hungen vertiefen können. Von Alfred Goldbacher

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1 Programme für den Entwickler-Alltag Programmpakete, mit denen Applikationsingenieure Schaltungs- Designs entwerfen, gibt es in Hülle und Fülle. Es fällt auf, dass diese Programmwerkzeuge immer häufiger als Web-based Tools konzipiert sind. Und vor allem haben die Bauteile-Distributoren entdeckt, dass sie mit kostenfrei verfügbaren Werkzeugen Kundenbezie - Wenn man all jene Programmwerkzeuge zusammenfasst, die für Entwurf und Verifikation von Board-, FPGA-, PLD- oder SoC- Designs am Markt verfügbar sind, dann kann man als Entwickler wie bislang üblich auf die von Software-Häusern verfügbaren Programmpakete zugreifen, die ab 100 bis Euro und hungen vertiefen können. Von Alfred Goldbacher mehr zum Erwerb angeboten werden. Wenn es aber darum geht, im Vorfeld zu eruieren, welche Bausteine es für die jeweilige Applikation am Markt gibt und welche Schaltungstopologien für den jeweiligen Einsatzfall am besten geeignet sind, dann gibt es dafür mehr und mehr auch Werkzeuge, die als Web-basierende Design-Tools überwiegend kostenfrei genutzt werden können. Zugleich fällt auf, dass insbesondere die Bauteile-Distributoren diesen Trend schon frühzeitig erkannt haben, um zwischen der Kundenbasis und dem Dienstleister längerfristige Geschäftsbeziehungen einfädeln zu können. Die Programme sind bisweilen so angelegt, dass die Kunden sich nicht nur komplette Schaltungsentwürfe via Web- Browser erstellen können, sondern auf Wunsch auch gleich komplette Bestelllisten samt Verfügbarkeit und Stückpreisen. In dieses Dickicht an verfügbaren Programmwerkzeugen zumindest ansatzweise Licht zu bringen, ist die Zielsetzung dieses Beitrags. Und nachdem der Nutzwert des jeweiligen Programms ganz entscheidend davon abhängt, mit welchen Erwartungen der potenzielle Nutzer an diese Werkzeuge Elektronik 1/

2 herangeht, werden diese Tools bzw. deren Anbieter ganz wertfrei entsprechend der alphabetischen Reihenfolge ihrer Anbieter vorgestellt. Quartus-II-Version 12 sorgt für Produktivitäts steigerungen Mit A beginnt das Alphabet, und den Anfang in der folgenden Übersicht macht Altera. Das sich mit dem Wettbewerber Xilinx um die Marktführerschaft streitende Hardware-Unternehmen bietet als Verkaufsunterstützung gleich mehrere Programmpakete an; hierzu gehören Quartus II als Subscription Edition und Web Edition, die MegaCore IP Library, ModelSim-Altera und Model- Sim-Altera Starter sowie Nios II EDS und DSP Builder (siehe Tabelle). Aus Platzgründen wird im Folgenden lediglich auf die Quartus-II-Version 12 eingegangen, die seit August d.j. zum Download angeboten wird. Das Programmpaket benötigt allein schon in der gezippten Fassung 2,8 GB als Windows-Version und als Linux-Portierung 3,7 GB Speicherplatz auf der Festplatte. Die schiere Größe lässt schon erkennen, dass es sich bei dem Programmpaket um eine mächtige Werkzeugkiste handelt. Laut Hersteller bietet die 12er-Version FPGA-Entwicklern deutliche Produktivitäts- und Performance-Steigerungen so zum Beispiel eine viermal schnellere Compilierung von 28 nm-designs. Weitere Upgrades beinhalten die breitere Unterstützung von 28 nm-bausteinen wie den SoC-FPGAs von Altera, Erweiterungen beim DSP-Builder sowie zusätzliche IP-Cores. Im Rahmen der neuen Version bietet das Systemintegrations-Tool Qsys zudem auch Unterstützung für das ARM- AMBA-AXI-3-Interface. Damit erhalten Anwender die Flexibilität, IP-Cores und IP-Subsysteme auf Basis unterschiedlicher Standard-Schnittstellen zu verbinden. Qsys ist das erste FPGA-Systemintegrations-Tool, das auf der NoC-Tech- FPGA/SoC-Design Quartus II Subscription Edition FPGA/SoC-Design Quartus II Web Edition FPGA/SoC-Design MegaCore IP Library FPGA/SoC-Design ModelSim-Altera Printed-Circuit-Board-Design Altium Designer 12 