آیا تیمی که با میکروکنترلرها و میکروپروسسورهای مختلف کار می کنند می توانند راهی برای صرفه جویی در منابع و بهبود گردش کار پیدا کنند؟
Crank Storyboard چیست؟
Crank Software، با فریمورک Storyboard برای توسعه رابط کاربری گرافیکی امبدد GUI ارائه شده است. کرانک شرکت مشهور جهانی مستقر در کانادا، یکی از اعضای برنامه ST Partner است. Crank که در سال 2007 تاسیس شد، برای غلبه بر موانع و مشکلاتی که معمولاً بر طراحی و توسعه کارآمد GUI تأثیر می گذارند، Storyboard را ایجاد کرد.
Storyboard یک مجموعه ابزار توسعه رابط کاربری گرافیکی جامع در اختیار تیم های طراحی و توسعه GUI امبدد قرار می دهد که آنها را قادر می سازد برنامه های رابط کاربری گرافیکی غنی و شبیه به گوشی های هوشمند ایجاد کنند.
با Storyboard می توانید در عرض چند دقیقه یک برنامه امبدد از ابتدا تا انتها ایجاد کنید. ابزارهای طراحی رابط کاربر خود مانندPhotoshop ، Sketch یا Illustrator را شروع کرده و در نهایت آن را در سخت افزار خود داشته باشید.
از هر سخت افزاری که در نهایت می خواهید برای دستگاه امبدد استفاده کنید، تاثیری در توانایی شما برای ایجاد رابط کاربری یا UI با استفاده از Storyboard ندارد. Storyboard با تمام میکروکنترلرها، پردازنده های کراس اور و میکروپروسسورها، صرف نظر از مارک یا مدل، سازگار است.
Storyboard برای خانواده فوق العاده کارآمد میکروکنترلرهای STM32 تا توان بالاتر مانند میکروپروسسورSTM32MP1 بسیار بهینه شده است. STM32MP1 اولین میکروپروسسور کمپانی ST با دو هسته Cortex-A7 و Cortex-M4، می تواند رابط های گرافیکی قدرتمندی را اجرا کند که با Crank Storyboard ایجاد شده.
چالش های مهاجرت برنامه از MCU به MPU یا بالعکس
کار با طیف وسیعی از کامپوننت دارای مزایای بسیاری است. به عنوان مثال، این به شرکت ها کمک می کند تا وقتی که راه حل های متناسب با مشتری خود را تنظیم می کنند، از انعطاف پذیری بیشتری نیز برخوردار باشند. به جای مصرف کنندگان در یک سیستم خاص، مهندسان بهتر می توانند آنچه را که ارائه می دهند سفارشی کنند.
با این وجود کار با طیف وسیعی از میکروپروسسورها و میکروکنترلرها نیز با چالش های بیشتری روبرو است. تیم ها باید یک پروژه را از یک پلتفرم به پروژه دیگر منتقل کنند. در نتیجه، آنها باید با پریفرال های مختلف، توان محاسباتی و سیستم مدیریت توان سازگار شوند. کرانک راه حلی برای مشتریان به ارمغان می آورد که چنین موضوعاتی را دور می زند. به لطف این فریمورک، شرکت ها می توانند روی یک برنامه کاربردی که در طیف وسیعی از دیوایس ها گسترش یابد، کار کنند. بنابراین توسعه دهندگان می توانند هزینه ها و زمان را برای بازاریابی کاهش دهند و از انعطاف پذیری بیشتری برخوردار شوند.
چالش اصلی استفاده از چندین MCU و MPU، مرتبط با پرتابل بودن آن است. به عنوان مثال، انتقال یک برنامه از میکروکنترلر به میکروپروسسور معمولاً نیاز به بازنویسی مجدد برنامه دارد. حتی انتقال یک برنامه از یک خانواده میکروکنترلر به خانواده دیگر می تواند تاثیرات فلج کننده ای بر عملکرد شرکت داشته باشد.
پریفرال ها ممکن است متفاوت باشند، برخی از IP های سخت افزاری ممکن است وجود نداشته باشد، پیکربندی حافظه متفاوت باشد، همه آن ها منجر به ناسازگاری می شود. Crank با استفاده از موتورهایruntime طراحی شده برای پلتفرم های خاص، همه اینها را دور می زند. از این رو، مهندسان می توانند به جای مشقت زیاد روی کد، روی ایجاد یک تجربه استثنایی UXبرای کاربران نهایی خود متمرکز شوند.
یکی دیگر از مشکلات رایج توسعه دهندگان مربوط به کارهای زیادی است که باید برای بهینه سازی سیستم خود انجام دهند. استفاده از راه حل Storyboard، بار بهینه سازی را بر روی موتورruntime منتقل می کند. به عنوان مثال، این شرکت از طریق استفاده از پلاگین ها، یک رویکرد ماژولار را ارائه می دهد. بنابراین توسعه دهندگان می توانند برای جلوگیری از هدر رفتن منابع، ماژول های خود را تنظیم کنند.
در STM32، به این معنی است که فریموورک Storyboard با سخت افزار میکروکنترلر سازگار است. از جمله، می تواند از ChromART IP بهره ببرد یا فوت پرینت حافظه برنامه را سفارشی کند. از این رو، انتقال از MCU به MPU ساده تر می شود زیرا فریموورک با معماری جدید سازگار است.
