen undkabellosen Sprach- und Daten-anwendungen einschließlich 2,5-G- und 3-G-Transcodierung,GPRS-Verschlüsselung, Paket-anwendungen und Sprachauf-zeichnung. Durch die Verwen-dung von acht TI-TMS320C6203-Prozessorenentspricht die Verarbeitungslei-

stung der Karte der Leistung vondrei ComStruct-CPCI/C6400-Karten mit je vier TI-C6201-DS-Ps. Mit der C6402-3-Karte kön-nen fast 200 Kanäle pro Steck-platz transcodiert werden. Es ste-hen jedem C6203-DSP16-MByte-SDRAM Speicherzur Verfügung. Zwei Steuerpro-zessoren mit einer Taktfrequenzvon 80 MHz, jeder davon mit 32-MByte-SDRAM und 4-MByte-Flash-Speicher ausgestattet,führen Aufgaben zur Kartenver-waltung und -steuerung aus. DieKarte bietet eine H.110-Schnitt-stelle und eine IEEE 1386.1-kompatible PMC-Position einfa-cher Breite zum Hinzufügen vonE/A-Komponenten wie bei-spielsweise T1/E1-Leitungs-schnittstellen. (rk)

Blue Wave SystemTel.:00 44/15 09 63 44 44

Kennziffer 420

Produkte ELEKTRONIK-FOCUS


DSP-Bibliothek

Die DSP-Library IXLibs-AV von Ixthos ist eine

mathematische Bibliothek miteinem kompletten Angebot anFunktionen, die das Interfacezur speziellen Signal-Proces-sing-Hardware einer aufVxWorks oder Linux basieren-den Entwicklungsumgebungdarstellen. IXLibs-AV verfügtüber einen mit C aufrufbarenFunktionssatz, der speziell fürden PowerPC 7400 von Mo-torola ausgelegt ist. Die Bi-

bliothek unterstützt alle Stan-dard-Signalprozessorfunktio-nen (arithmetische Operatio-nen, Real-Signal-Processing,Cache-Management, Signal-generierung, Fehlersuche).Diese sind in PowerPC-7400-AltiVec-Assembler codiert.(rk)

IxthosTel.:00 44/29 20 74 79 27

Kennziffer 422

DSP-Cores mit 1,1 GHz Taktrateund geringer Leistungsaufnahme

Der DSP-Kern TMS320C64xvon TI bietet Taktfrequen-

zen von bis zu 1,1 GHz, die ei-ne Verarbeitungsleistung vonnahezu 9000 MIPS erlauben.Der Baustein basiert auf derVLIW-Architektur VelociTIund baut auf dem TI-C62x auf.Duale Befehlsregister für 8/16Bit ermöglichen die Verarbei-tung von nahezu neun Milliar-den 8-Bit-Multiplikations-Ak-kumulationszyklen (MAC) proSekunde. Spezielle Instruktio-nen sollen den Datenfluss ver-bessern und die Codegröße imSpeicher reduzieren. Bestehen-der Code für den C62x ist auchauf dem C64x-DSP lauffähig.Der DSP-Kern TMS320C55xzeichnet sich durch einenStromverbrauch von 0,05 mWpro MIPS und eine Leistung bis

zu 800 MIPS aus. Der C55xbaut auf dem TI-C54x auf, un-terstützt aber zusätzliche Pro-grammierfunktionen, ohne da-bei die Software-Kompatibilitätmit vorhandenem C54x-Codeaufzugeben. Power-Manage-ment-Funktionen sorgen für ei-ne Steuerung des Energiever-brauchs und erlauben das Ab-schalten von inaktiven Periphe-riekomponenten, Speichern undwichtigen Funktionseinheitenim Leerlauf. Die Taktrate be-trägt bis zu 400 MHz. ZurUnterstützung der DSP-Coresstehen eine komplette Entwick-lungsumgebung sowie das Third-Party-Netzwerk bereit. (rk)

TI/EPICTel.: 0 8161/80 3311

Kennziffer 424



Schneller und effizienter Startmit DSP-Multiprozessorsystemen

Hunt Engineering stellt daserste Produkt der HEX-

press Familie, das Multiprozes-sorsystem HEXpress-QUADvor. Die Systeme sind komplet-te applikationsspezifische Ent-wicklungspakete, die aus unter-schiedlichen DSP-Modulen,I/O Schnittstellen, Entwick-lungs-Software und Software-Paketen bestehen und somiteinen schnellen Start der Appli-kationsentwicklung ermögli-chen. Das HEXpress-QUAD-Bundle beinhaltet ein Hochlei-stungs-PCI-Board mit vierTMS320C6000-DSPs und voll-em Multiprozessor-Support so-wie das Code-Composer-Stu-dio. Das Hardware-spezifische

Tool Server/Loader v3.0 vonHunt Engineering dient zur Un-terstützung der Applikation aufSystemebene. HEXpress-QUADkann mit bis zu vier Fixed-Point- oder Floating-Point-C6000 Prozessoren ausgestattetwerden, wobei beliebige Kom-binationen der TMS320C6201-oder TMS320C6701-Prozesso-ren möglich sind. Upgrades fürandere Prozessoren aus dieserFamilie wie z.B. aus der TMS-320C6203- oder TMS320C64xx-Familie werden im Laufe desJahres zur Verfügung stehen. (pa)

OrsysTel.: 0 75 44/95 6118

Kennziffer 426

DSP zur Decodierung von AAC und MP3

Zwei DSPs, die Audio-Kompressionsformate un-

terstützen, hat Toshiba vorge-stellt: Der Single-Chip-Bau-stein TC9446F-004 unterstütztsowohl AAC (Zweikanal)- alsauch MP3-Kompressionsfor-mate. Zur Decodierung vonDolby Digital, Dolby ProLogicsowie anderen audiovisuellenSystemen einschließlich DVDist der TC9446F-003 ausge-legt. Neben einem 24-Bit- x

24-Bit-Prozessor, der 12-k-Worte Daten-RAM und12-k-Worte Programm-ROM enthält, weist dieTC9446F-Familie ein128-Wort Programm-RAM auf. Darüber hinauskönnen bis zu 1 MByteexternes SRAM als Da-ten-RAM Verwendungfinden. Die DSPs werdenmit 3,3 V betrieben und

sind in einem 100-Pin-QFP-Gehäuse lieferbar. Bei einemBefehlszyklus von 15,4 ns (65-MIPS-Betrieb) verfügen dieBausteine über einen Digital-Audio-Eingang entsprechenddem 12S-Bus-Standard mitvier Ausgangs- und zwei Ein-gangsports. (rk)

ToshibaTel.: 0211/5 29 60

Kennziffer 434

Datenwandlerauswahl-Tool für DSPs

Ein von TI entwickeltes Soft-ware-Tool, ein Plug-in für

die in Code-Composer-Studiointegrierte Entwicklungsumge-bung, soll die Konfigurations-zeit für TI-Datenwandler in Ver-bindung mit TMS320-DSPs re-duzieren. Das Modul liefertWindows-Navigationswerkzeu-ge, die es Entwicklern ermögli-chen, aus dem vorhandenenSpektrum Datenwandler auszu-wählen und diese direkt in dasSoftware-Programm der DSPsTMS320C5000 und TMS320

C6000 zu integrieren. Dabeikönnen die Konfigurationsdatenfestgelegt werden, die dann mitC-Code in das Design einge-bracht werden. Die erste Versiondes Datenwandler-Tools bein-haltet DSP-Codecs, A/D-Wand-ler und DSP-A/D-Wandler mitintegrierten FIFO-Speichern.Später sollen auch D/A-Wandlerhinzukommen. (rk)

TI/EPICTel.: 0 8161/80 3311

Kennziffer 432

Online-Training für DSPs

Die Version 3.0 der Soft-ware-Entwicklungslösung

CodeWarrier für DSPs ist alsTeil des Evaluation Kits EVM56824 von Motorola erhält-

lich. Diese Version bietet Com-piler-Optimierungen für denDSP56800 sowie zusätzlichemathematische Schlüsselfunk-tionen, die die Software-Perfor-

DSP-Entwicklung mit C++

Für seine Entwicklungsum-gebung VisualDSP zum

Programmieren von DSPs bie-tet Analog Devices einen C++-Compiler an. Er unterstützt dieProgrammentwicklung für alleDSP-Familien von AnalogDevices einschließlich Sharc,TigerSharc, ADSP-218x undADSP-219x. VisualDSP mitC++ entspricht dem Embedded-C++-Standard, der als Unter-gruppe des ISO/IEC-C++-

Sprachenstandards definiert ist.Der C++-Compiler unterstütztTemplates und andere Eigen-schaften des kompletten Stan-dards. Vordefinierte Klassen,die DSP-Spracherweiterungenund Hardware-Eigenschaftenberücksichtigen, sind beinhal-tet. (rk)

Analog DevicesTel.: 089/76 90 33 00

Kennziffer 428

mance verbessern und die Co-de-Größe optimieren sollen.CodeWarrior ist speziell für dieDSP-Algorithmen, also auchzum Erlernen der Architekturund des Instruction-Sets desMotorola-DSPs 56824 ausge-legt. Metroworks bietet imRahmen seines Online-Lehr-instituts CodeWarriorU.comKurse zum Thema digitale Sig-

nalprozessoren an. Erklärt wer-den nicht nur die Funktionender DSPs, sondern auch dieProgrammierung auf demDSP56824. Die Teilnahme anden Kursen ist kostenlos. (rk)

MetrowerksTel.:0611/97 7742 35

Kennziffer 430

CHIP-DESIGN


Spannungsabfälle in USDM-Schaltungen

Interconnect-Probleme im Griff

Die Einführung von UDSM-Prozesstechnologien(Ultra Deep Submicron) hat zu einem neuentechnischen Problem geführt. Gemeint sindschwierig vorherzusagende und in den Griff zubekommende Effekte in den Verbindungsstruktu-ren integrierter Schaltungen. Zu den besonderswidrigen Effekten, die in UDSM-Schaltungenauftreten, gehören Spannungsabfälle, da sichdiese Phänomene häufig als Timing-oder Signal-integritätsprobleme tarnen. Sind diese Span-nungsabfälle jedoch wirklich so ein großes Pro-blem, mit dem sich der Designer auseinanderset-zen muss? Schließlich waren sie doch auchfrüher kein Thema.

Die Strukturabmessun-gen von UDSM-ICs

werden immer kleiner. Da-durch nehmen die Wider-stände, Signallaufzeiten undKoppelkapazitäten zu, wäh-rend die Rauschabständegleichzeitig kleiner werden.Das Resultat ist ein realesProblem, das sich nicht vonallein erledigen wird. In ei-ner kürzlich durchgeführtenErhebung im Zusammen-hang mit 50 in der Pro-duktion befindlichen UDSM-Designs stellte sich heraus,dass es in 75 Prozent dieserProjekte zu Problemen mitder Stromversorgungsstruk-tur, dem so genannten PowerGrid gekommen ist, die vordem Tape-out zu Layout-Korrekturen zwangen. In 20Prozent der Designs tratensogar gravierende Schwie-rigkeiten auf. In Bezug aufdie Entwurfsregelprüfung(Design Rule Checking,DRC) und die Übereinstim-mungsprüfung von Schalt-plan und Layout (Layoutversus Schematic, LVS)wies keines dieser DesignsBeanstandungen auf. Tatsa-che ist, dass Designer vonChips, die mit über 100

MHz arbeiten, mehr als dreiMetallisierungsebenen be-sitzen oder für Prozesse mit0,35 µm oder weniger kon-zipiert sind, mit Spannungs-abfall-Problemen konfron-tiert werden und sich diesemThemenkomplex nicht ver-schließen können.

Hierfür muss der Designerjedoch zunächst wissen, wiesich Spannungsabfälle in ei-nem Design auswirken, wel-che Design-Trends und Me-thoden zu Problemen beitra-gen und welche rasch wirk-samen und bewährten

Möglichkeiten es gibt,Spannungsabfall-Problemein den Griff zu bekommen.Design-Teams auf derganzen Welt bedienen sichhierzu einer Technik, die als»Power Grid Sign-off«(PGS) bezeichnet wird unddie Möglichkeit gibt, poten-tiell problematische Ele-mente der Stromversor-gungsstruktur, in denen eszu übermäßigen Spannungs-abfällen kommen kann, zuerkennen und zügig zu repa-rieren.

Bei den in der englisch-sprachigen Fachliteraturauch als »IR Drop« bezeich-neten Spannungsabfällenhandelt es sich um Span-nungseinbrüche in denStromversorgungs- (VDD-)und Masseleitungen (VSS)integrierter Schaltungen.Beim Design eines ICs setztman in der Regel eine idealeStromversorgung voraus, dieüberall auf dem Chip einenbeliebig hohen Strom zurVerfügung stellen kann, oh-ne dass es zu solchen Span-nungseinbrüchen kommt. InWirklichkeit jedoch habendie schmäleren Leiterbahnenin UDSM-Chips einen höhe-ren Widerstand zur Folge,der wiederum zu Span-nungsabfällen führt. An sichwäre dies kein Problem;wenn aber die Power-Grid-Struktur eines komplexenSystem-on-Chip-ICs aus ei-nigen zehn Millionen Wider-

ständen besteht, können dieSpannungsabfallproblemesehr schnell äußerst komplexwerden. Verschlimmert wirddie Lage dadurch, dass sichSpannungsabfälle nicht sel-ten indirekt, nämlich als Lo-gik- oder Timing-Problemeäußern:■ Nicht funktionierende

Chips. Wenn die Span-nungsabfälle insgesamt zuhoch sind, kommt es zuFunktionsfehlern in denLogikgattern. Der Effektähnelt damit logischenFunktionsfehlern oder Fer-tigungsmängeln, obwohleine Logiksimulation zeigt,dass das Design korrekt ist.Wenn der Chip nach Anhe-ben von VDD einwandfreiarbeitet, sind Spannungs-abfälle die Ursache.

■ Intermittierende oder da-tenabhängige Funktions-fehler. Lokale Span-nungsabfallprobleme tre-ten verstärkt auf, wennbestimmte Operationen inunmittelbarer Nachbar-schaft auftreten (z.B.wenn alle Bits eines Bus-ses gleichzeitig ihren Zu-stand ändern). Im Nor-malbetrieb tritt ein sol-cher Sonderfall vielleichtniemals auf, doch durcheine bestimmte Datenein-gabe kann dieses Span-nungsproblem sehr wohlhervorgerufen werden.Für den Designer stellt essich wie ein logischerFunktionsfehler dar, dernur unter ganz gewissenUmständen in einem be-stimmten Bereich desChips auftritt.

■ Timing-Fehler. Wenn derSpannungsabfall zwarinsgesamt hoch ist, abernicht ausreicht, um einenTotalausfall der Logik zuverursachen, kann es zueinem Timing-Fehlerkommen. In diesem Fallwird die Funktion einesGatters lediglich ver-langsamt. Experimentehaben gezeigt, dass einGatter durch fünf ProzentSpannungsabfall um bis

Bild 1. Die mit VoltageStorm erstellte statische Span-nungsabfalldarstellung eines 0,18-µm-Designs

CHIP-DESIGN


zu 15 Prozent langsamerwerden kann. Weist derChip nach Anheben vonVDD ein einwandfreiesTiming auf, so könnenSpannungsabfälle die Ur-sache sein.

■ Intermittierende oder da-tenabhängige Timing-Fehler. Ebenso wie beiden intermittierendenFunktionsfehlern könnenbestimmte Eingangsdatenauch zu einem Span-nungsmangel führen, dersich durch Timing-Fehleräußert.In der Vergangenheit wur-

den Designer von Schaltun-gen, die mit niedrigen Fre-quenzen arbeiteten und mit0,5-µm-Prozessen und dreiMetallisierungsebenen im-plementiert wurden, seltenmit Spannungsabfallproble-men konfrontiert. Inzwi-schen jedoch sind auch beiMainstream-Designs Fre-quenzen über 100 MHz so-wie 0,25-µm-Prozesse mitvier oder mehr Metallisie-rungsebenen die Regel, sodass Spannungsabfälle durch-aus zu einem Problem ge-worden sind. Die seit einigerZeit zu beobachtende Zu-nahme der durch Span-nungsabfälle verursachtenAusfälle ist das Resultat ver-schiedener Design-Trends:■ Fortschritte bei UDSM-

Prozessen. Je feiner dieSchaltungsstrukturen ei-

nes Chips, umso kleinerwerden die Transistorenund umso höher wird dieSchaltungsdichte. Neue,leistungsfähigere Transis-toren benötigen eine nied-rigere Versorgungsspan-nung, um Ausfälle derBauelemente zu vermei-den. Durch das Absenkender Versorgungsspannungwiederum verringert sichder Rauschabstand und da-mit auch die Toleranz ge-genüber Spannungsabfäl-len auf den Versorgungs-leitungen innerhalb desChips. Größere, dichtereund komplexere Chipsweisen ferner eine höhereVerlustleistung auf. Hinzukommt, dass die Designermehr Metallleiterbahneneinsetzen, um längere Sig-nal- und Stromversor-gungsleitungen auf diesengrößeren Chips zu imple-mentieren. Der höhere Wi-derstand der schmälerenLeiterbahnen von UDSM-Chips führt im Verbundmit den höheren Strom-stärken zu größeren Span-nungsabfällen.

■ Design-Werkzeuge. Dieheute verwendeten Place-and-Route-Werkzeugekönnen nicht erfassen,welche Auswirkungen ei-ne Design-Entscheidungauf den Spannungsabfallhaben wird. Dementspre-chend können diese Tools

örtlich begrenzte Span-nungseinbrüche verursa-chen, wenn sie großeTreiber zu eng anordnen.Große, kurzzeitige Span-nungsabfälle können ent-stehen, wenn gleichzeitigschaltende Signale zudicht verlegt werden.Außerdem können Via-Anordnungen erzeugtwerden, die für die von ih-nen versorgten Bussenicht ausreichend dimen-sioniert sind.

■ Hierarchisches Designvon SOC-Projekten. Sogut wie alle Design-Teams gehen mittlerweileso vor, dass die einzelnenFunktionsblöcke separaterstellt und anschließendzum endgültigen Designkombiniert werden. DieStromversorgungsstruk-turen der einzelnenBlöcke werden jedochausschließlich für den je-weiligen Schaltungsteilbemessen. Werden dieBlöcke zum komplettenDesign zusammengefügt,entsteht ein nicht vorher-sagbarer Stromfluss durchdie resultierende Versor-gungsstruktur, sodass derStrom möglicherweisedurch die Schaltungs-blöcke fließt, anstatt dieschützenden Ringleitun-gen um sie herum zuwählen.