Simulationswerkzeug für Mixed-Signal-Bausteine NI Multisim Component Evaluators als Analog Devices Edition Design-Plattform für FPGA-Power-Lösungen FPGA-Power-Designer fpga-power-designer-tool.html Designplattform für komplette LED-Beleuchtungslösungen Integrierte Entwicklungsplattform für ARM-Cortex- M- sowie AVR-Mikrocontroller-basierte Applikationen PCB-Design Arrow Lighting Designer Atmel Studio 6 OrCAD 16.6 (Version 16.5 kann als Demo-Software herunter geladen werden; V ist als DVD bei der Fa. Flowcad verfügbar arrow-lighting-designer-2.html PCB-Design Allegro Free Physical Viewer, V PCB-Design Allegro PCB Designer und alle weitere Option sind bei der Fa. Flowcad erhältlich PCB-Design Eagle, Version cadsoft_eagle?icid=knodepcbmain bzw. Test und Fehleranalyse von Hardware mit JTAGfähigen Bausteinen FPGA-Design Hpe_JTAG-Simulator; Version 4.0 Diamond-Software Free License, V (für Linux und Windows-32- bit/64-bit verfügbar) PCB-Design PADS, Version pads-evaluation PCB-Design DesignSpark-PCB; Version Design und Simulation von DC/DC-Stromversorgungen Design und Simulation von Stromversorgungen für Mikroprozessoren Design und Simulation von Stromversorgungen für FPGA-Bausteine Design und Simulation von LED-Beleuchtungslösungen Webench System Power Architect Webench Processor Power Architect Webench FPGA Power Architect Webench LED Architect shtml Sensor-Konfigurationswerkzeug Webench Sensor Designer Design von Tief-, Hoch- und Bandpass-Filterlösungen CAD-Lösung für Elektrotechnik- und Fluid-Entwicklung FilterPro, Version 3.1 E3.series Machinery Edition; E3.series-Power-Edition; E3.series Transportation Edition PCB-Design Cadstar, Version downloads Am Markt verfügbare Programmpakete mit Internetadressen 34 Elektronik 1/2013

3 Bild 1. Die kostenlos verfügbare Ausgabe des NI Multisim Component Evaluators als Analog Devices Edition enthält mehr als 870 Simulationsmodelle linearer Bauelemente. nologie (Network on Chip) basiert. Das Tool vereinfacht die Systementwicklung, indem IP-Funktionen mit Hilfe eines hierarchischen Ansatzes integriert werden können. Wer quasi als Einstieg die Web- Edition nutzen möchte, muss sich allerdings im Klaren sein, dass mit dem Werkzeug nur eine begrenzte Menge an Bausteintypen unterstützt werden, im Einzelnen: Cyclone-II-/-III-/-IV-/-V-FPGAs Arria-II-GX-FPGAs: ausschließlich EP2AGX45 Alle MAX-CPLDs Altium Designer 12 und AltiumLive Das australische Software-Haus Altium bietet seine Elektronikdesign-Software und Services zwar nicht als Web-basierende Werkzeuge an; man darf aber die Software in vollem Funktionsumfang 30 Tage lang kostenfrei nutzen, um sich von der Software ein Bild machen zu können. Die aktuelle Fassung Altium Designer 12 (s. Tabelle) enthält als Neuerungen u.a. folgende Funktionen: Schalterkontakte, Metallschirmungen können einfach selbst aus komplexen Strukturen heraus generiert werden, während z.b. die dazugehörenden Masken automatisch über Regeln verwaltet werden. Funktion No ERC Direktive diese wird auf einem Knoten im Schaltplan platziert, um eine spezielle Warnung oder Fehlermeldung zu unterdrücken (z.b. gezielt bei einem bestimmten, nicht angeschlossenen Pin), während der Rest der Schaltung weiterhin komplett geprüft wird. Impedanz-kontrolliertes Routing ist ein wesentlicher Bestandteil zur Einhaltung der Signalintegrität bei kritischen Signalen in der Leiterplatte. Die Algorithmen für die Berechnung der Leiterbahnbreite auf der Basis des Lagenaufbaus berücksichtigen nun weitere physikalische Parameter, um bessere Ergebnisse zu liefern. Spice-Simulationswerkzeug als Pre-Sales-Support Von einem Bauelementehersteller wie Analog Devices würde man erwarten, dass er als Entwickler-Support unter anderem Spice-Modelle all seiner Mixed-Signal-Bausteine zur Verfügung stellt, nicht aber, dass er darüber hinaus auch leistungsfähige