solidThinking Embed

solidThinking Embed(旧VisSim Embedded)は、組み込みシステムのモデルベース開発のためのビジュアル環境です。 非常に効率よくダイアグラムからコードを生成できる機能を使って、開発期間の短縮と製品品質の向上が実現できます。

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Modelbased Development with Embed Rapidly develop code for microprocessors with an intuitive user-interface.

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Design of a Motor Control System View the Video
solidThinking Embedがあれば、あらゆる動的システムの仮想プロトタイプを素早く開発できます。モデルを構築するには、ブロックをワークエリアにスライドさせ、マウスを使ってこれらのブロックを繋げるだけです。

Embedは制御ダイアグラムを自動的にCコードに変換でき、そのコードはそのままターゲットハードウェアにダウンロードすることができます。生成されたCコードは、メモリ要件と実行時間に関してその効率の良さが評価されています。

Quote
「デジタル制御アルゴリズムの開発とデバッグにCコードを使っていたときは、まるで、壁の高い曲がりくねった迷路の中を手探りで進むような感覚がありました。Embedに切り替えたところ、その迷路を俯瞰的に確認することができ、解決策への道筋をはっきりと把握できるようになりました」
–Anthony Boon
Digital Power Engineer, CEG Elettronica

利点

制御システムを迅速に開発

solidThinking Embedは、組み込み制御システム開発のためのすべての機能が揃ったツールチェーンを搭載し、SIL(Software in the Loop)、PIL(Processor in the Loop)、HIL(Hardware in the Loop)の各種シミュレーションを実行できます。

制御ダイアグラムに加えた変更は、ターゲットハードウェアに数秒でダウンロードして検証できます。

その後、システムを動作させながら、制御パラメータをインタラクティブに更新できます。

データロギング、バッファリング、デジタルスコーピングの強力なブロックを使えば、ターゲットMCUに実装した制御アルゴリズムをリアルタイムで観察することも可能です。

ハンドコーディングが不要

以前は、制御ダイアグラムから、リアルタイム処理に対応した実行可能コードへの変換には、経験を積んだ組み込みソフトウェアデベロッパーの手が必要でした。solidThinking Embedのコード生成機能により、制御設計エンジニアは、ハンドコーディングをすることなくターゲットハードウェア上で新しいアルゴリズムを簡単に試すことができます。

手頃かつ容易に変更可能なソリューション

solidThinking Embedの基本構成には、状態図、ターゲットサポート、固定小数点アルゴリズム、効率的なコード生成機能など、組み込みシステム開発に必要なほとんどのツールがあらかじめ搭載されています。これにより、手頃かつ容易に変更可能な開発環境を実現しています。

ギャラリー

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Pump Control Modeling with Logic Blocks Pump Control Modeling with StateCharts Field-oriented Control of a Permanent Magnet Machine – Courtesy of Prof. Duco Pulle, EMsynergy Interleaved Boost PFC Front-end with Average Current Mode Control Control algorithm for 8 DC Buck Voltage Converters
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功能

組み込みシステム向けの広範なブロックライブラリ

solidThinking Embedを使えば、制御アルゴリズムとプラントを含む、システム全体のモデルを構築できます。

制御システムはスケーリングした固定小数点演算で構築し、プラントは完全精度の浮動小数点演算で構築するということも可能です。モデルの構築に関して、solidThinking Embedには以下のような広範なブロックライブラリが用意されています。

  • TI C2000 Motor Controlブロックライブラリ

  • TI InstaSPINブロックライブラリ

  • オンチップ周辺機器ブロックライブラリ

  • 固定小数点ブロックライブラリ

  • モーターブロックライブラリ

状態図

solidThinking Embedは、OMG UML 2.1に準拠したグラフィカルな状態図の編集、シミュレーション、コード生成に対応しています。内蔵のCインタープリターと組み合わせることで、複雑な制御アプリケーションを素早く確実に開発できるようになります。シリアルプロトコルをデコードする必要がある場合、ステップごとに複雑な起動を実行する必要がある場合、シーケンスをシャットダウンする必要がある場合などは、状態図ブロックライブラリを使えば作業時間を短縮できます。

ダイアグラムからコードを生成

solidThinking Embedでは、離散系、連続系およびハイブリッド系のための、高効率かつコンパクトなANSI Cコードを生成できます。MCUターゲットのサポートには、生成された実行ファイルのCOFFセクションのサイズを表示するレポートも含まれます。たとえば、閉ループモーター制御(PIコントローラー、デジタル出力、PWMおよびエンコーダー周辺機器を含む)用に生成したコードの実行速度は、150MHzのF28335 MCU上で300KHzになります。

メモリのフットプリントは以下のとおりです:

コードサイズ:2095バイト/td>

初期化データ: 501バイト
未初期化データ: 504バイト

インタラクティブHIL

MCUイン ザ ループのシミュレーションでは、プラントモデルはsolidThinking Embed内のホストコンピューター上で実行され、制御アルゴリズムはターゲットMCU上でリアルタイムに実行されます。ターゲットMCUとEmbed間のリアルタイム通信は、JTAG Hotlinkによって実行されます。EmbedのGUIを表示したまま、パラメータのチューニングやリアルタイムデータのモニタリングが可能です。

Embedでは、PIL(ターゲットとシミュレーションを同期させて実行する同期通信モード)もサポートされているため、組み込みアルゴリズムを容易に検証できます。

スケーリングした固定小数点アルゴリズム

固定小数点ブロックライブラリを使うと、スケーリングした固定小数点演算のシミュレーションを実行し、効率的なコードを生成できます。

オーバーフローや精度の損失の影響は、シミュレーション時に容易に確認および修正できます。自動スケーリングによって固定小数点システムの開発が加速するだけでなく、インラインコード生成によって高速なターゲットコードが作成されます。