■ Low-Power-Design. Eineniedrige Leistungsauf-nahme bedeutet nichtzwangsläufig einen gerin-gen Spannungsabfall, dereher von der maximalenund weniger von derdurchschnittlichen Leis-tungsaufnahme bestimmtwird. Viele Low-Power-Designmethoden nutzenbeispielsweise das »Clock-Gating« zur Verringerungder durchschnittlichenLeistungsaufnahme einesSchaltungsteils. Das Takt-signal für den betreffen-den Block wird hier nurdann aktiviert, wenn die-ser tatsächlich gebrauchtwird.

Es gibt jedoch noch weite-re Faktoren, die Spannungs-abfallprobleme hervorrufenkönnen:■ Anordnung und Design

von I/O-Pads. Gleichzei-tig schaltende Ausgangs-Pads, die stets stark belas-tet sind, führen zu einemhohen Strombedarf miteinem daraus resultieren-den Spannungsabfall.

■ Isolation der Stromver-sorgungsstrukturen ein-zelner Schaltungsteile.Ein Designer wird dieStromversorgungsstruk-turen empfindlicher Schal-tungsteile (z.B. von PLL-Stufen oder Speichern) inder Regel isolieren.

■ Fehler bei der Verbindungglobaler und lokalerStromversorgungsstruktu-ren. Es ist gängige Praxis,die globalen Stromversor-gungsstrukturen des ge-samten Chips und jene dereinzelnen Schaltungsteileseparat zu entwerfen undnach erfolgter Plazierungder Blöcke an mehrerenStellen Verbindungenzwischen der globalen undder lokalen Stromversor-gung herzustellen. An denVerbindungspunkten wer-den – entweder automa-tisch oder manuell – Viaseingefügt, was einen feh-leranfälligen Prozess dar-stellt. Da die traditionellen Sign-

off-Prozeduren (DRC, LVS,Static Timing usw.) dieUDSM-typischen Effekteim Power-Grid eines Chipsnicht berücksichtigen, hatsich das »Power Grid Sign-off« zu einer wichtigen neu-en Methode für das Sign-offvon UDSM-Designs ent-wickelt. Mit der PGS-Tech-nik sollen vor dem Tape-outSchwachpunkte im kom-pletten Chip aufgedecktwerden. Dabei handelt essich um Implementierungs-eigenschaften, die im Be-trieb zu überhöhten Span-nungsabfällen führen.

Das Problem bei der Ent-wicklung einer PGS-Proze-

Bild 2. Um den Spannungsabfall im oberen Teil der Spei-cherblöcke zu beheben werden Leitungen hinzugefügt

CHIP-DESIGN


dur besteht darin, eineMethodik zu finden, die ei-nerseits die Mehrzahl derPower-Grid-Probleme er-kennen kann und anderer-seits schnell genug ist, umbei jedem Design als stan-dardmäßige Sign-off-Proze-dur eingesetzt zu werden.

VoltageStorm von Sim-plex Solutions stellt einePGS-Lösung dar. Mit ihrerHilfe kann der Designer einezügige statische Analyse derStromversorgungsstrukturseines Chips anstellen, umBereiche mit überhöhtenSpannungsabfällen zu iden-tifizieren. Die Resultate las-sen sich anschließend sich-ten oder als GDSII-Overlayan einen industriestandard-gemäßen Layout-Editorzurückführen. Ergänzend zuseinem eingebauten Viewerproduziert VoltageStorm far-bige, einfach interpretierba-re, grafische Reports, aus de-

nen der Spannungsabfall, dieStromstärke und die Strom-dichte für die einzelnen Be-reiche der Stromversor-gungsstruktur hervorgehen.

Bild 1 zeigt die mit Volta-geStorm erstellte statischeSpannungsabfalldarstellungeines 0,18-µm-Designs vonSTMicroelectronics. Das ther-mische Diagramm gibt Aus-kunft über die auf dem Chipentstehenden Spannungsab-fälle. Der rote Bereich weistden höchsten Spannungsabfallauf, während die grünenFlächen für VDD stehen. Imvorliegenden Fall weist derBereich des größten Span-nungsabfalls 150 mV auf undliegt im linken unteren Teil desChips. Obwohl dieser maxi-male Spannungsabfall inner-halb des akzeptablen Bereichsfür dieses Design lag, war dierandnahe Lage dieses hohenSpannungsabfalls eher uner-wartet.

Mit Hilfe der PGS-Explo-ration-Funktion von Volta-geStorm 3.0 konnte manmehrere verschiedene Stra-tegien erkunden, um denSpannungsabfall des Chipszu senken. Binnen wenigerStunden gelang es, diejenigeKombination von Änderun-gen am Power-Grid zu er-mitteln, die zu den bestenErgebnissen führte. Als ers-tes dünnte man die Maschender Power-Grid-Struktur inden Metallebenen 5 und 6aus, um nicht benötigte Ver-sorgungsleitungen zu elimi-nieren und zusätzlichenPlatz für Signallleitungen zuschaffen. Außerdem setzteman zwei Versorgungs-Pinsan der rechten Seite desChips außer Betrieb, die vonden beiden verbleibendenPins ausreichend versorgtwerden konnten. Anschlie-ßend fügte man zusätzlicheLeitungen hinzu, um den

Spannungsabfall im oberenTeil der Speicherblöcke zubeheben (Bild 2). Zum Ab-schluss wurde die Breite desVersorgungsrings erhöhtund unten links ein zusätz-licher Versorgungsspan-nungsanschluss hinzuge-fügt, um die Stromversor-gung des Logikblocks imunteren Teil des Chips zuverbessern. Von den Resul-taten dieser Änderungen(Bild 3) konnte man sichrasch überzeugen, ohne Vol-tageStorm zu verlassen.Daraufhin wurde ein Ände-rungsreport an das Layout-Tool ausgegeben, sodassinsgesamt nur ein einzigerECO-Zyklus erforderlichwar.

(David Overhauser, Simplex)

SimplexTel.: 0 22 61/95 90 82

Kennziffer 500

CHIP-DESIGN

Systeme 6/200072

Ohne Programmiercode erstellt

Componentware effektiv gestalten

Componentware, das Erstellen von Anwendun-gen aus vorhandenen oder vorgefertigten Kompo-nenten, ist der gegenwärtige Trend in der Soft-ware-Entwicklung: Höhere Effektivität wird er-zielt durch Wiederverwendung von bereits Beste-hendem. So wird dem ständig wachsenden Bedarfan individuellen Lösungen Rechnung getragen.Die Realisation komponentenbasierter Software –sprich das Zusammenfügen vorhandener Kompo-nenten zu einer fertigen Anwendung – war aberbisher Software-Spezialisten vorbehalten.

Mit dem VISUAL-Soft-warestudio 3.3 bietet

Triple-S eine einfache undvor allem effektive Möglich-keit, Componentware zu ge-stalten: Die Software wirdvisuell erstellt. Die Lösungder Aufgabe erfolgt dabeiarbeitsteilig im Team derAufgabenträger: Analyse,Software-Design und Ent-wicklung der Komponentenliegen in den Händen derSoftware-Entwickler desBetriebes und/oder der Soft-

ware-Spezialisten von Trip-le-S. Die Gestaltung der Be-nutzeroberfläche und dieÜbertragung auf die jeweili-ge betriebliche Aufgaben-stellung werden vom Fach-spezialisten – z.B. aus demBereich Technik – vorge-nommen.

Das VISUAL-Software-studio 3.3 – ein Produkt derVISUAL-Software-Familie– ist ein spezieller grafischerSoftware-Editor. Mit ihmwerden Software-Kompo-nenten, die Vausteine, imDrag-and-Drop Verfahrenauf dem Bildschirm platziertund zu neuen Anwendungenkombiniert. Diese Vausteinewerden durch aussagekräfti-ge Symbole (Icons) darge-stellt und sind mit einer Be-schreibung verknüpft, die

dem Anwender Auskunftüber Struktur und Funktionder jeweiligen Komponentegibt. Die Schnittstellen derSoftware-Komponenten (In-terfaces) werden durch Pfei-le am Symbol des Vausteinsrepräsentiert und Ein- bzw.Ausgänge genannt, über die

man diese Nachrichten auf-nehmen bzw. abgeben kann.Zur Verknüpfung und folg-lich zur Festlegung des Nach-richtenflusses werden dieentsprechenden Ein- undAusgänge einfach per Maus-klick miteinander verbun-den. Ein Austausch von Vau-steinen und Ändern bereitshergestellter Verbindungen,also der Umbau bereits er-stellter Software, ist pro-blemlos möglich. Die mitdem Editor erstellten Visua-gramme (visualisierte Nach-richtenfluss-Diagramme),die in ihrer Darstellungswei-se einem Blockschaltbildnahekommen, beschreibensowohl den Daten- als auchden Kontrollfluss innerhalbder Anwendung.

Die grafische Program-mieroberfläche von VI-SUAL-Softwarestudio 3.3macht das Erstellen komplexerSoftware-Lösungen nichtnur bedienungsfreundlicher.Durch die Zusammenfas-sung elementarer Vausteinezu größeren Einheiten, soge-nannten zusammengesetztenVausteinen, wird die Pro-grammierung auch über-sichtlicher. Dieses Kombi-nieren von Vausteinen läßtsich beliebig wiederholen,sodaß eine klar strukturierteVaustein-Hierarchie ent-steht.

Neben dem grafischenEditor ist das VISUAL-Soft-warestudio auch mit einemCCC (Component Call Cen-ter) ausgestattet, das dafürsorgt, daß jederzeit einNachrichtenfluss zwischenden Vausteinen möglich ist.Die Funktionen der erstell-ten Software lassen sich da-durch bereits in der Entste-hungsphase testen. DieserVorteil in Verbindung mitdem einfachen Austauschvon Vausteinen unterstütztoptimal Rapid Prototyping,

also die schnelle Konzeptionund Prüfung verschiedenerVarianten einer Anwendung.

Fertige Applikationenschließlich können mit demVISUAL-Exebuilder (Add-on zum VISUAL-Software-studio) per Mausklick in vomVISUAL-Softwarestudio un-abhängig ablaufende An-wendungen umgewandeltwerden. All diese Faktorenbedingen eine deutliche Ver-ringerung der Kosten für Ent-wicklung, Anpassung bzw.Wartung von Softwaresyste-men. Eine Reihe elementarerVausteine zum Erstellen vonBedienoberflächen, sowiefür Ausgaben auf Datei, Bild-schirm oder Drucker sind be-reits im Softwarestudio ent-halten. Darüber hinaus stelltTriple-S Entwicklern mitdem VISUAL-Elementbuil-der, einem weiteren Mitgliedder VISUAL-Produktfami-lie, ein Add-on zur Verfü-gung, das Softwarebausteine,wie beispielsweise OCX-,ActiveX-Controls oder DLLs,in VISUAL-Vausteine ver-wandelt. Aber auch der um-gekehrte Weg ist möglich:mit dem VISUAL-ActiveX-Builder lassen sich VISUAL-Vausteine in ActiveX-Con-trols verwandeln und könnenso auch in herkömmlich er-stellter Software problemlosVerwendung finden.

Die Einsatzgebiete desVISUAL-Softwarestudios3.3 sind nahezu unbegrenzt,da beliebige Software – un-abhängig vom Hersteller –als Vaustein integriert wer-den kann. Besonders be-währt haben sich visuelleSprachen beispielsweise be-reits in folgenden Berei-chen: Maschinen- und Ap-paratebau, Antriebstechnik,Haus- und Energietechnik,Automation, Materialfluss,Simulation, Bildverarbei-tung sowie in Autoren- undWorkflowsystemen.

Mit dem VISUAL-Soft-warestudio ist es jetzt auchmöglich, über eine OPC-Schnittstelle Applikationenzur Prozessvisualisierung


Bild 1. Zur Verknüpfung der einzelnen Module werdendie Ein- und Ausgänge per Mausklick verbunden

Bedienungs-freundlich undübersichtlich

CHIP-DESIGN

Systeme 6/2000 73

und -Steuerung via Bus zuerstellen.

Hierzu wurden zwei neueVausteine entwickelt: »OPC

Client« und »OPC Items«.Diese werden – wie alleVausteine – einfach perDrag-and-Drop im Visua-

gramm mit den gewünsch-ten Komponenten verbun-den: z.B. Buttons, Füll-standsanzeiger oder demVaustein ProfiScope, einemTool zur Messwertvisuali-sierung. So entstehen indivi-duelle, immer wieder effek-tiv und vor allem kos-tengünstig anzupassendeSoftware-Lösungen. Einekostenlose 14-Tage-Voll-version des VISUAL-Softwarestudios 3.3 stehtzum Download zur Verfü-gung oder kann als CD-Romangefordert werden. (pa)


Bild 2. Mit ProfiScope, einem Tool zur Messwertvisuali-sierung, entstehen individuelle Software-Lösungen

Triple-S GmbHTel.: 09 41/7 85 11 23

Kennziffer 502

Software-Tool für ARM-Cores

Zur schnellen Software-Ent-wicklung von Applikatio-

nen auf ARM-Core-Basis hatARM die Developer SuiteADS, den Nachfolger des Soft-ware-Development-Toolkits(SDT) V.2.5, konzipiert. DieADS umfasst eine integrierteEntwicklungsumgebung (IDE)für Windows, verbesserte De-bugger für grafische Bedien-oberflächen (GUI) sowie Co-de-Generierungs-Werkzeuge,Befehlssatz-Simulatoren undROM-gestützte Debug-Tools.Mit der ADS werden alle ARM-

und Thumb-Prozessoren, ein-schließlich der neuen ARM9E-und ARM10-Cores unterstützt.Die ARM-Entwicklungslösungschließt die CodeWarrior-Soft-ware von Metrowerks für dieSoftware-Entwicklung mit ein.Das CodeWarrior-System istfest in die ADS integriert undbietet neben einem Projektma-nager ein Build-System. Überdie intuitive, grafische Bedien-oberfläche können komplexeProjekte gemanagt und dabeidie Produktivität der Program-mierung verbessert werden.

Dabei profitieren Entwicklervon einem vollständig inte-grierten sprachsensitiven Text-editor sowie einem C- undC++-Browser und -Editor. Fürdie ADS sind zwei Erweiterun-gen verfügbar: Die Trace-De-bug-Tools (TDTs) und derEchtzeitmonitor. Beide sindBestandteil der ARM-Real-Ti-me-Debug-Lösung für das Sys-tem-on-Chip-Debugging. (rk)

ARMTel.: 089/60 87 55 45

Kennziffer 504

Emulator für 66-MHz-8051

Der In-Circuit-EmulatorDProbeHS von Hitex wur-

de für die 8051-Derivate vonTemic entwickelt, die über ei-nen Hochgeschwindigkeits-Kernel verfügen (TS8x C51Rx2, TS8xC52X2, TS80C32X2,TS8xC5101/02, TS8xC51U2und TS89C51Rx2). Er unter-stützt eine Emulation bis zu 66MHz, komplexe On-Chip-Peri-pherie, die Emulation bis zu 64 kByte programmierbaremFlash, sowie Low-Pin-Count-Derivate. Die Nutzung von En-hanced-Hooks soll den ROM-Support auch bei höchsten Ge-schwindigkeiten gewährleisten.

Aufgrund des modula-ren Konzepts kann derAnwender das Emula-tionssystem seinen in-dividuellen Wünschenanpassen und erwei-tern: vom kostengün-stigen Einstiegsmo-dell DProbeHS überdie KombinationDProbeHS + DTra-ce16 bis zum High-End-Gerätdurch den Anschluss derDBox16. Es stehen bis zu 1-MByte-Dual-Port-Emulations-speicher und bis zu 1-MByte-Hardware-Haltepunkte für Co-de zur Verfügung. Für das Le-

sen/Schreiben von Daten sind64.000 Hardware-Haltepunktevorhanden. (rk)

HitexTel. 07 21/9 62 81 45

Kennziffer 506

CHIP-DESIGN


RTOS für x86-Systeme

Für x86-Embedded-Systemeist das Echtzeit-Betriebssys-

tem RTOS-32 von On Time aus-gelegt. Es stellt dem Entwicklereine Untermenge der Windows-NT-API in nur 16-kByte- Spei-cher zur Verfügung. RTOS-32hat eine skalierbare Architektur,so dass nur die tatsächlich vonder Anwendung benötigtenKomponenten auf dem Zielsy-stem geladen werden. Das RT-Target-32-Entwicklungssystemist nahtlos mit Microsoft-Vi-sual-Studio-6.0 integriert. Bor-land C, Watcom C und Borland

Delphi werden ebenfalls unter-stützt. RTTarget-32 stellt alleEntwicklungswerkzeuge zurVerfügung, die benötigt werden,um 32-Bit-Anwendungen aufeinem Embedded-System aus-zuführen. RTTarget-32 kann ein32-Bit-Programm, das mit ei-nem Win32-Compiler übersetztwurde, so bearbeiten, dass es aufdem Zielsystem ablaufen kann.Es stellt Boot-Code für dieHardware-Initialisierung, eineLaufzeitbibliothek, einen Loca-tor und einen Cross-Debuggerzur Verfügung. Die Laufzeitum-

Starter-Kit für Windows-CE-Designs

Das Starter-Kit Topas CE,das auf dem 32-Bit-Risc-

Prozessor TX3912 (92 MHz)von Toshiba basiert, ermöglichtes Designern, sämtliche Appli-kations-Hardware und -Soft-ware zu evaluieren und die Win-

CE-Systemleistung in ihrer Zie-lanwendung zu analysieren. DerBausatz ist durch seinen modu-laren Aufbau für Systement-wicklung und schnelles Pro-dukt-Prototyping geeignet. DasKit besteht aus einer Haupt-platine (Main-Board), derTX3912-CPU-Platine, einerLCD-Schnittstelle sowie eineroptionalen LCD-Frontplatte mitBerührungsbildschirm-Schnitt-stelle. Der für Plug-and-Play-Betrieb ausgelegte Bausatz wirdmit der kompletten Hardware

und Software sowie eine Strom-versorgung, serielle, paralleleund Ethernet-Kabel geliefert.Darüber hinaus sind das Toshi-ba-Adaptation-Kit (TAK) undeine Evaluierungskopie desPlatform-Builder für Windows

CE 2.12 von Microsoft erhält-lich. Die mit einer eigenenStromversorgung ausgerüsteteHauptplatine enthält 2-MByte-Boot-EPROM, ein optionales 8-MByte-Flash-ROM, einen AFE(Analog Front End)-Chip sowieeine Anzahl wichtiger Schnitt-stellen zur Ethernet-, RS232-, Ir-DA-, LCD-Frontplatten-, PCM-CIA und Tastatursteuerung. (rk)