Simulationswerkzeuge anbietet. Ein Beispiel dafür ist die neue Ausgabe des NI Multisim Component Evaluator als Analog Devices Edition (siehe Bild 1). Die in Zusammenarbeit mit der National Instruments realisierte Version des kostenlos verfügbaren Tools wartet mit neuen Features und Funktionen auf; überdies enthält sie mehr als 870 Simulationsmodelle linearer Bauelemente von ADI. Mit Multisim Snippets gibt es ein nützliches Feature, mit dem sich Multisim-Schaltungsdateien per Drag&Drop speichern lassen, um sie weiterzugeben oder in späteren Designs wiederzuverwenden. Die neue Version des Tools enthält ferner Funktionen zum Editieren der Eigenschaften virtueller Komponenten. Das Component Evaluation Tool ist auf der ADI-Webpräsenz zum Download verfügbar (siehe Tabelle), und ein Video zum Tool gibt es unter Cloud-basierte Entwurfswerkzeuge Arrow Electronics ist ein gutes Beispiel dafür, dass man als Distributor für Bauteile vor allem auch Dienstleistungen anbieten muss, die nicht unmittelbar zu Aufträgen führen, aber die Kundenbindung vertiefen. Das Unternehmen hat in diesem Sinne bei der Firma Transim die Entwicklung einer Cloud-basierten Design-Plattform für FPGA-Power-Lösungen in Auftrag gegeben, die registrierte Kunden insbesondere für Evaluierungszwecke verwenden werden. Über diesen FPGA-Power-Designer (Link siehe Tabelle) können Entwickler Stromversorgungs-Systeme inklusive Konverter-Spezifikationen in wenigen Minuten in einer Online-Design-Umgebung definieren und optimieren. Die Software stellt interaktive Vorlagen zum Design von Power-Lösungen zur Verfügung, ermöglicht sofortige Prüfungen der Spannungen und Verbindungen und erstellt eine komplette Stückliste für das Design. Engineering Teams können Designs über ein Modul, das Designs in der Cloud speichert, effektiv austauschen. Eine umfassende Zusammenfassung des Designs zeigt alle Designparameter auf, wird automatisch erstellt und zum Download bereitgestellt. Noch einen Monat früher als den FPGA-Power-Designer stellte der Dienstleister eine weitere Entwurfs- Bild 2. Mit dem Arrow Lighting Designer können Entwickler komplette LED-Beleuchtungslösungen planen von der Lichtquelle über Leiterplatten-Layout und Kühlkörper bis hin zu den Steckverbindern. Elektronik 1/

4 Software zur Verfügung: den Arrow Lighting Designer (siehe Bild 2 sowie auch Tabelle). Mit diesem Web-basierenden Werkzeug können Entwickler und Ingenieure komplette LED-Beleuchtungslösungen von der Lichtquelle über Optik, Stromversorgung, Leiterplatten-Layout und Kühlkörper bis hin zu den Steckverbindern planen. Der Lighting Designer kombiniert Lösungen von Herstellern wie Avago, Cree, Osram, Carclo, LEDiL, Analog Devices, Diodes, Infineon, Linear Technology, National Semiconductor, NXP Semiconductors, ON Semiconductor, STMicroelectronics, Texas Instruments, Dialight, Emerson Network Power, Fairway, Recom, AVX, Molex, TE Connectivity und ETG. Der in die Entwurfsplattform integrierte Board Planner ermöglicht dem Bild 3. OrCAD PCB in der Version 16.6 verfügt über eine nahtlose, bidirektionale Schnittstelle zwischen den OrCAD-Capture- und den OrCAD-PCB-SI-Produkten. Benutzer, vordefinierte Beleuchtungsplatinen von ETG auszuwählen oder individuelle LED-Platinen zu definieren, um LEDs zu platzieren und den Raumbedarf zu überprüfen. Ein zweites Werkzeug namens Heatsink Designer ermöglicht eine schnelle Abschätzung der Größe und Form der für die Beleuchtungslösung benötigten Kühlkörper ein wichtiges Feature für jeden Designer, um größenbegrenzte Entwürfe fertigen zu können. Der Connector Selector schließlich bietet bildgesteuerte Navigation mit zahlreichen visuellen Hilfen, mit denen eine große Zahl von Anschlüssen angezeigt und spezifische Komponenten, die sich für den jeweiligen Entwurf eignen, rasch identifiziert werden können. Integrierte