به عنوان مثال، STM32MP1 دارای یک شتاب دهنده سه بعدی است که راه اینترفیس های بسیار غنی تری را باز می کند. با این حال، برخی از نسخه های مقرون به صرفه STM32MP1 بدون GPU ارائه می شوند. که در همه این موارد، کرانک runtime خود را تنظیم می کند تا به مهندسان کمک کند تا محصول خود را با زمان کمتری به بازار عرضه کنند.
به همین ترتیب، انتقال از MPU به MCU نیز بسیار ساده تر است. توسعه دهندگان همچنان باید به خاطر داشته باشند که معماری کم مصرف عملکرد کمتری خواهد داشت. با این حال، همه اختلافات در سیستم عامل ها، مدیریت RAM و موارد دیگر توسط موتور برطرف می شود.
Storyboard و صنعت
یک مثال عالی از انعطاف پذیری ذاتی Storyboard در callback های اسکریپت Lua است. توسعه دهندگانی که روی میکروپروسسور کار می کنند، اغلب از Lua به دلیل ماهیت قدرتمند و سریع آن استفاده می کنند. با این حال، Storyboard همچنین برنامه نویسان را قادر می سازد تا به تابع callback زبان C تغییر وضعیت دهند تا با یک میکروکنترلر محدودتر در حافظه سازگار شوند. این ویژگی مثالی از نحوه استفاده Storyboard از مدل داده ثابت برای نمایش عناصر روی صفحه نمایش است تا سیستم تولید کد. الگوی Crank همچنین انعطاف پذیری فریمورک را توضیح می دهد، که به نوبه خود، راه را برای برنامه های جدید باز می کند.
به نظر می رسد که توسعه دهندگان سیستم های سطح پایین از فیلم ها برای بهبود تجربه کاربر استفاده می کنند. با استفاده از یک نمایشگر و یک اینترفیس به سبک flipbook، آنها می توانند نحوه استفاده از برخی ویژگیهای خاص را نشان دهند. بنابراین، استفاده از Storyboard در میکروکنترلرهای STM32 می تواند تجربه بدون نیاز به میکروپروسسورهای گران قیمت که باعث بالا بردن bill of materials میشود را بسیار بهبود می بخشد.
برای مثال محصولات اینترنت اشیا که قبلا فقط به میکروکنترلرهای STM32 متکی بودند اکنون STM32MP1 را برای بهره مندی از منابع محاسباتی آن (در حالی که از Storyboard برای تسهیل انتقال برنامه از میکروکنترلر به میکرو پروسسور استفاده می کنند) بهره می برند که در اثر آن زمان بازاریابی نیز کاهش میابد.
برعکس، سازندگان رابط صوتی که برای رابط کاربری خود به میکرو پروسسورها اعتماد می کنند، اکنون می توانند میکروکنترلر های STM32 را استفاده کنند. Storyboard به آنها کمک می کند تا یک سیستم مقرون به صرفه تر ایجاد کنند، که بازارهای جدید را به روی آنها باز می کند.
در ابتدا چه کاری باید انجام داد و چه کاری نباید انجام داد
چند توصیه به مهندسان که یکی از آنها شروع با ساخت تصویر است. برای تیم ها بسیار آسان است که درگیر مستندات یا مشکلات سد راه پیاده سازی شوند. بردهای اوالوشن همه این مشکلات را با ارائه کار proof-of-concept با مثالهای قابل تکرار برطرف می کند.
آنها یک پروژه را شروع می کنند، که طراحان را قادر می سازد رابط کاربری گرافیکی خود را زود آزمایش کنند، که بازخورد بی نظیری را فراهم می کند و توسعه را سرعت می بخشد. کرانک همچنین توضیح می دهد که انتخاب یک پلتفرم مشترک استارت برای همه پروژه ها، اصطحکاک را کاهش می دهد. اغلب کار با ماشین آشنا، ساده تر و کارآمدتر است و بعدتر مشخصات برنامه را تعریف کنید، بعد از آن سعی کنید حدس بزنید چه برنامه ای در اوایل روند نیاز خواهید داشت.
توصیه اساسی دیگری که باید بخاطر بسپارید این است که مراقب پیچیدگیهای اساسی باشید. برخی از شرکت ها ممکن است تمایلی به استفاده از ابزاری مانند Storyboard نداشته باشند و ممکن است تصمیم بگیرند که همه کارها را از ابتدا انجام دهند.
با این حال، ST و Crank از نزدیک با هم کار می کنند زیرا عملیات بهینه سازی می تواند پیچیده شود. بنابراین این همکاری تضمین می کند هر کسی که روی یک محصول STM32 کار می کند می تواند تمام عملکرد موجود را بدون صرف ماه ها یا سالها روی سورس کد خود استخراج کند.
همچنین این به تیم ها اجازه می دهد تا با مشتریان خود در مورد امکاناتی که باعث تمایز واقعی آنها شود کار کنند. علاوه بر این، کار با Storyboard اطمینان می دهد که تیم ها می توانند رابط کاربری گرافیکی GUI را در یک پلتفرم دیگر بدون ریکامپایل کردن کد، دوباره مورد استفاده قرار دهند.