ToshibaTel.: 0211/5 29 60

Kennziffer 508

gebung von RTTarget-32 emu-liert eine Untermenge derWin32-API. RTKernel-32 ist ei-ne Bibliothek, die in ein An-wendungsprogramm eingebun-den werden kann und eine Rei-he von Funktionen zur Verfü-gung stellt, mit denen Threads,Semaphoren, Critical Sectionsund so weiter verwaltet werdenkönnen. Die Win32-Emulationvon On Time-RTOS-32 wird soum die meisten der Win32-Thread-API-Funktionen erwei-tert. Das RTFiles-32-Embed-ded-Dateisystem ermöglicht esder eingebetteten Anwendung,Dateien auf Disketten, Festplat-ten und Flash-Disks zu lesenund zu schreiben. Wie RTTar-get-32 und RTKernel-32 stellt

RTFiles-32 seine Funktionalitätdurch eine Win32-Emulationsowie eine eigene API zur Ver-fügung. Der Embedded-TCP/IP-Stack RTIP-32 ist dieNetzwerkanbindung für RTOS-32-Systeme. Die Basisprotokol-le von TCP/IP (BOOTP, RARP,ARP, ICMP, UDP, TCP, DNS)werden durch die Unix-Socket-API für Ethernet- und serielleVerbindungen bereitgestellt.Zusätzlich stehen die High-Le-vel-Protokolle FTP, TFTP, NFS,Web-Server, SMTP/POP3, Tel-net, SNMP und DHCP als Zu-satzmodule zur Verfügung. (rk)

On Time InformatikTel.: 040/2 27 94 05

Kennziffer 510

Echtzeiterweiterung für Windows NT Embedded

Die vollständige Integrationder SHA-Echtzeiterweite-

rung für Windows NT Embed-ded bietet Sybera. Die SHA-Software beinhaltet alle not-wendigen KDF- und TDX-Dateien für den Embedded-NT-Target-Designer. Zusätzlichwurde SHA für den Einsatz aufRead-Only-Plattformen erwei-tert. Mit der Version 5.32 wurdedas Latenzzeitverhalten bei derInterrupt- und Timer-Steuerungverbessert. SHA erlaubt nun ge-schachtelte Ring0-Funktions-aufrufe um komplexe Echzeit-

steuerungen zu realisieren. DieProgrammierung mit der SHA-API erfolgt vollständig auf derApplikationsebene, so dass einenachträgliche Integration in be-stehenden Anwendungen er-leichtert wird. Zur Demonstra-tion von Echtzeitlösungen vorOrt steht die transportable Ein-heit SHA-Demo-Mobil zur Ver-fügung. (rk)

RTOS für Mikrocontroller-Module

Für die Mikrocontroller-Mo-dule im Scheckkartenfor-

mat von Würz Elektronik (aufBasis von Motorola 68332,68336 und 68376) ist jeweils ei-ne Anpassung des Precise/MQX-Echtzeitbetriebssystemsvon HSP verfügbar. In jedemdieser BSPs (Board SupportPackage) sind alle notwendigenTreiber enthalten (Timer, seri-ell, CAN, Flash, RTC, SPI).Hierdurch erhalten die Anwen-der ein sofort einsatzfähigesBasissystem für eigene Embed-ded-Echtzeitanwendungen, oh-

ne sich mit den Anpassungsar-beiten beschäftigen zu müssen.Neben dem Echtzeit-KernelPrecise/MQX, der laufzeitli-zenzfrei und mit Quellcode aus-geliefert wird, erhält der An-wender mit der Precise/Soluti-on eine komplette Tool-Kettebestehend aus Design-, Remo-te-Echtzeit-Debugging- undPerformance-Analyse-Werk-zeugen. (rk)

SyberaTel.: 0 70 31/411781

Kennziffer 514

HSPTel.: 02 51/98 72 90

Kennziffer 512

CHIP-DESIGN


IDE für Embedded-Systeme

Die integrierte Entwick-lungsumgebung Multi

2000 von Green Hills ist auf-wärtskompatibel zur Vorgän-gerversion IDE Multi, bietetaber einige Verbesserungen:Das Graphical User Interface

des Debuggers stellt dem An-wender grafische, frei konfigu-rierbare Menüs sowie erweiter-bare, selbst definierbare Iconszur Verfügung. Die Menüs zur

Ausführung ständig sich wie-derholender (Debug-)Funktio-nen wie Step, Halt, Set-Break-points oder Call-Memory-View-Window sind intuitiv be-dienbar gestaltet. Zusätzlichsind die Fenster für jede Task

(zum Beispiel Debug, Registerund API-Calls) farbig codiert,um sie leichter voneinander un-terscheiden zu können. Die in-krementale Debug-Eigenschaft

Green HillsTel.: 07 21/9 86 25 80

Kennziffer 516

von Multi 2000 erlaubt Teile ei-ner Anwendung getrennt vomRest zu debuggen und zu re-compilieren. Zur Unterstützungdieser Eigenschaft teilt die IDEdie Symbolinformation, die derCompiler erzeugt, in einzelneSymboldateien auf. Dadurchwird die Größe des Symbol-Fi-les verringert und das Ladenvon Programmen beschleunigt.Der EventAnalyzer in Multi2000 zeichnet grafisch auf derexpandierbaren Zeitachse Sys-tem- und Applikationsereignis-se in Echtzeit auf. Der wie einHigh-Level-Logikanalysatorarbeitende Analyzer zeigt alleKontext-Switches, RTOS-API-Calls und Interrupts zeitrelativan. Der objektorientierte Brow-ser zeigt die Struktur von Klas-sen sowie statische und dyna-mische Calls in hierarchischerForm mit Farb-Codierung an.Multi 2000 ist für die wichtig-sten 32-Bit- und 64-Bit-RISC-und CISC-CPUs sowie für eini-ge gängige DSPs erhältlich. (rk)

Echtzeit-Modelling-Software

Volle UML-Umgebungenfür die Entwicklung von

Echzeitsystemen bietet die Mo-delling-Suite Real-Time-Studio-Professional v3.1 von Artisan.Die Software ist sowohl für erst-malige User ausgelegt als auchfür jene, die mit anderen Model-

ling-Tools Erfahrungen gesam-melt haben. Real-Time-Studio-Professional unterstützt C-,C++- und Java-Code-Generie-rung und Rückwärtskonstrukti-on. Verfügbar sind eine erweiter-te Zustandsmodellierung und Si-mulation, eine automatische Do-

JTAG-Debugger für ElanSC520

Mit dem XDB OCDemonvon CAD-UL können

AMD-ElanSC520-basierendeEmbedded-Systeme über dasJTAG-Interface debugged wer-den. Dazu wurde der Hochspra-chen-Debugger von CAD-ULan den OCDemon von Macrai-gor angepasst. Dabei handelt essich um einen Übersetzer, derdie Centronics-Schnittstelle ei-nes PCs auf die JTAG-Debug-Schnittstelle des ElanSC520

umsetzt. Der XDB-Hochspra-chen-Debugger in Verbindungmit dem OCDemon-Hardware-Interface unterstützt vollständigden AMDebug-On-chip-trace-Mechanismus. Damit könnenEntwickler den Programmver-lauf ihrer Applikation aufzeich-nen, ohne aufwendige In-Cir-cuit-Emulatoren einsetzen zumüssen. Auch die über 400 Pe-ripherie-Register des SC520werden vom Debugger direkt

kumentationserzeugung sowieein Online-Führer zur Prozess-unterstützung. (rk)

ArtisanTel.:00 44/12 42 22 9312

Kennziffer 518

unterstützt. Der Entwicklerkann sich also über den Statuseinzelner Registerinhalte perBitfeld-Editor informieren undbei Bedarf vom Debugger ausdirekt Manipulationen vorneh-men. Alle Register sind in derintegrierten Online-Hilfe voll-ständig beschrieben. (rk)

CAD-ULTel.: 0 73 05/95 90

Kennziffer 520

CHIP-DESIGN


ASIC-Prototyping- und -Partitionierung

Synplicity gibt die Verfüg-barkeit einer verbesserten

Version seines »Register-Trans-fer-Level-Partitioning and Pro-totyping Tools« Certify be-kannt. Zu den neuen Featuresvon Certify 2.1 gehören z.B.solche, die die Produktivität beider Verifikation von ASICsoder SoCs (Systems-on-a-Chip) verbessern: neue Pin-Zu-ordnungs-Funktionen, eineneue Benutzeroberfläche undPartitionierungshilfen. Fernerbietet das neue Release Unter-stützung für programmierbareLogikbausteine der APEX-Fa-

milie von Altera und der Virtex-Reihe von Xilinx.

Verglichen mit Certify 1.1 er-zielt der Designer jetzt eine mehrals 25-prozentige Verkürzungder Zykluszeit. Die neue Benut-zeroberfläche von Certify ist fürdie Verarbeitung von SoC-De-signs optimiert und bietet hierfürdetaillierte Rückmeldungen überBlackbox-Timing-Modelle nichtsynthetisierbarer Bauelementeund Signallaufzeiten auf denLeiterbahnen des Prototyp-Boards sowie uneingeschränktesCross-Probing an sämtlichen RT-Darstellungen des Designs. Die

C++ und SDL

Mit dem Entwicklungs-Tool Tau 4.0 von Telelo-

gic wird eine Unterstützunggeboten, die C++ mit SDL ver-bindet. Mit dem UML-Profilkönnen Designs in UML simu-liert, validiert und getestetwerden. Ein Hinzuziehen vonSDL ermöglicht die Generie-rung und den Einsatz der ge-samten Anwendung. In jederPhase der Entwicklung habenManager nun die Kontrolleüber die Geschwindigkeit derMarkteinführung ihrer Produk-te sowie der Qualität der An-wendungen. Das Interface-Tool C++ eröffnet das Tor zuder Welt von C++. Mit ihm ha-ben auch Entwickler, die es be-vorzugen, vorwiegend mitUML und SDL zu arbeiten,Zugang zu Komponenten undSystemen, die in C++ geschrie-

ben sind. C++ kann hierbei ausjeglicher Kombination vonC++-Komponenten, Legacy-C++ oder auch C++ bestehen,das von der Tau-UML-Suitegeneriert wird. Schließlichwird die gesamte C/C++-An-wendung automatisch gene-riert. Das Tool bietet Analyseund Simulation des C++-Co-des, mit dem eine Verbindunghergestellt worden ist. Nicht-Echtzeitkomponenten wie et-wa User-Interface und Databa-se können mit Echtzeitkompo-nenten des Systems integriertwerden. Tau 4.0 ist derzeit fürWindows-95/98/NT-4.0-undUnix-Workstations erhältlich.(rk)

TelelogicTel.: 05 21/145 03 01

Kennziffer 522

Leistungsfähigkeit des Prototypsund die Markteinführungszeitverbessern sich durch die neuenPartitionierungshilfen. Hierzugehört die Aufteilung großerMultiplexer, das Bit-Slicing um-fangreicher Primitives und dieFähigkeit zum »Zippen« vonFunktionsblöcken auf der Basisder Ein- oder Ausgänge. Ebensowie die übrigen Debug- undPartitionierungshilfen (z.B. dieautomatische Einrichtung vonProbe-Points und die Logikdu-

plizierung) bewirken dieseneuen Funktionen keine Verän-derungen am Quellcode. Hierinliegt, so hebt der Hersteller her-vor, ein wichtiger Unterschiedzu konkurrierenden Lösungen.Certify 2.1 ist für die Betriebs-systeme Windows 95/98/NT undUnix (Solaris und HP) lieferbar.(pa)

SynplicityTel.: 089/93 08 62 52

Kennziffer 524

C/C++-Compiler

Der System-Compiler 4.0von C Level Design ist ge-

kennzeichnet durch einen Kom-pilierungsmodus, der eineC/C++-Verifikationsmethodevon komplexen Designs er-laubt. Er unterstützt einen di-rekten Pfad zur HDL-Imple-mentierung. Der Design-Stilbasiert auf nativem ANSIC/C++ und kann auf den Ein-satz einer C/C++-Klassenbi-bliothek verzichten. Sämtlichenotwendigen Merkmale für dasHardware-Design beispielswei-se Hierarchie, implizite und ex-plizite Clocks und Resets sowiePointer und komplexe Datenty-pen werden unterstützt. Das Ja-

va-GUI bietet ein gemeinsames»Look-and-Feel« über sowohlSystem-Compiler als auch Si-mulationsumgebung CSim vonC Level Design hinweg. DieGUI enthält ein Konfiguarati-ons-Management, mit derenHilfe Entwickler die Synthese-umgebung einrichten können,ohne dass sie das Tool selbstaufrufen müssen. Der System-Compiler 4.0 ist für Solaris-und Windows 98/NT-Plattfor-men lieferbar. (rk)

C Level DesignTel.:001/40 85 58 77 80

Kennziffer 526

DSP-Cores für 3G-Mobilfunkapplikationen

Zur weiteren Stärkung seinerPosition für 3G-(dritte Ge-

neration-)Mobilfunk- sowieBreitband-Kommunikations-Anwendungen hat Infineon ei-ne neue Generation seines 16-Bit-Festkomma-DSP-CoresCarmel entwickelt. Der 20xx-Core verfügt über einen Po-werPlug-Beschleuniger, der esSoC-Entwicklern ermöglicht,den Befehlssatz des Cores zukonfigurieren. Damit könnenrechenintensive Funktionenwie mehrfache Datenraten oderkomplexe Modulationen imple-mentiert werden. Diese Modulesind eng gekoppelt mit demCarmel-DSP-Core und werdenvon der Software genauso wie

die bereits fest eingebautenAusführungseinheiten im DSP-Datenpfad verwendet. Die Mo-dule erlauben eine Skalierungvon Hard- und Software. DerBefehlssatz des DSP-20xx-Co-res nutzt die CLIW-(Configura-ble Long Instruction Word-)Ar-chitektur, die die Vorteile vonVLIW (Very Long InstructionWord) hinsichtlich Geschwin-digkeit und flexibler Steuerungmit dem kompakten Code undder geringen Leistungsaufnahmevon SIMD (Single InstructionMultiple Data) kombiniert. (rk)

InfineonTel.: 089/23 42 24 04

Kennziffer 528

BOARD-DESIGN


Netzwerkprozessoren

Bandbreite effektiv ausnutzenHeutige Netzwerke sehen sich im Wesentlichen mitdrei Herausforderungen konfrontiert: dem starkzunehmenden Netzwerkverkehr, dem Zusammen-wachsen von Telefon- und Datenverkehr und derIntegration von neuen Technologien in bestehendeSysteme. Die zunehmende Popularität des Inter-nets, E-Mail, Datenbankzugriffe und das explosiveWachstum von E-Commerce-Lösungen führtendazu, dass erstmals das Volumen des Daten-verkehrs das Volumen des Telefonverkehrs über-traf. Auch wird das Zusammenwachsen von Datenund Sprache wesentlich das Aussehen zukünftigerNetzwerke bestimmen. Voice over IP (VoIP), Voiceover ATM (VoATM), Voice over Frame Relay(VoFR) sind Ansätze in dieser Richtung. DieseTechnologien werden jedoch nur erfolgreich sein,wenn sie entsprechenden Quality of Service (QoS)garantieren und das Problem der Abrechnung vonSprachverkehr über Datenleitungen gelöst ist.Netzwerkprozessoren sind ein Baustein zukünfti-ger Technologien, der die genannten Problemekommender Netzwerke lösen hilft.

Viele Netzwerk-Providerarbeiten daran, Engpäs-

se in ihren Netzwerken zubeseitigen. Oft werden aberdiese Engpässe fälschlicher-weise als Bandbreitenpro-blem gesehen und versucht,das Problem durch mehr

Bandbreite zu lösen. Zuneh-mend erkennen die Herstel-ler aber, dass durch den Ein-satz von Netzwerkprozesso-ren die vorhandene Band-breite wesentlich effektiverausgenutzt werden kann.Gleichzeitig können Router-

Services implementiert wer-den, die bei maximaler Da-tenübertragungsrate arbei-ten. Solche Services könnenLoad-Balancing, QoS, Gate-ways, Firewalls, Sicher-heits- und Cache-Mechanis-men sein. Im Remote-Ac-cess-Bereich sind Serviceswie Bandwidth-on-Demand,Authentifizierung und dieUnterstützung unterschied-lichster Medien wie ISDN,T1/E1, STM1 bis STM16,Kabel- und xDSL-Modemsmöglich. Auch werdenNetzwerkprozessoren neueGerätegenerationen wie z.B.für LAN-Telefonie, Voice-Gateways, Multiservice-Switches oder VoIP-PBXsermöglichen.

Nach DataQuest ist einNetzwerkprozessor ein pro-grammierbarer Kommuni-kationsbaustein, der eineoder mehrere der folgendenAufgaben lösen kann:■ Paketklassifizierung –

Identifizierung von Pake-ten aufgrund bekannterKriterien wie z.B. Adres-se oder Protokoll,

■ Paketmodifizierung –Änderung der Pakete ent-sprechend der Protokoll-anforderung von IP, ATModer anderer Protokolle(z.B. Time-to-Live fürIP),

■ Speichermanagement(Queue/Policy Manage-ment) – Zwischenspei-cherung von Paketen undVerteilung der Pakete ent-

sprechend der Applikati-on und

■ P a k e t b e f ö r d e r u n g(Packet Forwarding) –Übertragung von Paketendurch einen Switch undWeiterleitung der Paketezu einer definiertenAdresse.

Diese Definition be-schreibt die Basisfunktioneneines Netzwerkprozessors.Durch den Einsatz vonHardware- oder Hardware-/Software-Lösungen erlau-ben Netzwerkprozessorenaber gleichzeitig eine Er-höhung der Bandbreite, dieReduzierung von Latenzzei-ten, besseren Durchsatz unddie Ausführung von kom-plexen Aufgaben, die beimEinsatz einer reinen Soft-ware-Lösung schlicht un-möglich sind. Netzwerkpro-zessoren werden für Netz-werke die gleiche zentraleRolle spielen wie CPUs fürdie PCs. Netzwerkprozesso-ren sind optimiert für netz-werkspezifische Aufgaben,insbesondere für Aufgabender Netzwerk-Layer 2, 3, 4und 5. Üblicherweise inte-grieren Netzwerkprozesso-ren mehrere universelle Pro-zessoren zusammen mit spe-zieller Logik. Durch die Par-allelisierung erreicht manhohen Durchsatz bei gleich-zeitiger Flexibilität und Pro-grammierbarkeit. Der Erfolgeines Netzwerkprozessorswird durch seine frühzeitigeVerfügbarkeit, den Durch-

BOARD-DESIGN

Systeme 6/200078

wöhnlichen Durchsatz, Fle-xibilität und Kontrolle. Die-ser Netzwerkprozessor kanneigenständig oder als Kom-ponente in umfangreicherenSystemen eingesetzt wer-den. Ein Netzwerkprozessorist z.B. völlig ausreichend,um einen Workgroupswitchmit 40 Fast-Ethernet-Portszu realisieren, der bei vollerInterface-Geschwindigkeitdie Bearbeitung mehrererNetzwerk-Layer erlaubt. EinNetzwerkprozessor erlaubtdie Bearbeitung eines voll-duplexen Kanals mit 4GBit/s für L2/L3/L4.