Entwicklungsumgebung mit App-Store-Zugang Der Halbleiterhersteller Atmel bringt mit Atmel Gallery nun sogar einen App- Store für Entwicklungs-Tools und Embedded-Software auf den Markt, der Atmel Studio 6 in eine integrierte Entwicklungsplattform verwandeln soll. Atmel Gallery ist direkt in die Entwicklungsumgebung Atmel Studio 6 integriert und über das Internet zugänglich (gallery.atmel.com). Damit steht ein Zugriff auf kostenlose und kommerzielle Erweiterungen für Atmel Studio zur Verfügung, beispielsweise auf Entwicklungs-Tools wie Compiler, Peripherie- Konfiguration, Code-Bearbeitung und -Analyse. Um die Entwicklungsarbeit mit Atmel-MCUs zu erleichtern, sind über Atmel Gallery zudem auch Lösungen von Drittanbietern erhältlich, darunter HP Info Tech, Keil, Percepio, Red Lizard und Symnum Systems. Darüber hinaus bietet der Hardware- Produzent mit Atmel Spaces einen Cloud-basierten Collaboration Workspace für das Hosten von Software- und Hardware-Projekten auf Atmel-MCU- Basis an. Spaces ist über spaces.atmel. com zugänglich und bietet alle Tools, die eine gemeinsame Entwicklung erlauben, einschließlich Zugangskontrolle, Versionskontrollsystem, Bug and Feature Trackers, Mailing-Listen und Wikis. Projekte, die auf Atmel Spaces gehostet wurden, sind direkt über Studio 6 zugänglich. Version 16.6 ist da Cadence Design Systems zählt zu den drei Marktführern der EDA-Branche, der über die Firmentochter Flowcad (www. flowcad.de/news_2012_07.htm) auch verschiedene PCB-Designwerkzeuge wie die OrCAD-16.6-PCB-Design-Lösung vermarktet. Letztere zeichnet sich durch neue Funktionen, erweiterte Anpassungsmöglichkeiten und einer Steigerung der Simulationsleistung von 20 Prozent aus. Der erweiterte Signalintegritäts-Flow bietet in der Version 16.6 (siehe Bild 3) zudem eine nahtlose, bidirektionale Schnittstelle zwischen den OrCAD-Capture- und den OrCAD-PCB- SI-Produkten. Durch diese Integration wird eine umfassende Entwicklungsmethodik ermöglicht, die Pre-Layout-Topologie und Constraint-Überprüfung vereinfacht und dabei die Produktivität bis 100 Prozent steigern kann. Mit OrCAD 16.6 PSpice wird die Produktivität verbessert, indem Konvergenzverbesserungen bereitgestellt werden, was einen durchschnittlichen Gewinn von 20 Prozent bei der Simulationsgeschwindigkeit ausmacht. Diese Leistungssteigerungen werden durch die Einführung einer Multi-Core-Unterstützung erzielt, insbesondere für die Simulation großer Designs und Designs mit vielen komplexen Modellen zum Beispiel MOSFETs und BJTs. Mit der neuen Version wurden auch die Tcl-Progammierungsmöglichkeiten von OrCAD Capture auf PSpice ausgeweitet. Anwender können dadurch ihre Simulationen und Umgebungen besser anpassen. Mit Tcl-Zugang zu den Simulationsdaten und der Umgebung können Anwender bei Simulationen die Toleranzen für jeden Parameter anpassen, Anwenderparameter einfügen oder PSpice mit anwenderdefinierten Gleichungen programmieren. Ein zweites Leiterplatten-Entwurfspaket im Hause Cadence nennt sich Allegro, das ebenfalls als Version 16.6 mit deutlich verbesserten Leistungsmerkmalen aufwartet; unter anderem wird das Timing Closure von High- Speed-Schnittstellen um 30 bis 50 Prozent mittels einer neuen Timing-orientierten physikalischen Implementierung und Verifikation beschleunigt. Es ist die erste elektrische CAD-Kollaborationsumgebung für das Design von Leiterplatten unter Nutzung von Microsoft-SharePoint-Technologie. Die Allegro-16.6-Suite (Link-Adresse siehe Tabelle) unterstützt zudem auch die neuesten Fertigungstechnologien zur Einbettung aktiver und passiver Bauteile und erfüllt damit die Forderungen nach immer kleineren Leiterplatten. Die Bauteile lassen sich jetzt auch vertikal in einer inneren Lage (Z-Achse) der Leiterplatte einbetten, was somit zu einem geringeren Platzbedarf bei der X- und Y-Achse auf der Leiterplatte führt. Die 16.6er-Version beschleunigt die Timing-orientierte physikalische Implementierung durch das Auto-interactive Delay Tuning (AiDT). Mit dieser Funktion wird die benötigte Zeitspanne, um Timing Constraints auf Standard-basierten Schnittstellen wie DDR3 zu erfüllen, um bis zu 50 Prozent vermindert. Hervorzuheben ist zu guter Letzt der EMA-Timing-Designer, der in die Allegro-PCB-SI-Funktionen integriert ist und den Anwender beim schnellen Erreichen eines Timing Closure bei kritischen Signalen unterstützt. 36 Elektronik 1/2013