ターゲットハードウェアのサポート

ターゲット専用ブロックを使えば、オンチップデバイスを容易にプログラムできます。

これらのブロックには、アナログADC、ePWM、eCAP(イベントの捕捉)、SPI、SCI(RS232シリアル)、I2C、デジタルGPIO、QEP(直交エンコーダー)、CAN 2.0などが含まれます。

CANバスのサポート: CANバスブロックには、CAN通信システムの開発をサポートする多彩な機能が用意されています。CANの転送・受信ブロックは、TI C2000シリーズ上の最大32個のCANメールボックスをサポートします。ボーレートは最大2Mbがサポートされます。メールボックスでは、0~8バイトのデータパケットサイズを設定でき、ユーザー設定可能なアドレッシングは、11または23ビット長を選択できます。さらにリモートフレームによるリクエストと自動応答もサポートされています。

シリアルLCD: シリアルLCDブロックは、最大20文字×4行のシリアルインターフェースLCDをサポートします。各ブロックに対して、テキストプロンプト、数値のフォーマット、フィールドの配置およびページアドレスを設定できます。さらに、ランタイムページングコマンドもサポートされています。シリアルボーレート、シリアルプロトコルおよびLCDのベンダーフォーマットは、ユーザーによる設定が可能です。

電気駆動系のサポート

TI C2000 Digital Motor Control<75><76>TI C2000 Digital Motor Control<77>ブロックは、ACインダクションモーター、ブラシレスDCモーター、PMSMモーターおよびステッピングモーターの設計に使用します。

solidThinking Embedには、16ビットと32ビットの両方のデジタルモーター制御ブロックが用意されています。これには、PID、三相PWMドライバー、空間ベクトル波形ジェネレーター、パーク / クラーク変換、電圧周波数変換プロファイル、センサーレスの磁束 / ローター速度の推定、直交エンコーダーベースの速度計算装置などがあります。

PMSMモーターおよびACインダクションモーターのセンサード / センサーレスベクトル制御のためのサンプルダイアグラムも含まれています。

InstaSPINブロックライブラリでは、一部のチップのROMに焼き込まれたアルゴリズムを使って、センサーレスのローター位置推定を使用できます。InstaSPINブロックは、主要なモーターパラメータの特定のほか、モーターのベクトル制御(FOC)を実行できます。また、複雑なInstaSPIN APIを使用するためのシンプルなインターフェースが用意されているため、InstaSPINアプリケーションの設計時間の短縮につながります。

アドオン

solidThinking Embed/Digital Power Designer

solidThinking Embed Digital Power Designerには、電力供給やデジタル電力のコンポーネント / 制御装置のシミュレーションおよびコード生成のための高度なブロックが用意されています。

これらのブロックを使えば、動作可能なコントローラーを開発し、そのコントローラーをMCUに直接ダウンロードしてデジタル電力装置に活用することができます。

Digital Power Designerのブロックにより、アナログ電力供給の構成と制御ループを効率良くモデリングして、ハードウェアを使わずに制御ループをシミュレーションして検証することが可能になります。そのため、制御ルーチンの開発における柔軟性が大幅に向上するほか、Gerberファイルを製造部門のハードウェアに渡す前に、シミュレーションと検証を実施して、必要に応じて修正を加えることができます。ハードウェアが届いたら、ダイアグラムをコンパイルしてMCUにダウンロードし、実機を試験することができます。

solidThinking Embed/Comm

solidThinking Embed Commでは、信号レベルまたは物理レベルでエンドツーエンドの通信システムをモデリングできます。あらゆる通信ブロックと強力な時間領域のシミュレーションエンジンが搭載されたCommは、アナログ、デジタル、混合モードの通信システムを迅速かつ正確に設計できるソリューションです。

モデル構築、シミュレーション、最適化、検証の段階間をスムーズに行き来することができるため、通信システムチェーンのあらゆるフェーズで信号の波形をシミュレーションおよび表示することができます。

サポートされているMeasurement Computing社のボード

アナログI/Oアナログ出力デジタルI/OUSB基板
PCI-DAS6071PCI-DAC6702PCI-CTR20HDUSB-1208FS/LS
PCI-6013PCI-DDA02/16PCI-CTR10USB-1208HS-2/4A0
PCI-6014PCI-DDA02/12PCI-CTR05USB-1408
PCI-DAS6070PCIM-DDA06/16PCI-DUAL-AC5USB-1608G
PCI-DAS6040PCI-DDA04/16PCI-DIO96HUSB-1608LS
PCI-DAS6025PCI-DDA04/12PCI-DIO96USB-2533
PCI-DAS6023PCI-DDA08/16PCI-DIO48HUSB-2537
PCI-DAS4020/12PCI-DDA08/12PCI-DIO24HUSB-2523
PCI-DAS1602/12PCI-DAC6703PCI-DIO24/SUSB-2527
PCI-DAS1200/JRPCI-DIO24/LP
PCI-DAS1200PCI-DIO24
PCI-DAS1002PCI-QUAD04
PCI-DAS1001PCI-PDISO8
PCI-DAS1000PCI-PDISO16
PCI-DAS08PCI-INT32
PCIM-DAS16JR/16
PCIM-DAS1602/16
PCI-DAS6402/16
PCI-DAS64/M2/16
PCI-DAS64/M1/16
PCI-DAS6052
PCI-DAS6036
PCI-DAS6035
PCI-DAS6034
PCI-DAS6033
PCI-DAS6032
PCI-DAS6031
PCI-DAS6030
PCI-DAS6014
PCI-DAS6013
PCI-DAS1602/16
PCI-DAS-TC/BRD

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