Durch integrierte Hard-warefunktionen unterstütztder IBM-Netzwerkprozes-sor Applikationen dieL2/L3/L4/L5-Switching beivoller Interface-Geschwin-digkeit durchführen müssen.Der Baustein unterstützt bei voller Geschwindigkeitgleichzeitig mehrere Filter-regeln. Diese Leistung wirdin der ersten Generation von

zehn Protokollprozessorenmit insgesamt 1333 MIPSerzielt. In der nächsten Ge-neration werden dann 16Protokollprozessoren zumEinsatz kommen. Für denNetzwerkprozessor wird um-fangreiche Unterstützungzum Einsatz in der Kunden-applikation angeboten. DerChip enthält als Hardwareeinen On-Chip-Debugger.Für die Software-Entwick-lung steht eine Entwick-lungsumgebung zur Verfü-gung.

Weiterhin bietet IBM zu-sätzliche Bausteine an, dieden Netzwerkprozessor er-gänzen. Das sind z.B. derPacket-Rout ing-Switch28.4G, der den Netzwerk-prozessor für Applikationenbis 60 GBit/s skaliert.

(Andreas Wohlrab, IBM Microelectronics)


satz, die Anzahl spezialisier-ter Hardware-Funktionenund die Leistungsfähigkeitder integrierten Prozessoren bestimmt sein. Hardware-Unterstützung für Standard-funktionen wie Hashing,Tree-Structures, Kontroll-summen, Filtern, Klassifi-zierung (Sicherheitsaspekt)und die Möglichkeit derZwischenspeicherung und

Verteilung von Paketenwerden ebenfalls wichtige Unterscheidungsmerkmalesein.

Der Netzwerkprozessorvon IBM wurde als frei kon-figurierbare und skalierbareParallelprozessorarchitekturentworfen. Die verteilte Pro-zessorarchitektur und dieVielzahl von Hardware-As-sistenten bieten außerge-

Bild 3. Blockschaltung eines Netzwerkprozessors

IBM MicroelectronicsTel.: 089/45 04 46 65

Kennziffer 600

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Abonnement-Bestell-Service und Adressänderungen: Vertriebsservi-ce Systeme, Edith Winklmaier, Herzog-Otto-Str. 42, 83308 Trostberg, Tel. 0 86 21/64 58 41, Fax 08621/62786Abonnement-Bestell-Service Schweiz, THALI AG HITZKIRCH,Aboservice, 6285 Hitzkirch, Tel. 0 41/917 28 30, Fax 0 41/917 28 85, E-Mail: [email protected]. Jahresabonnement sFr. 148,-Druck: Druckerei Friedrich VDV, Zamenhofstrasse 43-45, A-4020 LinzUrheberrecht: Alle in Systeme erschienenen Beiträge sind urheber-rechtlich geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Re-produktionen, gleich welcher Art, ob Fotokopie, Mikrofilm oder Erfas-sung in Datenverarbeitungsanlagen, nur mit schriftlicher Genehmigungdes Verlages. Aus der Veröffentlichung kann nicht geschlossen werden,daß die beschriebene Lösung oder verwendete Bezeichnung frei von ge-werblichen Schutzrechten sind.Haftung: Für den Fall, dass in Systeme unzutreffende Informationenoder in veröffentlichten Programmen oder Schaltungen Fehler enthaltensein sollten, kommt eine Haftung nur bei grober Fahrlässigkeit des Ver-lages oder seiner Mitarbeiter in Betracht.Sonderdruckservice: Alle Beiträge in dieser Ausgabe sind als Sonderdruckeerhältlich. Anfragen richten Sie bitte an Edmund Krause, Tel. (0 8 9) 4 56 16-240oder Alfred Neudert, Tel. (089) 4 56 16-146, Fax (089) 4 5616-250.

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ISSN 0943-4941

Diese Zeitschrift wird mit chlorfreiem Papier hergestellt.

Mitglied der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern e.V. (IVW). Bad Godesberg

ivw

BOARD-DESIGN


EDA-Datenbankmanagement

Design-Informationen zusammenführen

Die Bauteildatenbank in Board-Design-Syste-men spielt eine wichtige Rolle bezüglich eineseffizienten Einsatzes des betreffenden Design-Systems. Beinhaltet das Design-System aucheinen Schaltkreissimulator, müssen auch dieSimulationsmodelle der einzelnen Bauteileberücksichtigt werden. In der Regel verfügen dieverschiedenen Entwurfswerkzeuge Bibliothekenmit einer großen Anzahl von Bauteilen. Diesegroßen Mengen beziehen sich jedoch nur auf dieSchaltplansymbole, nicht aber auf die Simula-tionsmodelle. Das heißt, nachdem ein Schaltplankonstruiert wurde, bedeutet dies noch langenicht, dass dieser auch vom Designer einesBoards simuliert werden kann. Eine Proble-matik, die eine Herausforderung an die Her-steller entsprechender zukunftsorientierterEntwurfswerkzeuge stellt.

Mit Multisim V6 vonElectronics Work-

bench wurde ein direkterZusammenschluss aller In-formationen in einem Da-tenbanksystem realisiert.Die drei großen Informati-onsblöcke Schaltplansym-bol, Simulationsmodell undLeiterplattensymbol wurden

untrennbar miteinander ver-schmolzen. Außerdem wur-den noch verschiedeneZusatzinformationen wieEckdaten oder benutzerdefi-nierbare Informationen ein-gebunden.

Eine weitere Flexibilisie-rung wird durch den Einsatzunterschiedlicher Datenban-

ken erzielt. Alle im Liefer-umfang enthaltenen Bautei-le sind in der Multisim-Hauptdatenbank abgelegt.Für die persönlichen Belan-ge des Entwicklers steht einebenutzerdefinierbare An-wenderdatenbank zur Verfü-gung. Wird das System imTeam eingesetzt, kann darü-ber hinaus eine Projekt- bzw.Firmendatenbank definiertwerden, die via Netzwerk je-dem Teammitglied zur Ver-fügung steht. Jede Daten-bank ist einer eigenen Werk-zeugleiste (Toolbar) zuge-ordnet, welche individuellein- und ausgeblendet wer-den kann.

Der Bauteileditor selbstunterteilt sich in die bereitsgenannten Informations-blöcke. Im Register »Allge-mein« werden Informatio-nen wie der Bauteilname,Hersteller und die Zuord-nung in der Werkzeugleistespezifiziert. Die elektrischenDaten und Benutzerfelderkönnen in der täglichen An-wendung als Kriterien in derBauteilsuche verwendetwerden.

Über das Register »Sym-bol« können die Schaltplan-symbole des Bauteils ver-waltet werden. Hierbei ist es

möglich, ein Symbol für dienordamerikanischen ANSI-Norm und der DIN-Norm(bzw. EN/IEC) einzubinden.Das Symbol kann entwederaus dem bestehenden Daten-bestand übernommen wer-den oder mit Hilfe des Sym-boleditors neu gezeichnetwerden. Der Symboleditorkann auf Knopfdruck geöff-net werden und beinhalteteine Fülle von Funktionenund grafischen Elementen,die zur Gestaltung einesSymbols verwendet werdenkönnen.

Im dritten Registerfeldwird das Simulationsmodelleingebunden, wobei es sichhierbei um ein konventio-nelles SPICE-Modell bzw. -Makro aber auch umVHDL- oder Verilog-Bau-steine handeln kann.

Durch die Integration derXSPICE-Code-Schnittstelle(AHDL) können darüberhinaus mit einem C++-Com-piler entwickelte Kompo-nenten in Multisim einge-bunden werden. Diese offe-ne Struktur stellt sicher, dassauch zukünftige Projektemit dem DatenbanksystemMultisim realisiert werdenkönnen. Neue Bauteile kön-nen entweder über die spezi-Bild 1. Symboleditor von Multisim

Bild 2. Bauteileditor (Simulationsmodell)

BOARD-DESIGN


ellen Modellgeneratoren er-zeugt oder importiert wer-den. Über den Import kön-nen so z.B. Simulations-modelle von den Bauteilher-stellern, welche diese überdas Internet oder auf denDaten-CD-ROMs kostenlosbereitstellen eingebundenwerden.

Das vierte und letzteRegisterfeld beinhaltet dieDefinition des Leiterplatten-symbols und der Pin-Zuord-nung. Diese Informationenwerden von der Export-schnittstelle in ein Leiter-platten-Layoutsystem wieOrcad, Protel, Tango oderUltiboard verwendet.

Das Bauteilmanagementvon Multisim bietet hohenKomfort bei der Erweite-rung und Pflege der Bau-

teildatenbanken. Die Ergo-nomie spielt bei der Gestal-tung der Oberfläche einewichtige Rolle, da in derRegel ein erheblicher Zeit-verlust durch komplizierteBenutzerführungen undkryptische Begriffe ent-steht.

Die Übersetzung derSoftware in die deutscheSprache hat bei Electro-nics Workbench Traditionund soll die Lernphase unddie tägliche Anwendungdes Systems beschleuni-gen.

(Alexander Ehle, Electronics Workbench)

Bild 3. Bauteileditor (Leiterplattensymbol)

Electronics WorkbenchTel.: 0711/668300

Kennziffer 602

SMD-Zener-Arrays

Die neue Familie von Minia-tur-Zenerdioden-Arrays

von Rohm soll die Zahl der Bau-elemente auf der Leiterplatte so-wie die Bestückungskosten vonSchutzschaltungen gegen elek-

trostatische Entladungen (ESD)in schnellen Datenkommunika-tions-Anwendungen um bis zu75 Prozent reduzieren. Verfüg-bar in Dual- oder Quad-Konfi-guration eignen sich die Z-Di-oden-Arrays EMZ, FTZ, STZund UMZ für den Hochspan-nungs-Transientenschutz vonempfindlichen Schaltungen. Sieverarbeiten in Übereinstim-mung mit IEC1000-4-2 garan-

tiert bis 8 kV ESD. Die Quad-Arrays sind in den GehäusenUMD5 (SOT353, SC88A) undSMD5 (SC74A) erhältlich,während die Dual-Arrays in denVersionen SMD3 (SC59) und

UMD3 (SOT353, SC70) sowiein den Ultraminiatur-GehäusenEMD (SC75A) lieferbar sind.Die Zener-Spannungen für dieArrays reichen von 6,8 V bis 12V, abhängig vom Bausteintyp.Die Verlustleistung beträgt 150bzw. 200 mW. (rk)

RohmTel.: 0 2154/92 10

Kennziffer 604

Triple-Port-PCI-to-PCI Bridge

Mit dem PI7C7100 von Pe-ricom bietet Tekelec eine

Triple Port PCI-to-PCI Bridgean. Der Baustein ist voll kom-

patibel zur 32-Bit-, 66-MHz-PCI-Local-Bus-Spezifikation,Rev.2.1. Der Primary-PCI-Buskann bis zu 66 MHz getaktetwerden, die beiden Secondary-PCI-Bus-Systeme bis zu 33MHz. Bei Datentransfer bela-

sten die beiden Secondary-Bus-se nicht den Primary-Bus. Ge-fertigt wird der Controller in 3-V-Technologie (5 V tolerante

Eingänge). Der PI7C7100 istim 256-Plastik-BGA-Gehäuseverfügbar. (rk)

MASTER/TARGET

INTERFACE1

TransactionQueue &

Data Buffers1

ArbiterREQ/GNT 1

(Qty 8)

MASTER/TARGET

INTERFACE2

TransactionQueue &

Data Buffers2

ArbiterREQ/GNT 2

(Qty 8)

TransactionQueue &

Data Buffers

Primary ArbiterREQ/GNT

ConfigurationRegisters A/B

PRIMARYMASTER/TARGET

INTERFACE

PRIMARYAND

SECONDARYCONTROL

CLOCK(Qty 16)

SEC

ON

DA

RY

INT

ER

FAC

E 2

SEC

ON

DA

RY

INT

ER

FAC

E 1

PRIM

AR

Y I

NT

ER

FAC

E

Tekelec AirtronicTel.: 089/516 45 03

Kennziffer 606

Produkte BOARD-DESIGN


Mikrocontroller mit USB

Die 8-Bit-OTP-Mikrocon-trollerfamilie Picmicro

von Microchip unterstützt dieUSB-1.1-Low-Speed-Schnitt-stelle. Die ICs enthalten einenSoftware-Abkopplungsmecha-nismus, mit dem sich eine Peri-

pherieschaltung selbst vom Sys-tem abkoppeln kann, obwohl esphysikalisch immer noch ange-schlossen ist. Dies erleichtertdas Debugging und erlaubt dasRekonfigurieren von Systemenunter Peripheriekontrolle, ohnedass man Kabel ziehen muss.Die ersten beiden Mitgliederder Produktfamilie, der PIC16C745 und der PIC 16C765,enthalten 8 K x 14 Worte Pro-grammspeicher und 256 ByteBenutzer-RAM. Der 28-Pin-PIC 16C745 verfügt über 22I/O-Ports und einen 5-Kanal-8-Bit-A/D-Wandler, während der40-Pin-PIC 16C765 33 I/O-

Ports und einen 8-Kanal-8-Bit-A/D-Wandler aufweist. BeideBauteile bieten eine integrierteBandgap-Spannungsreferenz,eine Oszillator-Betriebsart,Brown-Out-Erkennung, eineverbesserte Capture/Compare/

Pulsweiten-Modulation, eineUSART-Schnittstelle, einen 16-Bit-Timer, zwei 8-Bit-Timer,einen Watchdog-Timer und ei-nen weiten Betriebsspannungs-Bereich von 2,5 bis 5,5 V. DieMikrocontroller werden vomMPLAB-ICE 2000 Universal-In-Ccircuit-Emulator unter-stützt, der eine Echtzeitemulati-on ermöglicht. Microchip bietetnoch weitere Unterstützung wiez.B. Entwicklungs- und Pro-grammier-Tools. (rk)

MicrochipTel.: 089/6 2714 40

Kennziffer 612

Lesekanal-IC für Harddisk

Für Datenraten von mehrals 500 MBit/s ist der

CMOS-Schreib-/Lesekanal-ICL6361 von STMicroelectro-nics ausgelegt. Der Baustein

wird mit einer 0,25-µm-Pro-zesstechnologie hergestellt,um hohe Leistungsfähigkeit,niedrige Leistungsaufnahmeund einen wettbewerbsfähigenPreis miteinander zu kombi-nieren. Der Chip vervollstän-digt die produktionsbereiteKomplettlösung von ST fürHarddisk-Laufwerke. DerL6361 enthält einen PRML-Lesekanal (Partial ResponseMaximum Likelihood) auf derBasis eines 16-Zustands-Vi-

terbi-Detektors und -Codie-rungsverfahren zur Verbesse-rung des Rauschabstands. Fürden Harddisk-Hersteller be-deutet dies, dass er mehr Daten

auf einer einzelnen Platte spei-chern kann. Ein von ST ent-wickeltes Interpolating-Ti-ming-Recovery-Verfahrenund ein Tiefpassfilter achterOrdnung sollen die Leistungs-fähigkeit erhöhen. In Labor-tests wurde laut Hersteller einemaximale Datenrate von 650MBits/s gemessen. (rk)

STMicroelectronicsTel.: 089/46 00 60

Kennziffer 610

Registerbestücktes DIMM

Eine Speicherkapazität von2 GByte weist das register-

bestückte PC100/ PC133-DIMM-Modul von Smart Mo-dular Technologies auf. SeineLeistungsfähigkeit verdanktdas 168-Pin-Modul der gesta-pelten Unterbringung von 512-MBit-SDRAMs in einem einzi-gen Chipgehäuse. Mit Hilfedieser Methode kann das Mo-dulformat der 256-MBit-Bau-steine beibehalten werden, undes entstehen keine Mehrkostenfür das Ändern des Leiterplat-tenlayouts. Konzipiert wurdedas Modul für anspruchsvolleApplikationen wie etwa Mehr-prozessor-Server, Workstationsund Netzwerkausrüstungen.