5 Embedded- und PCB-Designwerkzeuge als Einstiegshilfen Die Firma Farnell element14 versteht sich als Distributor von Technologie- Produkten und Lösungen für elektronische System-Designs, Wartungen und Reparaturen. Und auch dieses Dienstleistungsunternehmen unterstützt seine Kunden nicht nur mit neuesten Produkten und Dienstleistungen, sondern auch mit Entwicklungs-Software und einer wirklich innovativen Online-Community. Dort können sich Kunden und Elektronikentwickler mit Experten austauschen und haben Zugriff auf eine breite Palette von unabhängigen technischen Informationen und hilfreichen Tools. Für alle Entwickler von Leiterplattenentwürfen und PCB-Prototyping gibt es beispielsweise die neue Version 6.3 des Platinen-Layout-Editors Eagle von Cad- Soft (siehe Tabelle). Bei dieser Programmversion wird eine XML-Datenbank im Textformat verwendet, wodurch Änderungen in Entwürfen schnell und einfach durchgeführt werden können. Eine weitere Neuerung betrifft die optimierte Ablage, mit Hilfe derer Schaltungs- und Platinen-Teile per Copy&Paste übertragen werden können. Dies ist besonders hilfreich bei Schaltungen mit identischen Abschnitten. Verbessert wurden ferner verschiedene Routing-Funktionen, unter anderem Undo/Redo sowie die Wandlung zwischen Zoll und metrischen Einheiten mit verbesserter interner Auflösung. Erwähnenswert ist zudem auch der überarbeitete Bibliotheks-Editor mit verbesserten Beschreibung-Optionen und der Möglichkeit zur Erstellung interner Durchkontaktierungen. JTAG-FPGA- und -Board-Test-Tools Mit Hpe_JTAG (Link siehe Tabelle) von Gleichmann Electronics Research hat der Dienstleister evision Systems ein lizenfreies Werkzeug im Programm, das für Test und Fehleranalyse von Hardware mit JTAG-fähigen Bausteinen geeignet ist. Eine Registrierung ist in jedem Falle aber erforderlich. Hpe_JTAG ermöglicht dem Entwickler die volle Kon trolle über die logischen Zustände seiner I/O-Register, welche über die Boundary Scan Chain zugänglich sind. Für einen Bruchteil der üblichen Kosten kann das Skript-fähige Werkzeug auch für automatisierte Tests in der Produktion genutzt werden. Das Werkzeug unterstützt die JTAG-Anweisungen wie SAMPLE, EXTEST und IN- TEST: Letztere wird eingesetzt, um die internen Funktionen des Bausteins in der JTAG-Kette zu kontrollieren. Mit der Anweisung kann der Wert der Output- Pins bestimmt werden; der Wert der Input-Pins kann dabei gelesen werden. Dabei ist zu beachten, dass die Verfügbarkeit der INTEST-Anweisungen von den jeweiligen Eigenschaften der Bausteine abhängig ist. Ein Diamant unter den Tools für programmierbare Logikbausteine? Mitte Juli 2012 brachte Lattice Semiconductor die Version 2 seiner Diamond- Design-Software (Link siehe Tabelle) auf den Markt. Das Design-Tool für FPGA- Produkte des Herstellers enthält eine komplett überarbeitete, moderne Bedienoberfläche, die einen effizienten und schnellen Design-Flow ermöglicht. Zusätzliche Tools wie Power Calculator, Floorplaner und SSO Analyzer unterstützen den Entwicklungsprozess und Third-Party-Tools wie Synopsys Synplify Pro und Aldec ActiveHDL. Die Diamond-Designumgebung bündelt viele Tools, um den eigenen FPGA-Entwurf schnellstmöglich fertigzustellen. Die Linux- und Windows-Versionen verfügen nun auch endlich über dieselben Features. Es werden