Das DIMM-Modul entsprichtden PC133-Spezifikationen derJEDEC und besitzt eine 256Mx72-Konfiguration. Verschie-dene Speicherkapazitäten von64 MByte bis 2 GByte sind lie-ferbar. Die Beteiligung vonSmart an dem PC133-Validati-on-Programm von Intel, das ei-ne Charakterisierungsprüfungder PC133-SDRAM-Bauele-mente von unabhängiger Stelleverlangt, soll sicherstellen, dassdie Module kritischen Hoch-leistungsspezifikationen genü-gen. (rk)

Smart ModularTel.: 089/93 08 6130

Kennziffer 608

BOARD-DESIGN Produkte


Power-Management im Griff

Einen Durchbruch bei dis-kreten Leistungshalblei-

tern kündigt Intersil mit derDense-Trench-Technologie an.Sie basiert auf Power-MOS-FETs, die mit einem geringenStromwiderstand und niedrigerVerlustleistung ein- und ausge-schaltet werden können. Dabeiist die Kanaldichte etwa dop-pelt so hoch wie bei der vongängigen Trench-MOSFETs.Höhere Kanaldichte, also mehrLeitungskanäle pro Silizium-fläche, bedeutet kleinererDurchlasswiderstand des Bau-teils. Der spezifische Fächen-widerstand liegt bei 0,18 Mil-

liohm pro cm2. Die Technolo-gie wird den Spannungsbereich20 V bis 100 V abdecken. Eswerden auch P-Kanal-Baustei-ne angeboten. Die Gate-La-dung und die Fähigkeit, induk-tive Lasten ungeklemmt zuschalten (UIS Capability) kön-nen an spezielle Anforderun-gen flexibel angepasst werden.Die ersten Produkte sind be-reits verfügbar, die Serienferti-gung soll im September anlau-fen. (rk)

IntersilFax:089/93090565

Kennziffer 614

Adapter für BGAs

BGA-Debugging auf derPlatinen-Rückseite ist mit

den Flip-Adaptern von Emula-tion Technology (Distributor:First Components) möglich.Dabei werden die Emulatorenoder Signaladapter an der Rück-seite angeschlossen und da-durch der auf der Vorderseiteeingelötete Prozessor stillge-

legt. Der Flip-Adapter spiegeltdie Signale von BGA-Chips aufdie Rückseite der Leiterplatten,erlaubt so den Zugriff auf dieSignale und bietet dabei ein zurVorderseite identisches An-schlussbild. Der Hauptprozes-sor kann während der gesamtenHardware- und Software-De-bug-Phase in der Platine einge-

lötet bleiben. Die Anwendermüssen nur in der Designphasedie Anschlüsse des BGAs durchdie Rückseite der Platine führenund Vorkehrungen treffen, denProzessor in Tri-State zu verset-zen. Der BGA-Gehäuse-Emu-lator wird in Reflow-Lötung aufdie PCB-Rückseite angesetztund der Flip-Adapter ange-schlossen. Dann kann ein Emu-lator-Pad oder ein Signal-an-schluss eingesetzt werden, umdie Verbindung zum Emulatoroder Logikanalysator herzustel-

len. Neben minimierten Lei-tungslängen haben Entwicklerals Vorteile die Einsparung vonPrüfpunkten auf der Serienpla-tine, die Vermeidung kostspieli-ger Re-Designs, das einfacheEntfernen und die geringe Bau-höhe des Adapters. Versionenfür die verschiedenen Kontakt-abstände mit bis zu 32 x 32 An-schlüssen sind verfügbar. (rk)

First ComponentsTel.: 0 8104/10 88

Kennziffer 616

Terminal-ICs mit ISO14443

Mit seinen Terminal-ICsfür Lesegeräte bietet In-

fineon für kontaktlose Chipkar-ten-Anwendungen eine kom-plette Chip-Systemlösung, diedie ISO-Norm 14443 für Kon-taktlos-Schnittstellen erfüllt.Die beiden Terminal-ICs SLF9000N (kontaktlose Logik) undSLF9611 (Sicherheitsmodul)sind die mit den Chipkartenüber Luftschnittstelle kommu-nizierenden Bausteine auf derLesegeräteseite. Zusammen mitden Chipkarten-ICs von Infine-on ermöglichen sie die schnelleEinführung von kontaktlosenChipkarten-Anwendungen,zum Beispiel im Bereich derIdentifikation und Zugangskon-trolle. Der Logikbaustein SLF9000N ist für die Kommunika-tion zwischen dem Lesegerätund der Chipkarte zuständig. Erunterstützt beide kontaktlosenÜbertragungsverfahren im Ra-diofrequenzbereich der standar-disierten Kontaktlos-Schnitt-stelle ISO14443: Typ A (Am-plitude Shift Keying ASK

100%) und Typ B (ASK 100%).Der Baustein erlaubt die einfa-che Entwicklung von Anwen-dungs-Software und damit eineschnelle Integration in beste-hende Terminalsysteme. DasSicherheitsmodul SLF9611 re-gelt die sichere Authentikationzwischen dem Lesegerät undder Chipkarte als auch dieKommunikation der Chipkartemit dem Hintergrundsystem.Vom Hintergrundsystem ge-steuerte Verwaltungs- und War-tungsvorgänge wie Software-Updates, können online durch-geführt werden. Der Bausteineignet sich sowohl für kontakt-lose als auch für kontaktbehaf-tete Lesegeräte. Der SLF9000Nwird im PLCC-Gehäuse mit 44Pins geliefert, der SL9611 in ei-ner standardisierten Plug-in-Karte, die der SIM-Karte inMobiltelefonen vergleichbarist. (rk)

InfineonTel.: 089/23 42 44 97

Kennziffer 618

Produkte BOARD-DESIGN


SEMINARFÜHRER

Anzeige

Daten-Recovery für Sonet/ATM/IP

Die 3,3-V-Takt- und Daten-Wiederherstellungsein-

heit (Clock and Data Recovery,CDR) VSC8115 von Vitessekommt bei OC-12/STS-12/STM-4 (622 MBits/s) oderOC-3/STS-3/STM-1 (155MBit/s) in Terminalmultiple-xern, Add/ Drop-Multiplexern,Schalt-multiplexern, im Wel-

lenlängen-multiplexing, inanalogen, ATM- und IP-Syste-men zum Einsatz. Der Bau-stein entspricht den ANSI-,Bellcore- und ITU-T-Spezifi-kationen hinsichtlich der Jitter-Dämpfung und bietet mit 130mW (Norm) eine geringe Ver-lustleistung. Mit seiner hohenEingangsempfindlichkeit in

Kombination mit der Fähigkeitzum erneuten Synchronisierenvon Daten am Ausgang stelltder Baustein für Entwickler ei-ne Lösung für die Maximie-rung der Datenkohärenz dar.Der VSC8115 sorgt durch Um-formung des Signals unter Ver-wendung des wiederhergestell-ten nur wenig Jitter aufweisen-den Takts für eine konstanteDatenintegrität. Die schnellenTakt- und Datenausgänge desBausteins unterstützen mehre-re E/A-Typen, womit flexibleKonstruktionsmöglichkeitengeboten werden. Die Ausgängekönnen als LVDS-Differenz-ausgänge terminiert werden,indem ein 100-Ohm-Registerzwischen die Differenzsignalegesetzt wird, oder sie könnenals LVPECL-Differenzausgän-ge terminiert werden. Um dieAnzahl der Komponenten zu

vermindern, können dieschnellen Eingangs- und Aus-gangspuffer mit den LVDS-und LVPECL-E/As andererGeräte zusammengeschaltetwerden, ohne dass irgendwel-che Übersetzer oder Pegelum-setzer erforderlich sind. Die in-tegrierte CDR des VSC8115besteht aus einem Phasendis-kriminator, einem Schleifenfil-ter mit einem externen Kon-densator und einem LC-basier-ten spannungsgesteuerten Os-zillator (VCO). Das Systemarbeitet mit einem 19,44-MHz-Bezugstakt für die Frequenzer-fassung und die Signalverlust-Detektion. Der Baustein ist ineinem 20poligen TSSOP-Gehäuse lieferbar. (rk)

VitesseTel.: 0 82 32/78 6 26

Kennziffer 622

Dreifacher 10-Bit-A/D-Wandler

Den nach eigenen Angabenweltweit ersten Dreifach-

10-Bit-High-Speed-A/D-Wand-ler mit 30 MSPS von SignalProcessing Technologies stelltInsight vor. Der SPT853 ist speziell zur Digitalisierung vonVideosignalen (RGB, YcrCb,CCIR-601) geeignet. Die wich-tigsten Parameter für eine ge-naue Wandlung von Chromi-nanz und Luminanz, die Diffe-rential Gain und DifferentialPhase ist mit 0,5 Prozent bzw.mit 0,5 Grad spezifiziert. DerChannel-to-Channel-Crosstalkbeträgt typisch – 66 dB. BeiSample-Raten von 30 MSPSund Video-Eingangssignalen

(3,58 MHz) erreicht man ty-pisch 8,7 ENOB (SINAD 54,5dB). Bei einer Versorgungs-spannung von +5 V liegt dieLeistungsaufnahme bei 485mW. Der SPT7853 ist für pro-fessionelle und semiprofessio-nelle Videoapplikationen, z.B.LCD-Bildschirme und -Projek-toren, Videokameras, Mixerund PC-Video-Capture-Kartengeeignet. Der Baustein ist im52-poligen TQFP-Gehäuse ver-fügbar. Ein Evaluation-Boardkann geliefert werden. (rk)

InsightTel.: 089/61 10 80

Kennziffer 620

BOARD-DESIGN Produkte


Schalter schützt USB-Schnittstelle

Mit dem MAX893L stelltMaxim einen strombe-

grenzenden Leistungsschalterfür die Universal-Serial-Bus-Schnittstelle (USB) vor. Diesermit 70 mOhm niederohmigeSchalter verhindert, dass sich

ein Computersystem aufgrundvon Überströmen oder Kurz-schlußbedingungen an derUSB-Schnittstelle selbst herun-terfährt. Der Schalter über-wacht den Strom auf 20 Prozentgenau, wodurch das Netzteildeutlich kleiner und preiswerter

gehalten werden kann. DerMAX893L ist ein preisgünsti-ger, pinkompatibler Ersatz fürden MAX890L. Der Grenzwertfür den Maximalstrom kannbeim MAX893L vom Anwen-der zwischen 200 mA und 1,2 Aeingestellt werden. Der Bau-stein erzeugt ein Fault-Signalsobald dieser Grenzwert er-reicht wird oder sobald sich derBaustein unzulässig hoch selbsterhitzt hat oder die Spannungunter die Undervoltage-Grenzefällt. Der Ruhestrom liegt bei14 µA während des normalenBetriebs und bei 0,1 µA sobaldder Schalter unterbrochen ist.Der Schutz gegen thermischeÜberlastung begrenzt die Leis-tungsaufnahme und die Chip-temperatur automatisch auf si-chere Bereiche. Der Schalter istim achtpoligen SO-Gehäuseverfügbar und über den erwei-terten Temperaturbereich (-40bis +85 °C) spezifiziert. (rk)

MaximTel.: 089/85 79 90

Kennziffer 624

Ersatz für Tantal-Chips

Der neuentwickelte Alumi-niumkondensator von

CDE hat gleiche Abmessungenund Anschlüsse wie herkömm-liche Tantalchip-Kondensato-ren Gehäuse D. WesentlicherUnterschied ist jedoch der um80 Prozent niedrigere ESR, dereine niedrige Impedanz undhöhere Ripple-Ströme bis 3 A

bei 100 KHz/+105 °C ermög-licht. Die Frequenzstabilität bei100 KHz beträgt 15 Prozent, imVergleich zu minus 70 Prozentbei Ta-Chips. Der neue Poly-merkondensator hat nahezu kei-ne Veränderungen der Impe-danz und des ESR über dem Be-triebstemperaturbereich (ohneDerating) von -55 bis +105 °C.

Bei Überlastung verursacht derKondensator keinen Kurz-schluss, er ist nicht entflamm-bar und enthält keine giftigenStoffe entsprechend UL-94 VO.Auch gegen Überspannungenund Gegenspannungen bis 20Prozent der Nennspannung istdas Bauteil unempfindlich. DieKapazitätswerte gehen bis 270

µF bei 2 V und 100 µF bei 8 Vin der Serie ESRE. Die SerieESRD reicht bis 16-V-Betriebs-spannung. Die zu erwartendeLebensdauer wird mit 50 Jahrenangegeben. (rk)

CBFTel.: 0 8106/3 20 31

Kennziffer 626

ATM-SAR mit 50-MHz-Host-Bus

Auf dem FireStream 155 ba-siert das leistungsfähige

ATM-Bauelement MB86698FireStream 155G SAR (Seg-mentation and Reassembly)von Fujitsu. Das IC verfügt je-doch über einen generischen50-MHz-Host-Bus anstelle vonPCI. Hinsichtlich Architekturund Treiber-Code auf untererEbene sind beide Versionengleich. Der FireStream 155Gunterstützt alle gängigen ATM-Service-Klassen, einschließlichABR (Available Bit Rate) underfüllt die Anforderungen desATM Traffic ManagementTM4.0. Zu seinen Leistungs-merkmalen gehören ein leis-tungsfähiger Systembus mitBetriebsarten, die sowohl mitIntel- als auch Motorola-Pro-zessoren kompatibel sind sowieeine flexible Utopia-basierteZellübertragungsschnittstelle.Der Traffic-Management-Con-troller des FireStream 155G un-terstützt das Zellentakten fürABR-, CBR-, VBR- und UBR-Service-Klassen. Die Parameterdes Datenverkehrs werden proVerbindung in einem lokalenSpeicher gesichert. Ein Kalen-deralgorithmus wird für das

Takten mit vier Prioritätsstufenverwendet, die jeweils unab-hängig von den Datenprofilensind. Zur ABR-Unterstützunggehört die autonome Verwal-tung der RM-Zellen (Ressour-ce-Management-Zellen). Bis zu32 KByte virtuelle ABR-Kanäle (Virtual Circuits, VC)können gleichzeitig aktiv sein,jeweils mit unterschiedlichenDatenprofilen. Bei anderen Ser-vice-Klassen können bis zu 64KByte VCs gleichzeitig aktivsein. Die 52-MHz-Zellübertra-gungs-Schnittstelle, Utopia Le-vel 2, kann entweder als Uto-pia-Master oder -Slave mit 8oder 16 Bit weitem Bus konfi-guriert sein. Zudem kann aucheine 8-Bit Utopia-Level-1-Be-nutzer-Schnittstelle unterstütztwerden. Der FireStream 155Gverfügt über einen 3,3-V-Kern,der an der E/A einen 5-V-Be-trieb erlaubt, und kann in einembreiten Temperaturbereich be-trieben werden. Das Bauele-ment wird in einem 240-Pin-QFP-Gehäuse geliefert. (rk)

FujitsuTel.: 0 6103/69 00

Kennziffer 628

SYSTEM-DESIGN


Internet-taugliches Rechnersystem mit OS/9

»Big Brother« surft im InternetEin Auto per Satelliten zu orten, ist heute keinKunststück mehr. In der Zentrale zu wissen, wieschnell es fährt, wieviel Benzin noch im Tank istund ob die Türen auch richtig geschlossen sind, ohne dabei mit einer Menschenseele zu reden, stelltauch kein Problem mehr dar. Diesen nicht mehrganz ungewöhnlichen Informationstransfer machen kleine, vielseitig einsetzbare Rechnersys-teme wie das Moviline MCT von Plettac möglich.Es eröffnet dem Nutzer fast ganz selbstverständlicheinen Quantensprung bei allen Anwendungen imBereich Flottenmanagement, Telemetrie, Standort-bestimmung, Notrufsysteme, Diebstahlsicherungund Verkehrstelematik. Jetzt geht Plettac noch einen Schritt weiter und macht sein RechnersystemInternet-tauglich. Grundlage des jüngeren Brudersdes Moviline MCT ist das Betriebssystem OS-9 vonMicroware.

In immer mehr Fahrzeuge,die geortet werden sollen,

beispielsweise die LKWs ei-ner Spedition, werden Rech-nersysteme zur Überwa-chung eingebaut. Sichtbarist ein kleines robustes Metallgehäuse, in dem eineFülle von Möglichkeitensteckt. Über eine Mobil-funkverbindung fragt dieZentrale an, wo der LKW istund in welchem Zustand ersich befindet (fahrend/ste-hend) und mit welcher Ge-schwindigkeit er fährt. DieseDaten sind weltweit abfrag-bar. Sensoreingänge ermög-lichen es, zusätzliche Mess-daten zu erfassen. Mit bei-spielsweise einem der achtzusätzlichen analogen Mess-sensoren könnten Datenüber die Schaltzustände fest-gestellt werden und sogardie Getriebe ferngeschaltetwerden. Im Umfeld des Flottenmanagements ist die-ses Rechnersystem fürLKW-Fuhrparks, Gefahr-

guttransporte, Fluchtfahr-zeuge und auch die Contai-nersicherung ein willkom-mener »Big Brother« imSinne von George Orwell.Doch das Feld der Einsatz-möglichkeiten ist wesentlichgrößer. Zu nennen sind hierauch die Datenerfassungund Sicherung stationärerObjekte, was für den Schutzvor ungebetenen Gästen imHäuschen im Grünen genau-so gilt wie für den Kampfgegen Industriespionage,Vandalismus an Baustellenund in Lagerhallen. Das Wo-chenendhäuschen zum Bei-spiel muss nur über Stromverfügen. Wenn die Bewe-gungssensoren Alarm ge-ben, dann schickt es automa-tisch eine Textnachricht andas Handy des Besitzers, zueinem Sicherheitsdienstoder zur Polizei. Ein nettesBonbon: Man könnte mitdiesem Rechnersystem auchzwei Stunden vor der An-kunft die Heizung einschal-

ten. Aktiviert wird diese, in-dem der Besitzer eine ent-sprechende SMS an dasRechnersystem sendet.

Das von Plettac ent-wickelte Rechnersystemkann Pumpstationen ebensoaus der Ferne steuern undwarten wie Windkrafträder,Hochbehälter und Industrie-anlagen. Wer seine Yacht si-chern möchte, kann das mitdem kleinen, unscheinbarenMetallkästchen ebenfalls.Ein Yachtausrüster auf Mal-lorca hat die Boote in seinerMarina mit dem Plettac-Rechner ausgestattet undschlägt dabei zwei Fliegenmit einer Klappe. Zum einenschützt Moviline MCT denBesitzer vor Diebstahl, dennüber GPS lässt sich jederzeitersehen, wo das Boot schip-pert, zum anderen aber istein Wasserstandssensor an-geschlossen. Dieser ist be-sonders im Winter gefragt,wenn die Boote lange unge-nutzt im Hafen liegen. Die-ser Sensor sorgt dafür, dasseine Pumpe in Gang gesetztwird, wenn in das Boot Was-ser eindringt. Übersteigt dieAktivität dieser Pumpe einegewisse Zeit, dann sendetdas Rechnersystem eine

SMS an den Hafenmeisteroder den Besitzer, der dannSchlimmeres verhindernkann.

Die Umwelterfassung undWetterdatenerfassung ge-hören ebenfalls zu den An-wendungsmöglichkeitendieses Rechnersystems.Beim Einsatz in GSM-Net-zen kann man in über 80Ländern der Erde perSprach- und Datenaustauschgrenzüberschreitend kom-munizieren. Für regional be-grenzte Einsätze kann derRechner auch auf andereÜbertragungstechniken, bei-spielsweise Betriebsfunk,zurückgreifen.

Der Kern des Systemssitzt in einem robusten Me-tallgehäuse mit integriertemGPS-Reciever und/oderGSM-Modul sowie einemschnellen 32-Bit-Prozessor.Eine Vielzahl von Schnitt-stellen (6 x seriell, 24 x ana-log beziehungsweise digital)ermöglicht eine freie, an-wendungsspezifische Konfi-guration für jeden denkba-ren Einsatz. Direkte Ein-und Ausgänge sind:■ acht analoge Eingänge,

die Füllstand, Spannung,Geschwindigkeit, Dreh-

Features des Moviline MCTEin universelles Kommunikations- und Telemetrie-Rechnersys-

tem für unterschiedliche Anwendungen im stationären und mo-bilen Betrieb.■ mobiles Computing mit Notebook, Handheld-PC, Palm-

Size-PC,■ mobiler Arbeitsplatz: Auftragsdienste, Bestellannahme,

Lieferdienste, Lagerbestandsabfragen,■ Netzwerkanbindung,■ Internet-Anbindung, E-Mail,■ Navigationssystem,■ interne Anschlussmöglichkeiten: Kommunikationseinrich-

tungen: GSM-Modul von Siemens (Intern); mit Telefon-funktion,

■ Navigationseinrichtungen,■ GPS-Empfänger Rockwell Jupiter,■ GPS-Empfänger Rockwell Micro-Tracker,■ serielle Schnittstellen: 4 x RS-232, 1 x RS 485, PC, Note-

book, Palm-Size-PC, Terminal VT 100,■ Verkehrstelematik-Terminal,■ anwendungsspezifische Tasten-/Display-Einheit,■ Drucker, Barcodeleser,■ Betriebssystem: Microware OS-9

SYSTEM-DESIGN


zahl, Temperatur, Gas-sensor und/oder Frequen-zen messen,

■ acht digitale Eingänge fürNotruftaste, Taxinotruf,Unfallsensor, Licht-schranke, Türkontakt,Feuermelder, Stromaus-fall und Maschinenstill-stand,

■ acht digitale Ausgänge,die Licht, Wasser, Hei-zung, Motor, Schranke,Alarmanlage, Pumpe,Not-Aus schalten.

Gesteuert, bedient undkonfiguriert wird der Rech-ner so einfach wie ein Mo-dem mit einem AT-Befehls-satz. Eine Besonderheit da-bei ist die Event-Konfigura-tion, das heißt, das Systemwird so konfiguriert, dass esabhängig von den Eingangs-signalen, Zeit und Positionreagiert. Die Bedienungendafür können logisch mit-einander verknüpft sein.

Mit einer zweiten Versiondes Rechners geht man nocheinen Schritt weiter. Der jün-gere Bruder wird nämlich In-ternet-tauglich sein und da-mit die Palette der Anwen-dungsgebiete dramatischvergrößern. Basis desGanzen ist das Betriebssys-tem OS-9 von Microware.OS-9 macht ein System-Up-date die Systemanpassungund -erweiterung im laufen-den Betrieb möglich. Es istsicher durch ein prozessba-

siertes Multitasking mitMMU-Unterstützung undläuft auf den gängigen Pro-zessoren. Außerdem bietetdas Betriebssystem natürlichNetzwerkanbindung ebensowie Multimedia- und Perso-nal-Java-Unterstützung. Mitausschlaggebend für denEinsatz von OS/9 in das neueRechnersystem war, dass esein Embedded-Echtzeit-Be-triebssystem ist. OS-9 istaußerdem vom Speicherbe-darf her sehr klein. Wenn

man wieder einen Nachfol-ger für das Rechnersystemkonstruiert, dann muss mannicht wieder von vorne an-fangen, sondern ergänzt dieAnwendungsmöglichkeiteneinfach.

Dadurch, dass das Rech-nersystem jetzt Internet-tauglich ist, kann sich derNutzer beispielsweise überdas Telefon in ein Fahrzeugeinwählen und über seinenBrowser im Rechner nach-schauen, was in dem Fahr-zeug vorgeht. Messdatenwerden in dem neuen Rech-nersystem gesammelt undgespeichert. Diese könnendann von der Zentrale ausheruntergeladen werden.Besonders interessant sinddiese neuen Möglichkeitenfür die Maschinensteuerung.Da das System mit Tempera-turen von -40 bis +75 °Ckonfrontiert werden kann,ist es für den Einsatz in La-

bors aber auch an Band-straßen geeignet. Alarmsen-soren melden sofort, wenn inden einzelnen Produktions-abschnitten etwas nichtstimmen sollte. Damit bil-den die Rechner ein Netz-werk, das größeren Schadenzu verhindern hilft. Ange-schlossen werden könnendie Rechner auch an ein mo-biles Netzwerk. Jedes Geräthat in diesem Netzwerk eineeignen TCP/IP-Adresse.

Der überwachende Mitar-beiter sitzt im Büro und kannauf alle Rechner zugreifenund entsprechend Einflussnehmen, da die grafischeDarstellung der Messwertedurch den Browser über-sichtlich und leicht bedien-bar ist. Waagen in Kaufhäu-sern müssen z.B. durch die-se technische Neuerung

nicht mehr einzeln program-miert werden, sondern be-kommen in der Zentrale dieneuesten Preise für die Pro-dukte eingespeist. Durchdiese technische Neuerungentfalle das mühsame Pro-grammieren der einzelnenWaagen. Zusammenfassendkann man festhalten, dassdas Moviline MCT 2 mitdem Betriebssystem OS-9eine technische Einheit bil-det, die zahlreiche Einsatz-möglichkeiten eröffnet, undden Unternehmen in Bezugauf Controlling, Sicherheits-kontrolle und Wirtschaft-lichkeit einen gewaltigenSchritt entgegenkommt.

(Volker Müller, Plettac)

OS-9-Betriebssystem für Embedded- und Realtime-Applikationen■ Gewährleistet hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des

Systems,■ System-Update, -Anpassung und -Erweiterung im laufenden

Betrieb,■ sicheres, weil prozessbasierendes Multitasking mit MMU-

Unterstützung, verfügbar auf den gängigen Prozessoren derEmbedded-Industrie: PowerPC, x86, SH, StrongARM, 68k,MQS, ARM,

■ Netzwerkunterstützung (LAN, WAN, Wireless, Automati-ons- und Custom Protokolle),

■ Multimedia-Unterstützung (Grafik, Windowing, Sound),■ Personal-Java-Unterstützung (gleichzeitige Ausführung

mehrerer JVMs garantiert verlässliche Reaktionszeit),■ kurze Entwicklungszyklen durch abgestimmte Cross-Ent-

wicklungsumgebung.

PlettacTel.: 0911/75 884172

Kennziffer 700

Optimierung PCI-X-basierter Designs

Die PCI-X-Exerciser/Ana-lysatoren E2929A und

E2922A von Agilent sindWerkzeuge zur Validierung undzum Debuggen von Chipsatz-,Server-, Server-Cluster- und an-deren Designs auf der Basis derPCI-X-Technologie. Sie bieteneinen kompletten Satz von De-sign-Verfikations-Tools, mitdenen Chip- und Server-Her-steller die I/O-Performance ih-rer Produkte optimieren kön-nen. Der E2929A ist konformmit der 133-MHz-PCI-X-Spe-zifikation. Die Testkarte vereintdie Funktionen eines Protokoll-testers, eines Logikanalysatorssowie eines Exercisers. DasGerät ermöglicht PCI-X-Logik-analysen, Echtzeit-Protokoll-tests und Messungen der Bus-Performance in Echtzeit. Es

bietet voll programmierbarePCI-X-Master, -Target, -Com-pleter- und -Requester-Funktio-nen und kann mehrere Split-Transaktionen verwalten. DerE2929A weist außerdem Da-tenspeicher, Datengenerator,Echtzeit-Datenvergleich undeinen programmierbaren Confi-guration-Space auf. Er unter-stützt die Protocol-Permutation-and-Randomization-Technolo-gie (PPR) von Agilent, mit derdie Anwender PCI-X-Systememittels spezifischer, reprodu-zierbarer Testfälle validierenund deren Verhalten bei vollerBusauslastung verifizieren kön-nen. Das Tool kann wahlweiseinteraktiv über eine grafischeBenutzerschnittstelle bedientoder über ein C-API program-miert werden. Die KarteE2922A ist ein dedizierter PCI-X-Exerciser für die Simulationvon Busdatenverkehr und dieVerifikation der Konformitätmit dem PCI-X-Protokoll. (rk)

AgilentTel.: 0 70 31/4 64 19 55

Kennziffer 702

SYSTEM-DESIGN

Systeme 6/200088

Grafische Entwicklung unter VisualBasic

Schneller Einstieg möglichEine komplette grafische Programmierumgebungstellt ComputerBoard (Vertrieb: Plug-In) mit Soft-Wire zur Verfügung. Das Paket, ein Add-In fürVisualBasic, vereint die schnelle und leichte Bedie-nung der grafischen Programmierung mit der Leis-tungsfähigkeit und Flexibilität der textbasiertenProgrammierung.

Bisher konnten Software-Entwickler entweder

die syntaktische oder diegrafische Programmierungverwenden, und es war sehrschwierig, beide Verfahrengleichzeitig einzusetzen.Mit SoftWire sind beideProgrammieransätze in ei-ner Entwicklungsumgebungmöglich. Selbst unerfahreneProgrammierer können lautAussage des Herstellers leis-tungsfähige Applikationenentwickeln, ohne dass sievorher lernen müssen, Codeselbst zu schreiben. SoftWi-re ist ein Add-In für Visual-Basic 6.0 oder höher (Pro-fessional oder EnterpriseEdition) und benötigt alsSystemvoraussetzungen ei-nen PC mit Pentium-Klasse-Prozessor (Pentium 90 oderhöher), CD-ROM-Laufwerk,Monitor mit VGA-Auflö-sung, Microsoft-Maus oderkompatibles Zeigegerät so-wie zusätzlich zur VisualBa-sis-Installation mindestens40 MByte freien Festplat-tenspeicher. Die benötigtenFunktionen werden aus ei-nem Menü gewählt, die Ob-

jekte nach Bedarf auf demBildschirm platziert unddann per Drag & Drop mit-einander verknüpft. DasProgramm ist sofort lauf-fähig und kann per Knopf-druck getestet werden.

Die Programmierumge-bung unterstützt die kom-plette Palette der Mess-,Steuer- und GPIB-Kartenvon ComputerBoards. DieDAQ-Control-Blöcke de-cken das gesamte Spektrumder benötigten Funktionenab. Alle Control-Blöcke sindCOM/ActiveX-kompatibelund lassen sich in Visual-Basic-Programme einbin-den. Die Parameter der Con-trol-Blöcke sind programm-gesteuert oder können perMausklick über Eigen-schaftsmenüs konfiguriertwerden. SoftWire ist nichtnur für Test- und Messtech-nik-Applikationen geeignet,sondern auch als Software-Schnittstelle für jede Visu-alBasic-Anwendung (rk)


Die grafische Programmierumgebung SoftWire vonComputerBoard

Plug-InTel.: 08141/36970

Kennziffer 704

32-Bit-Anwendung für digitales Speicheroszilloskop

Neu im Programm vonKeithley Instruments ist

ViSuaISCOPE, eine intuitiveWindows-Anwendung, die oh-ne Programmierung mit weni-gen Mausklicks Signalkurvenerfassen und auswerten sowieDaten und Grafiken zu anderenWindows-Anwendungen über-tragen kann. In Verbindung miteiner Keithley-Datenerfas-sungskarte und dem dazu-gehörigen DriverLlNX-Soft-ware-Treiberpaket ist Visual-SCOPE in der Lage, Signalewie ein normales Oszilloskopanzuzeigen. Dies ermöglichtdem Anwender eine gewohnteArbeitsweise und verkürzt dieEinlernzeit. Die Software istbereits nach kurzer Installationeinsatzfähig und ermöglicht dieErfassung, Analyse und Archi-

vierung von analogen Daten un-ter Windows 95/98/2000/NT.Durch die Darstellung von ei-nem oder zwei Live-Kanälensowie bis zu zwei vorher aufge-zeichneten oder berechnetenKanälen ermöglicht die Soft-ware eine leistungsstrake Infor-mationsauswertung. Dabei wirddie Signalanalyse durch Mar-ker, die eine direkte Messungvon Zeit, Amplitude und Fre-quenz des erfassten Signals er-lauben, sehr vereinfacht. DieSoftware beinhaltet 14 automa-tische Signalmessungen inEchtzeit und enthält mathemati-sche Funktionen für Signalbe-rechnungen. ÜbergeordneteEinstellungen wie Grenzwertefür die lmpulsdauer und dieZeitbasis bieten die notwendigeFlexibilität, um die Messungen

den individuellen Anforderun-gen anpassen zu können. Eineumfangreiche Palette an Funk-tionen ermöglicht den Einsatzals System zur Signalerfassungoder zur Ergänzung anderer Da-tenerfassungsprogramme. Da-bei lässt sich die automatischeDarstellung der Messdaten mit

eingebauten statistischen, ma-thematischen oder benutzerde-finierten Funktionen kombinie-ren. Folgende Darstellungsfor-men sind enthalten: Positive pe-riodische Spannungsspitzen,außer Überschwingen (Peri-ode), negative periodischeSpannungsspitzen, außer Über-

Produkte SYSTEM-DESIGN


schwingen (Frequenz), maxi-male Spannung, mit Über-schwingen (Dauer des positivenImpulses), minimale Spannung,mit Überschwingen (Dauer desnegativen Impulses), Effektiv-wert der Spannung (Signalan-stiegszeit), Spitze-Spitze-Span-nung (Signalabfallzeit) und mitt-lere Spannung (Tastverhältnis).

VisualSCQPE enthält mehre-re Funktionen zur Produkti-vitätssteigerung, die durch ei-nen Abruf von Konfigurations-einstellungen oder eine be-schleunigte Report-ErstellungZeit sparen. Durch SAVE/RE-CALL können alle Anzeige-oder Messeinstellungen sowie

Signale mit Kommentaren füreinen Vergleich mit Live-Signa-len auf die Festplatte gespeichertwerden. Die Erstellung von Be-richten wird durch die Übernah-me von Signaldaten und grafi-schen Darstellungen in Pro-gramme zur Textverarbeitungoder zur Tabellenkalkulation so-wie durch die normalen Cut/Co-py/Paste-Funktionen erleichtert.Damit lässt sich ein Bericht be-reits innerhalb weniger Minutennach der Beobachtung des Sig-nals fertig stellen. (pa)

KeithleyTel.: 089/8 49 3070

Kennziffer 706

Boundary-Scan-Controller für USB

Mit USB 1149.1 bringtGöpel eine Serie von

Boundary-Scan-Controllernfür den Universal-Serial-Bus(USB) auf den Markt. Die Fa-milie umfasst zwei Modelle fürden mittleren und oberen Leis-tungsbereich. Beide verfügenüber spezielle Features zur fle-xiblen Prüflingsanpassung.Dazu gehören eine 32-Bit-PIO,ein 2-Draht-Handshake-Buszur externen Synchronisationvon Scan-Operationen und imBereich 1,8 V bis 3,3 V pro-grammierbare I/O-Pegel fürdie TAPs. In Verbindung mitdem hohen Datendurchsatzlassen sich Testoperationenoder In-System-Programmie-rung (ISP) von (C)PLDsschnell ausführen. Zusätzlichverfügen die Systeme über dieMöglichkeit, bis zu acht Prüf-

linge parallel anzusteuern(Gang-Feature). Das High-Per-formance-Modell USB 1149.1-B bietet aufgrund der integrier-ten Scan-Architektur Space(Scan Power Acceleration byCellular Encoding) einen Da-tendurchsatz von bis zu 30MBit/s bei der In-System-Pro-grammierung von Flash unab-hängig von der Datenmenge.Dadurch ist dieser Controllerbereits für die Flash-Bausteineder nächsten Generation ein-satzfähig. Bestandteil der Spa-ce-Architektur ist auch dasDual-Scan-Feature, das die si-multane Ausführung seriellerund paralleler Vektoroperatio-nen über die 32-Bit-PIO er-laubt. Sämtliche Features derUSB-1149.1-Modelle werdenvon der Boundary-Scan-Test-Software-System Cascon un-terstützt und sind zu allen in-dustriellen Standard-Vektor-formaten wie SVF, STAPL,TDS, COC und TBC kompati-bel. System Cascon bietet aucheine ATPG-Toolsuite, univer-selle ISP-Werkzeuge, einenvollautomatischen Flash-Pro-gramm-Generator (AFPG) undeinen grafischen Debugger.Mit Hilfe eines USB-fähigenPCs lässt sich somit laut Her-steller in kurzer Zeit ein Bo-undary-Scan-Tester konfigu-

rieren. Testprogramme und dasphysikalische Prüflings-Inter-face der Systeme sind cros-skompatibel zu anderen Bo-undary-Scan-Controllern vonGöpel auf Basis VXI, PXI,PCI, PCMCIA, GPIB undRS232. Alle Modelle unter-

stützen den Full-Speed-Modedes Universal-Serial-Bus undsind Plug-and-Play- sowieHot-Insertion-fähig. (rk)

GöpelTel.: 0 36 41/68 96 63

Kennziffer 708

Industrie-PC mit Pentium III

Der Industrie-PC Compact-Max von SMA ist mit ei-

nem Mobile-Pentium-III-650und einem von 16 MByte bis256 MByte ausbaubarenHauptspeicher ausgestattet.

Neben den galvanisch getrenn-ten, seriellen Schnittstellen(RS232, TTY, RS485), der EI-DE-Schnittstelle und zweiUSB-Ports bietet der Rechnereine 100-MBit-Ethernet-Schnittstelle. Als weitereHochgeschwindigkeitsverbin-dung ist eine 400-MBit-Schnittstelle nach IEEE-1394vorhanden. Mit dieser Schnitt-stelle und dem TCP/IP-Proto-koll lassen sich beliebig vieleSysteme miteinander verbin-

den. Direkt in den PC integriertist ein Steckplatz für Compact-Fash-Module. So kann aus ei-ner »Silicon-Disk« mit mehrals 200 MByte gebootet wer-den, ohne auf Vibrationen oder

Erschütterungen Rücksichtnehmen zu müssen. Auch dieIBM-Microdrive-Harddisk mit340 MByte findet in einemCompactMax mit acht TEPlatz. An die hochauflösende,integrierte Grafikkarte kannein analoger Monitor oder einLCD angeschlossen werden.(rk)

SMATel.: 05 61/9 52 20

Kennziffer 710

SYSTEM-DESIGN Produkte


Adapterplatine für CompactPCl-Netzgeräte

Schroff hat eine flexible undpreisgünstige Lösung für

den Anschluss von mit M-Steckern ausgerüsteten Com-pactPCl-Stromversorgungen andie Backplane entwickelt. An-wendern aus Telekommunikati-on und Industrie steht damit ge-rade im Prototypenbau und fürdie Kleinserienfertigung einHilfsmittel zur Verfügung, umZeit und Geld zu sparen. Dieteure Entwicklung und Ferti-gung anwendungsspezifischerBackplanes mit integrierterStromversorgungsanbindung,abgestimmt auf spezielle Netz-gerätetypen, kann damit entfal-len. Das Konzept basiert auf ei-ner zweilagigen Zwischenplati-ne, die als Adapter zwischenden Netzgeräten und der Back-plane des 19-Zoll-Baugruppen-trägers fungiert. In den Höhen3HE sowie 6HE im Angebot,lassen sich diese Platinen – wiedie Backplane selbst – an derhinteren Modulschiene befesti-gen. Per Kabel werden alle Sig-

nale vom DIN-M24/8-Steckerder CompactPCl-Stromversor-gung an die Zwischenplatineund von dort an die Backplaneweitergeleitet (z.B. Laufwerks-versorgung, Sense-Leitung undCurrent-Share-Bus). DiesesPrinzip eröffnet höchstmögli-che Flexibilität, denn Anwen-der können sowohl eine Strom-versorgung als auch mehrereredundant arbeitende Geräteräumlich beliebig im Baugrup-penträger anordnen und an-schließen. Die Plazierung ist da-mit völlig unabhängig von derNetzgerätebreite sowie der Po-sition der CPU-Boards möglich.Dank entsprechender Befesti-gungslöcher erlaubt die Adap-terplatine zudem den einfachenund schnellen Einbau von Netz-geräten mit einem Leiterplatten-versatz von 0 mm (19 Zoll),1,55 mm sowie 2,54 mm. (pa)

Pentair EnclosuresTel.: 0 70 82/79 44 43

Kennziffer 712

RTOS mit integriertem SSL

Enea OSE Systems hat einenSecure Socket Layer (SSL)

zum EchtzeitbetriebssystemOSE angekündigt: NetstreamOpenSSL. SSL dient der Be-rechtigungsprüfung, Integrität

und Abschirmung in integrier-ten Real-Time-Systemen, diesowohl eine integrierte Internet-Verbindung als auch ein moder-nes Hochleistungsbetriebssys-tem benötigen. Dies wird ganz

besonders nützlich und notwen-dig in der Telecom- und Data-com-Industrie, wo integrierteSysteme mehr und mehr überInternet-Verbindungen gesteu-ert werden. OpenSSL enthälthäufig benutzte Dienste undVerschlüsselungsalgorithmen,die auf einem integriertenOSE-Zielsystem ablaufen kön-nen. Alle OpenSSL-Funktio-nen und -Algorithmen entspre-chen den relevanten Standardsund Spezifikationen, und siearbeiten mit Standard-Brow-sern und anderen allgemeinverfügbaren Produkten. Mit derIntegration von OSE undOpenSSL können Anwen-dungsdesigner und Entwicklerbislang nicht verfügbare Si-cherheitsfunktionen in ihre in-tegrierten Anwendungen über-nehmen. OpenSSL für OSEwird über die Befehlszeile ge-steuert und verfügt über eine

Reihe von Verschlüsselungs-funktionen. Das Programm be-steht aus über 30 Dienstpro-grammen und kann direkt vomOSE-System aus oder mittelsOSE-Messages als Schnittstel-le betrieben werden. Mit derOSE-OpenSSL-Bibliothekkönnen eine Vielzahl von Ver-schlüsselungsroutinen ausge-führt und die für eine Autori-sierungsfunktion (CA) notwen-digen Aufgaben erledigt werden.

OSE Benutzer können auchdas OpenSSL-Testsystem nut-zen, das vollständig enthaltenist. Mit diesem Testsystem kön-nen Entwickler sowohl dieQualität der OSE-Integrationals auch die Funktionalität undZuverlässigkeit von OpenSSLüberprüfen. (pa)

Enea OSETel.: 089/5 44 6760

Kennziffer 714

Erweiterter Pentium-basierender VMEbus-Rechner

Janz bietet den auf Intel-Pen-tium-Prozessoren basieren-

den Hochleistungsrechner fürVMEbus-Systeme VMOD-P5mit erweiterter Funktionalität.Wie bisher zielt das VMOD-P5auf Embedded-Applikationenab und ist in das Mezzanine-Konzept MODULbus inte-griert. Man kann die Rechnermit drei (sechs) Modulen aus ei-ner Vielzahl von vorhandenenLösungen ausstatten und des-halb als intelligenten I/O-Con-troller für analoge, digitale oderFeldbus-Verbindungen nutzen.Durch den VMEbus-Anschluss

kann das Modul für skalierbareHochleistungsanwendungengenutzt werden. Neu ist die Un-terstützung von Socket-7-Pro-zessoren wie Intel-Pentium, ln-tel-MMX, AMD-K6/2 undAMD-K6/3 mit einer CPU-Taktfrequenz von bis zu 400MHz. Auch der Arbeitsspeicherwurde erweitert auf jetzt bis zu128 MByte mit voller L2-Ca-che-Unterstützung. Das Modulkann mit bis zu 2 MByte Boot-Flash ausgestattet werden, umein Betriebssystem und/oder ei-ne Applikation zu speichern.Das Boot-Flash ist ab Werk miteiner Boot-Loader-Softwareprogrammiert, die das Board ini-tialisiert und ein vorhandenesBetriebssystem starten kann.Software-Updates sind überRS232 und VMEbus möglich.Zwei serielle Schnittstellen(RS232) sind am Front-Panelverfügbar und können als Kon-solenanschluss oder Datentrans-ferverbindung genutzt werden.Durch das 100BaseT-Ethernet-Interface on-board wird dieÜbertragungsgeschwindigkeit

Produkte SYSTEM-DESIGN


bei Netzwerkanbindungen ge-steigert. Alle Versionen des Mo-duls haben einen PC-Style RTCmit 4 KByte NV-RAM sowieHardware-Watchdog und Hard-ware-Monitor »On-Board«. LED-Statusanzeigen sind am Front-Panel verfügbar und können vomAnwender programmiert wer-den. In der erweiterten Versionwird das VMOD-P5 einem Stan-dard-PC noch ähnlicher. Dennjetzt verfügt es auch über ein 8-Bit-SCSI-, einen Floppy-Disk-und Parallel-Port auf dem 16O-Pin-VME-P2-Stecker. Ein ge-meinsamer PS-2-Stecker ist so-wohl mit der Tastatur als auchmit der Mouse belegt. Außerdemsteht dem Anwender ein USB-Anschluss auf dem Board zurVerfügung. Es kann mit einer

DIE-Flash-Disk von bis zu 128MByte Größe geliefert werden,mit der auch kritische Anwen-dungen erschlossen werden kön-nen. Weiterhin bietet das Boardoptional einen Smart-Media-Steckplatz am Front-Panel fürFlash-Karten bis zu 32 MByteGröße. Der entscheidende Vorteildieses Steckplatzes besteht in derMöglichkeit, im Feld Software-Updates durchführen zu können.Für den Einsatz von grafischenModulen verfügt VMOD-P5 dar-über hinaus über einen PC-MIP-Steckplatz. Derzeit werden dieBetriebssysteme VxWorks undLinux unterstützt. (pa)

Janz ComputerTel.: 0 52 51/155 00

Kennziffer 716

Kompakte Sub-Notebooks für die Industrie

Der Field Lite von Kontronist nach Einschätzung des

Herstellers der kleinste Hand-held-Computer mit einem Pen-tium-Prozessor der Low-Volta-ge-Klasse. Er ist 177,8 mm tiefund 228,6 mm breit, wiegt 2 kgund besitzt ein Windows-Be-triebssystem. Serienmäßig ist erzur Zeit ausgestattet mit Hard-disk-Kapazitäten bis zu 10

GByte. Eine Vielzahl an Zusatz-geräten/Peripherie kann durchdie vier PCMCIA-Slots zuge-schaltet werden. Sound wirddurch die SoundBlaster-kompa-tible Hardware geboten. Mic-in,stereo-Line-out und PC-Spea-ker-Ausgänge weisen den Wegin eine multimediale Zukunft.Ein tageslichtlesbares 6,4-Zoll-TFT-Display (400 cdl/m2) sorgt

für »klare Verhältnisse«. DerPortable ist durchdacht, so sindzum Beispiel seine einzelnenElemente mehrfach nutzbar: DieSchutzabdeckung ist als Son-nenblende aufsetzbar, die Tasta-tur ist als Schutzabdeckung mul-tifunktional etc. Er ist in seinerWiderstandsfähigkeit gegenüberSchock, Temperatur, Feuchtig-

keit und Schmutz den typi-schen Outdoor-Anforderungengewachsen. Als kleines Bonbonwird auf die Bedürfnisse links-händiger Anwender mit einer spe-ziellen Maus eingegangen. (pa)

KontronTel.: 0 8165/6 33

Kennziffer 718

Single-Board-Computer bis 1 GHz

Mit der Robo-658 hat Port-well (Vertrieb: PI Indus-

trial Computers) eine PICMG-CPU-Karte entwickelt, die aufeinem Socket-370 mit Celeron-bzw. Pentium-III-Prozessorenbis 1 GHz Taktfrequenz be-stückt werden kann. DerSingle-Board-Rechner basiertauf Intels 810e-Chipsatz undlässt sich mit bis zu 133 MHzBustakt betreiben. Auf demBoard finden maximal 512MByte SDRAM Platz sowieweitere 144 MByte Disk-On-Chip. Neben einem Ultra-3-SC-SI-Controller (Adaptec AIC7892) mit Transferraten bis 160MByte/s bietet die CPU-Karteeinen 10/100BaseT-Ethernet-Port (Intel 82559) mit RJ45-Anschluss sowie ein Grafik-In-terface mit 4 MByte Video-Me-

mory. Alternativ werden auchVarianten nur mit VGA-Con-troller bzw. mit VGA- undEthernet-Interface angeboten.An weiteren Schnittstellen ste-hen ein EIDE- und Floppy-Controller, zwei serielle, einparalleler und ein USB-Port so-wie Anschlüsse für Maus undTastatur zur Verfügung. DasOn-Board-System-Manage-ment überwacht unter anderemdie Prozessortemperatur, dieFunktion der Lüfter und die Be-triebsspannung. ATX-Features,wie Modem-Ring-on bzw. Wa-ke-up-on-LAN werden eben-falls unterstützt. (rk)

PI Industrial ComputersTel.:0 8142/5 9810 60

Kennziffer 720

SYSTEM-DESIGN Produkte


Preisgünstige grafische Mess-technik-Programmierumgebung

Mit HP VEE Lab stellt DataTransiation eine besonders

preisgünstige Version der be-währten Messtechnik-SoftwareHP VEE vor – konsequent ge-trimmt auf die einfache Daten-erfassung und Analyse im Laborund Prüffeld. Über die integrierteDT-VPI-Schnittstelle (VisualProgramming Interface) lassensich alle DT-Open-Layers-kom-patiblen PCI- und ISA-Messtech-nik-Karten sowie die USB-Mo-dule von Data Translation einbin-den. Die grafische Programmier-umgebung ist unter Windows 98und NT lauffähig. Die Applikati-onserstellung erfolgt durch dasVerknüpfen von Icons; nur dreiIcons reichen z.B. für eine An-wendung mit Analogsignalerfas-sung und Realtime-Anzeige ausund ersparen die Programmie-rung von mehreren 100 Codezei-len in einer klassischen Program-

miersprache. Für eine diesbezüg-lich vergleichbare Leistung sorgtder integrierte Compiler. Eine Bi-bliothek mit vorbereiteten Bedi-enund Displayelementen(Dreh- und Schieberegler, Bal-ken- oder XY-Diagramme, Strip-chart-Recorder usw.) ermöglichtdie Realisierung von individuel-len Benutzeroberflächen. Fürmathematische Berechnungenund detaillierte Analysen stehenüber 200 Funktionen und Befeh-le zur Verfügung.

Neben den Data-Translation-Boards unterstützt die Softwareauch die Kommunikation mitGPIB-, RS232- und VXI-Peri-pherie. Der Upgrade von HPVEE Lab auf die Vollversionvon HP VEF ist möglich. (pa)

Slot-CPUs für viele Steckplätze

Die Super-Slot-CPUs vonComp-Mall sollen den

Betrieb mit vielen ISA-Steck-plätzen und/oder PCI-Slots ga-rantieren. Das Modell R-P288EV ist für Dual-CPU-Be-trieb, das Modell R-P268EV fürEinzel-CPU-Betrieb konzipiert.Der R-P288EV ist geeignet fürServer-Betrieb, da er mit Dual-Pentium-III bestückbar ist undein Ethernet-Controller bereitsintegriert ist. Der Pentium-Pro-zessor ist parallel zur Karte an-geordnet, somit stehen mehrSlots auf der Busplatine zur

Verfügung. Die Luftzu-fuhr für den CPU-Kühlerist optimiert. DiePICMG-Einkartencom-puter können mit Penti-um-II, -III und Celeron-Prozessoren bis 600 MHzund höher bestückt wer-den. Für Systeme mit den

Super-Slot-CPUs bietet Comp-Mall verschiedene passive Bus-platinen und Gehäuse von dreibis 19 ISA/PCI-Slots an. ZweiRS-232-Schnittstellen mit16C550 UART, eine EPP/ECP-Parallelschnittstelle und FD-Anschluss sind auf der Karte in-tegriert. Zwei Ultra-DMA733und ATA-E-IDE-Kanäle erlau-ben den Anschluss von vierIDE-Geräten. (rk)

Comp-MallTel.: 089/54 07 61

Kennziffer 726

VMEbus-Board mit PC-MIP-Modul

Das CPU-Board MV-ME2100 von Motorola

mit einem PC-MIP-Modul nachWahl bietet powerBridge an.Das Paket umfasst ein CPU-Board MVME2101 und ein PC-MIP-Modul aus einer Palettevon insgesamt zehn Modulenvon SBS Technologies. DasBoard ist mit 200-MHz-MPC8240-PowerPC-Prozes-sor, 32 MByte DRAM, 5MByte Flash, Fast-Ethernet,RS232-Port, drei PC-MIP-Steckplätzen und einem PMC-Steckplatz ausgerüstet. DasHerz des CPU-Boards ist einhochintegrierter MPC8240-Po-werPC-Mikroprozessor mit ei-nem MPC603e-Kern, DRAM-

Controller und PCI-Interface.Mit der Kombination vonMPC8240-Prozessor, PMC-und PC-MIP-Steckplätzen stehteine I/O-Baugruppe für An-wendungen in der Industrieau-tomation, Telekommunikation,Medizintechnik, Wissenschaftund Bildverarbeitung zur Ver-fügung. Mit einer Modulgrößevon 47 x 90 mm2 lassen sich biszu sechs PC-MIP-Module aufeiner Doppeleuropakarte unter-bringen. Der PC-MIP-Standardbasiert auf der PCI-Spezifikati-on V2.2. (rk)

powerBridgeTel.: 0 5139/9 98 00

Kennziffer 728

Data TranslationTel.: 0 7142/9 5310

Kennziffer 722

Emulator für MSP430

Für die Mikrocontroller-Fa-milie MSP430 von Texas

Instruments hat Hitex das Emu-lationssystem DProbe430 ent-wickelt. Das modulare Systembesteht aus einer Basiseinheit,die für alle Derivate eingesetztwerden kann, und spezifischenAufsteckeinheiten, die je nachDerivat bzw. Derivatgruppe in-stalliert werden können. DieDProbe430 wird mit der Be-dienoberfläche HiTOP gesteu-ert, was ein High-Level-Langu-

age-Debugging ermöglicht. DerEmulator wurde so konzipiert,daß er alle Low-Power-Modides Prozessors unterstützt. Auf-grund der höheren Frequenzender neuen Derivate ermöglichtdie DProbe430 die Echtzeit-emulation bis zu 8 MHz. ZurErkennung von Schreib- undLesezugriffen auf Variablen,Strukturen oder Speicherberei-che stehen Daten-Breakpointszur Verfügung, die den gesam-ten Adressraum von 64 KByte

abdecken. Für das Erkennenunerlaubter Speicherzugriffeauf nicht vorhandene Speicheroder Schreibversuche auf denFlash wurde eine Protection-Logik integriert. Ein Trace ist inder Lage, 64-K-Buszyklen (Da-ten, Adressen und Status) auf-

zuzeichnen. Eine High-End-Er-weiterung, die eine Performan-ce-Analyse erlaubt, ist in Vor-bereitung. (rk)

HitexTel.: 0721/9628195

Kennziffer 724

Im Fokus: Web-Kennziffern

Das Volltextarchiv mit Hundertenvon Artikeln aus allen AWi-Zeit-schriften liefert Ihnen im Handum-drehen maßgeschneidertes Profi-Wissen.

Über 100 Markt- und Anbieterüber-sichten schaffen Durchblick im Pro-duktangebot und helfen bei IhrerInvestitionsplanung.

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Sie suchen einen qualifizierten Part-ner, der Ihnen bei der Entwicklungzur Hand geht? im Design-Navigatorhaben Sie die Auswahl.

Volltextarchiv

Der moderne Weg zur Produktinformation

Und so funktionieren die Web-Kennziffern

Das Internet entwickelt sich immer mehr zum unverzichtbarenRecherchemedium für Elektronik-Profis. Neben E-Mail ist dieSuche nach aktuellen und detaillierten Produktinformationenmittlerweile einer der wichtigsten Einsatzbereiche des Internet.Unser neuer Web-Kennzifferndienst macht die gezielte Suche sokomfortabel und schnell wie nie zuvor. Ihre Vorteile:

Sie haben eine zentrale Anlaufstelle für Ihre Recherchen und sparensich den zeitaufwendigen Ausflug über diverse Suchmaschinen undWeb-Kataloge;

Sie kontaktieren mit einer einzigen Anzeige beliebig viele Anbieter –eine gewaltige Zeitersparnis;

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Zunächst wählen Sie aus, in welcher Ausgabe Sie recherchieren möchten. Dann kreuzen Sie eine oder mehrere Produktkategorien an.Alternativ können Sie,falls Sie schon genau wis-sen, wofür Sie sich inte-r e s -sieren, direkt den Namendes Anbieters eingeben.Drücken Sie die Schalt-fläche „Weiter“, um IhreAbfrage zu starten.

Das System stellt nuneine Liste aller Inseren-ten und redaktionellenBeiträge zusammen, dieIhren Suchkriterien ent-sprechen. Wenn die Firmaeine eigene Web-Sitebesitzt, dann ist der Firmenname in der linken Spalte mit einem Hy-perlink unterlegt. Wichtig für Ihre Info-Anforderung sind die letztenvier Spalten. Hier können Sie bei jeder Firma ankreuzen, ob Sie wei-tere Informationen per E-Mail, Post, Fax oder Telefon erhaltenmöchten. Selbstverständlich können Sie hier mehr als eine Firmaankreuzen. Auf diese Weise erstellen Sie ohne zusätzlichen Auf-

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Onlinehttp://www.systeme-online.de

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In welcher Ausgabe war eigentlichder Artikel zur DSP-Entwicklungunter NT? Kein Problem, die elektro-nischen Inhaltsverzeichnisse ergän-zen Ihr Zeitschriftenarchiv perfekt.

Schon wieder hat Ihnen Ihr Kollegedie Systeme vor der Nase wegge-schnappt? Höchste Zeit für eineigenes Abo.

Ihnen fehlt die AWi-Jahres-CD oderein Buch aus der AWi-Edition? Hierkönnen Sie bequem online bestellen.

Sie wollen der Redaktion einmalrichtig Ihre Meinung sagen? Odereinfach nur Ihre neue Adressedurchgeben? Mit dem Kontaktfor-mular landen Sie immer beim richti-gen Ansprechpartner.

Sie entscheiden, in welcher Form die Anbieter mit Ihnen in Kontakttreten sollen: per Post, per E-Mail, per Fax oder gar per Telefon;

Sie können darauf vertrauen, daß Ihre Anfrage mit dem Siegel eineranerkannten Fachzeitschrift beim richtigen Ansprechpartner landetund nicht geradewegs im elektronischen Papierkorb;

Sie sparen sich die Arbeit, in jedem Kontaktformular von neuem IhreDaten einzugeben, denn unser Web-Kennzifferndienst merkt sich IhreDaten;

Sie erhalten eine persönliche Link-Liste, die einen hervorragenden Ein-stiegspunkt für eigene Recherchen im WWW darstellt.

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wand gleich mehrere Anfragen.Bei der erstmaligen Benutzung drücken Sie jetzt einfach den „Weiter“-Button und gelangendamit zur Eingabemaskefür Ihre Kontaktinformatio-nen. Noch schneller gehtes, wenn Sie das Systemschon einmal benutzthaben. Dann reicht dieEingabe Ihrer E-Mail-Adresse aus, und IhreDaten werden automa-tisch ergänzt.

Wenn Sie jetzt „Weiter“drücken, gelangen Sie aufeine Bestätigungsseiteund das System generiertfür jeden der von Ihnen angekreuzten Anbieter eine Anfrage, die per E-Mail an den zuständigen Ansprechpartner verschickt wird. Diesersetzt sich mit Ihnen auf dem von Ihnen gewünschten Weg in Verbin-dung.

Auf der Bestätigungsseite finden Sie außerdem eine kleine Online-

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KENNZIFFERN

Systeme 6/200096

Informationen schnell perAnzeigen-Kennziffern und Inserentenverzeichnis

RedaktionsinhaltThema/Produkt Hersteller Seite Kennziffer

MarktDSPs im Steigflug Forward Concepts 6 100DSP-Core für Telecom Alcatel 6 102Neuer Marketing-Chef Sican 7 104Kontinuität gesichert Knürr 7 106Auf dem Weg zur Nummer eins Zuken 7 108Physical-Design für DSPs Monerey 6 110Stärkung des Supports Marx Marketing 7 112DSP-Kern für Internet Appliances SSL 8 114Plug-In vertritt Sedlbauer Plug-In 8 116Unterstützung für ZSP LSI Logic 8 118TTI-Büro München verstärkt TTI 9 120Gemeinsam bei CDMA LSI Logic 9 122Neue technische Leitung Berner & Mattner 10 124Präsenz in Europa ausgebaut ARC Cores 10 126Kleinere Designhäuser ansprechen TSMC 10 128Actel übernimmt AutoGate Logic Actel 10 130Gemeinsam bei HM-Steckverbindern Erni 11 132Fibre-Channel-Aktivitäten gestärkt Agilent Technologies 11 134

Titel-StoryNeue Wege dank digitaler Konvergenz QNX 12 200

SchwerpunktDie Evolution der Java-Technologie Insignia 16 300...Embedded-Software-Design I-Logix 20 302Testen und Optimieren mit OSEK/VDX Vector Informatik 24 304Besseres Verstehen von Quelltexten CAS 28 306Lösung für In-Car-Computing 3SOFT 30 308Mit SDL-Modellen schnell zum Ziel Enea OSE 36 310Compiler optimieren Low-Power-Betrieb Green Hills Software 38 312Vorgehensmodell für Software-. . . OWIS Software 41 314Software-Entwicklung »im Rahmen« Apsis 44 316Ein Waterloo für Software-Entwickler? Mentor Graphics 46 318Auf hohe Code-Dichte optimiert Keil 48 320Echtzeit aus einer Hand National Instruments 49 322

Elektronik-FocusDSP-Board mit 4800 MIPS ET Electronic Tools 64 400FIR-Filter-Generator Xilinx 64 402DSP mit programmierbarer Logik QuickLogic 64 404VoIP-Chipsatz Mitel 64 406Das DSP-»Chamäleon« Scantec 65 408Co-Design und Co-Simulation von DSPs Agilent 65 410Audio-DSP Atlantik Elektronik 66 412Hochleistungs-DSP TI/EPIC 66 414Echtzeitbetriebssystem für DSPs AK Elektronik 66 416»Drei-in-einem«-Modem-Chipsatz Lucent 66 418DSP-CPCI-Karte Blue Wave System 66 420DSP-Bibliothek Ixthos 67 422DSP-Cores mit 1,1 GHz Taktrate . . . TI/EPIC 67 424Schneller und effizienter Start . . . Orsys 68 426DSP-Entwicklung mit C++ Analog Devices 68 428

Thema/Produkt Hersteller Seite Kennziffer

Online-Trainig für DSPs Metrowerks 68 430Datenwandlerauswahl-Tool für DSPs TI/EPIC 68 432DSP zur Decodierung von AAC und MP3 Toshiba 68 434Chip-DesignInterconnect-Probleme im Griff Simplex 69 500Componentware effektiv gestalten Triple-S GmbH 72 502Software-Tool für ARM-Cores ARM 73 504Emulator für 66-MHz-8051 Hitex 73 506Starter-Kit für Windows-CE-Designs Toshiba 74 508RTOS für x86-Systeme On Time Informatik 74 510RTOS für Mikrocontroller-Module HSP 74 512Echtzeiterweiterung für Windows . . . Sybera 74 514IDE für Embedded-Systeme Green Hills 75 516Echtzeit-Modelling-Software Artisan 75 518JTAG-Debugger für ElanSC520 CAD-UL 75 520C++ und SDL Telelogic 76 522ASIC-Prototyping und -Partitionierung Synplicity 76 524C/C++-Compiler C Level Design 76 526DSP-Cores für 3G-Mobilfunkappli . . . Infineon 76 528

Board-DesignBandbreite effektiv ausnutzen IBM Microelectronics 77 600Design-Informationen zusammenführen Electronics Workbench 79 602SMD-Zener-Arrays Rohm 80 604Triple-Port-PCI-to-PCI Bridge Tekelec Airtronic 80 606Registerbestücktes DIMM Smart Modular 81 608Lesekanal-IC für Harddisk STMicroelectronics 81 610Mikrocontroller mit USB Microchip 81 612Power-Management im Griff Intersil 82 614Adapter für BGAs First Components 82 616Terminal-ICs mit ISO 14443 Infineon 82 618Dreifacher 10-Bit-A/D-Wandler Insight 83 620Daten-Recovery für Sonet/ATM/IP Vitesse 83 622Schalter schützt USB-Schnittstelle Maxim 84 624Ersatz für Tantal-Chips CBF 84 626ATM-SAR mit 50-MHz-Host-Bus Fujitsu 84 628

System-Design»Big Brother« surft im Internet Plettac 85 700Optimierung PCI-X-basierter Designs Agilent 86 702Schneller Einstieg möglich Plug-In 88 70432-Bit-Anwendung für digitales . . . Keithley 88 706Boundary-Scan-Controller für USB Göpel 89 708Industrie-PC mit Pentium III SMA 89 710Adapterplatine für CompactPCI-. . . Pentair Enclosures 90 712RTOS mit integriertem SSL Enea OSE 90 714Erweiterter Pentium-basierender . . . Janz Computer 90 716Kompakte Sub-Notebooks für die . . . Kontron 91 718Single-Board-Computer bis 1 GHz PI Industrial Computers 91 720Preisgünstige grafische Messtechnik- . . . Data Translation 92 722Emulator für MSP430 Hitex 92 724Slot-CPUs für viele Steckplätze Comp-Mall 92 726VMEbus-Board mit PC-MIP-Modul powerBridge 92 728

Inserent/Anbieter Seite Kennziffer

Accelerated Technology 77 027Agilent Technologies 4.US 031ASM Automation Sensorik 65 019ASM Automation Sensorik 67 021Botronic GmbH 89 029CEIBO 3 003DV-Job.de 37 017DV-Markt 91 030ept 27 014GBM 73 025Green Hills Software Ltd. 2.US 002Hitex 8 005Hitex 9 006i-Logix 17 009Insight 11 007JUMPtec 19 010

Inserent/Anbieter Seite Kennziffer

Keil Elektronik 23 012KONZ & BRUNE 67 022Logic 67 023Logic 81 028Mentor Graphics 25 013OWiS Software 71 024PLC2 83 SeminarführerQNX Software Systems Titel 001Scientific Computer 35 016SE Spezial-Electronic 75 026Spectra Computersysteme 65 020Tasking Software 39 018Werum 23 011Wind River Systems 13 008Xilinx 31 015XiSys Software 5 004


Meine Funktion: ❑ Spezialist ❑ Gruppen-/Abteilungsleiter ❑ Einkauf ❑ Unternehmensleitung ❑

Mein Unternehmen beschäftigt:

❑ 1 bis 19 Mitarbeiter ❑ 20 bis 49 Mitarbeiter ❑ 50 bis 99 Mitarbeiter

❑ 100 bis 249 Mitarbeiter ❑ 250 bis 499 Mitarbeiter ❑ 500 bis 999 Mitarbeiter

❑ über 1000 Mitarbeiter

Entwicklungswerkzeuge:❏ EDA-Software❏ Emulatoren❏ Programmiergeräte❏ Logikanalysatoren❏ Entwicklungs-Tools

(Compiler, Linker, Debugger etc.)

❏ Echtzeitbetriebssysteme❏ andere:

Bauelemente:❏ Prozessoren❏ Controller❏ Programmierbare Logik❏ Speicherbausteine❏ Displays❏ Sensoren

Automatisierungstechnik:❏ Feldbus-Komponenten❏ Steuerungen❏ Sensoren/Aktoren❏ Industrie-PCs❏ VMEbus❏ Bildverarbeitung❏ Fuzzy-Technologie❏ andere:

Meßtechnik:❏ PC-Meßtechnik❏ Meßtechnik-Software❏ Oszilloskope❏ Kommunikationsmeßtechnik❏ EMV-Meßtechnik❏ Meßwerterfassung❏ andere:

❏ Passive Bauelemente (Widerstände, Konden-satoren etc.)

❏ Steckverbinder❏ Kabel❏ Tastaturen❏ Gehäuse❏ andere:

OEM-Pheripherie:❏ PC-Erweiterungskarten❏ Motherboards❏ Laufwerke❏ Monitore❏ Tastaturen❏ Drucker❏ andere:

INFO-FAX

Systeme 6/2000 97

Info-Fax für

An AWi-VerlagSYSTEME-LeserserviceHerzog-Otto-Str. 4283308 Trostberg

Ich möchte Informationsmaterial zu Produkten mitfolgenden Kennziffern (siehe nebenstehende Übersicht):

Meine Anschrift lautet: (bitte deutlich schreiben)

Firma

Abteilung

Vorname/Name

Straße/Nummer

PLZ/Ort

Telefon

Fax

1. 3.

4. 5. 6.

7. 8. 9.

10. 11. 12.

Damit Hersteller und Anbieter von Produkten, für die ich mich interessiere, meine Kennziffernanfragen so gezielt wie möglich beantworten können, bin ich damit einverstanden, daß diese Daten elektronisch gespeichert und weitergegeben werden.

Ort, Datum Unterschrift

SYSTEMESYSTEME

6/20006/2000

Mein Unternehmen gehört zu folgender Branche:❑ Elektronikindustrie❑ Elektroindustrie❑ Kommunikation❑ Maschinenbau❑ Automatisierungstechnik❑ Fahrzeughersteller- und -zulieferer❑ Chemische oder pharmazeutische Industrie❑ Ingenieurbüros❑ Systemhäuser❑ Elektronik-Dienstleister❑ Hochschulen und Forschungsinstitute❑ Luft- und Raumfahrtindustrie❑ Distribution❑ Büromaschinen und Datenverarbeitung❑ sonstige:

Ich interessiere mich für folgende Themen:

2.

Der moderne Weg zu detaillierten Informationsmaterial zu der in dieser Ausgabe veröffentlichten Anzeigen.

Tragen Sie die entsprechende Kennziffer unter www.systeme-online.de/direkt an dervorgesehenen Stelle ein und Sie gelangen direkt und ohne Umwege zu Ihren gewünschten Zusatzinformationen.

Selbstverständlich haben Sie nach wie vor die Möglichkeit, weitere Anzeigen-Produkt-Infos mit dem untenstehenden Faxformular abzurufen. Einfach ausfüllen und an die Fax-Nummer 08621/97 99 60 faxen.Zum schnellen Überblick haben wir alle inserierenden Firmen auf der gegenüberliegenden Seite aufgelistet.

●●Info-Fax # 023 www.systeme-online.de/direkt▲

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●●Info-Fax # 023 www.systeme-online.de/direkt▲

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Heft. Einer der Schwerpunkte ist dabei die Just-in-time (JIT)-Kompilierung, wodurch eine bis zu zehnfache Steigerung derAnwendungsleistung im Vergleich zu ausschließlich interpreta-tiver Ausführung erreichbar ist. Anstatt Bytecodes nur zu inter-pretieren, ruft die Java-Virtual-Maschine den JIT-Compiler je-des Mal auf, wenn sie neuen Bytecode erstmals antrifft, um die-sen Code zu generischen Befehlen zu kompilieren.


VORSCHAU

Systeme 6/200098

Die nächste Ausgabe erscheint am 21.07.2000

VMEbus- und CompactPCI-Systeme

Die ursprüngliche Kon-kurrenz zwischen VMEbusund CompactPCI ist vorüberund hat einer friedlichen Ko-existenz Platz gemacht. DasVMEbus-System zeichnetsich durch seine Offenheit,der Mehrprozessorarchitek-tur und seiner Robustheit

aus. Für das CompactPCI-Bussystem sprechen im wesentlichendrei Gründe: die schnelle Verfügbarkeit von Produkten, dieSoftware-Unterstützung und Kosteneinsparungen. Compact-PCI-Plattformen profitieren von den neuesten Entwicklungender Chip-Hersteller und der Software-Firmen. Die grafische Be-nutzeroberfläche, Netzwerktopologien und die Standard-Mi-kroprozessoren können direkt in CompactPCI-Systeme über-nommen werden. Ein große Auswahl an Fachbeiträgen findenSie in unserem Schwerpunkt in der nächsten Ausgabe.

Ausgabe Erscheinungs- Schwerpunktthema Elektronik-Focus Redaktions- Anzeigen-Nummer termine/Messen (Einkaufsführer schluss schluss

& Produktnews)

8/00 23.08.00 Feldbusse Messtechnik 07.07.00 25.07.00MessComp 2000 Profibus, CAN-Bus, LON, ASI, Bitbus, Interbus S, Sercos, 05.09. - 07.09. 2000 II/O-Lightbus MÜ: Sensoren und Wiesbaden Marktübersicht: Feldbuskomponenten Mikrosysteme

Forumsgespräch: Zukunft der Feldbusse

9/00 21.09.00 Elektromechanik für Embedded-Systeme Systems-on-Silicon 08.08.00 24.08.00exponet 2000 Standards, Normungen, Steckverbinder, Kabel, IP-Böcke, Prozessor-Cores, 19.09. - 21.09. 2000 Backplanes, Gehäuse, Leiterplatten, EMV etc. SoCs, Entwicklungs-Tools Düsseldorf etc.

Marktübersicht: Gehäuse und Backplanes MÜ: Emulatoren

10/00 02.11.00 Prozessoren und Controller Bildverarbeitung 08.09.00 04.10.00Systems 2000 Prozessoren und Controller, Embedded-Prozessoren und CCD-Kameras, Video-06.11. - 10.11. 2000 Controller, Entwicklungssysteme, Debugger, Compiler, Chips, Frame-GrabberMünchen Linker, Prozessor-Cores, Betriebssysteme etc.

Marktübersicht: Prozessoren und Controller MÜ: CCD-Kameras

DIMM-PC: Rechner imScheckkartenformat

Die Vorteile derMassenfertigung vonStandard-PC-Kompo-nenten und das welt-weit verfügbareKnow-how in derSoftware-Program-mierung führt dazu,dass sich die PC-

Technologie für viele industrielle Anwendungen bis hin zur I/O-Ebene weiterentwickeln wird. Durch die Internet-Technologiewerden darüber hinaus weitere Anwendungsbereiche erschlos-sen. Miniaturisierte PCs gewinnen demnach zunehmend an Be-deutung. Mit der DIMM-PC-Technologie entsteht ein Standardfür das Design der Mini-PCs, von denen schon heute tausendeBoards im Einsatz sind. Mini-PCs kommen zum Einsatz inKleinstgeräten wie zum Beispiel zur mobilen Datenerfassung inBahn- und Zugtechnik oder in Bedienterminals zur Anwesen-heits- und Zutrittskontrolle. Auch für den Einsatz in Verkaufs-automaten und Kiosksystemen oder als kabelloses Bluetooth-oder GSM-Gerät eignen sich solche Boards hervorragend. Wirdein DIMM-PC als Internet-Server eingesetzt, ist der Zugriff aufdezentrale Prozesse für Fernvisualisierung, Fernwartung, Fern-kontrolle und Fernsteuerung immer und überall gesichert. Wei-tere Informationen finden Sie in unserer nächsten Ausgabe.

Ständige Rubriken: Chip-Design – Board-Design – System-Design

Die Evolution der Java-Technologie

Manche Entwickler von Internet-Anwendungen und eingebettetenSystemen sind zu dem Schluss ge-kommen, dass aktuelle Implemen-tierungen der Java-Spezifikationenentweder funktionell unvollständigfür ihren Verwendungszweck, zulangsam, zu unzuverlässig oder zugroß sind. In einem Artikel dieser

Ausgabe wurden alternative Implementierungsmöglichkeitenbeschrieben. Lesen Sie nun Teil 2 dieses Beitrags im nächsten

Software- Entwicklungs-Toolsgwise.itwelzel.biz/CDROMs/AWI/SYS/SYS06.pdf · 2001. 2. 22. · lcatel...

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Transcript of Software- Entwicklungs-Toolsgwise.itwelzel.biz/CDROMs/AWI/SYS/SYS06.pdf · 2001. 2. 22. · lcatel...