sowohl 32-bit- als auch 64 bit-windows- und Linux- Systeme unterstützt, die je nach Portierung zwischen 1,8 und 2,2 GB an Festplattenspeicher benötigen. Die Diamond-Software kann von der Lattice- Internetpräsenz heruntergeladen werden. Es gibt eine kostenfreie Version mit limitiertem Umfang oder die Kaufversion mit vollem Umfang. Nach Bestellung der Volllizenz erhalten die Kunden eine von Lattice mit Seriennummer und Anweisungen zum Lizenzieren der Software. Die Entwurfsumgebung verfügt nicht nur über Design- und Implementierungs-Tools, sondern auch über Verifikationswerkzeuge zum Beispiel für eine Takt-Jitter-Analyse oder auch für Abschätzungen des Leistungsbedarfs neuer Schaltungsdesigns in dem einen oder anderen Bausteintyp. In das Diamond-Programmpaket eingebunden sind zudem auch Werkzeuge von Drittanbeitern so zum Beispiel die Synopsys-Synplify- Pro-FPGA-Synthese-Software für Windows oder Linux sowie auch der Active- HDL-Lattice-Edition-II-Simulator von Aldec. Mentor Graphics liefert u.a. eine aktualisierte PCB-Designlösung Bild 4. Die Software ismart liefert u.a. Vorhersagen über die noch verbleibende Lebensdauer der verwendeten SSD-Speicher-Lösung. Das an der Nordwestküste der USA beheimatete Software-Haus Mentor Graphics kündigte vor kurzem mit PADS 9.5 (Link siehe Tabelle) die nächste Generation seiner Desktop-Lösung für das Leiterplattendesign an (siehe Bild 5). Die wichtigsten Neuerungen sind eine einfachere Bedienung, ein DxDesigner mit verbesserter grafischer Bedienoberfläche, Updates für das interaktive Routen sowie die Verfügbarkeit in chinesischer Sprache. Anwender erhalten mit dieser Software-Release eine skalierbare Programm-Werkzeugkiste zur Verfügung gestellt, mit der Entwickler sowohl Standardplatinen als auch komplexeste und dichtest bestückte Leiterplattendesigns realisieren können. Der DxDesigner in PADS 9.5 bietet einige Erweiterungen, welche der Bedienoberfläche und dem allgemeinen Erscheinungsbild des Produkts zugutekommen. Dazu zählen das verbesserte Window-Management, Navigationsansicht und hierarchische Vorschaufenster. Ebenso wichtig sind eine neue Rasterlinie, Grafiken mit mehreren Ebenen und Verbesserungen beim Textmanagement sowie Prüfungen der grafi- Elektronik 1/

6 Bild 5. PADS 9.5 enthält als Neuerungen u.a. DxDesigner mit verbesserter grafischer Bedienoberfläche sowie Updates für das interaktive Routen. schen Regeln und verbessertes Routen/ Verdrahten. Darüber hinaus wurden in die neue Programmversion virtuelle Pins integriert, die auch als Sternpunkte oder Verzweigungspunkte bezeichnet werden und zusammen mit den zugehörigen Netzen PADS-Anwender beim Routen von DDRx-Designs unterstützen. Zu den Verbesserungen bei der Bedienung und Produktivität gehören die Möglichkeit, ein Design von der Unteroder Oberseite zu betrachten und zu modifizieren, die Unterstützung von Platzierungssperren in PADS-Decals und automatische Schnittstellenerweiterungen. Die 9.5er-Version enthält außerdem die Version 8.2 des HyperLynx-Analysewerkzeugs. Dieses bietet zahlreiche neue Funktionen zur Optimierung von Leiterplattendesigns, unter anderem einen 3D Fullwave Field Solver und integrierte Funktionen zur Co-Simulation von thermischer/power-analyse. Das Programmpaket ist in verschiedenen Konfigurationen verfügbar, die sich hinsichtlich ihrer Bezeichnungen nur geringfügig unterscheiden: Es gibt PADS-DS- oder LS- oder ES-Suiten, und letztere gibt es auch als 30-Tage-Testversion (Link siehe Tabelle). DS steht für die Einstiegsversion, während LS darüber hinaus mit Layout- und Router- Werkzeugen aufwarten kann. ES schließlich steht als Abkürzung für Engineering Station, enthält in diesem Sinne alle verfügbaren Programmpakete z.b. auch Signalintegritäts- und Thermo-Analysen sowie Analogsimulation und HF-Designs. RS Components profiliert sich als Anbieter von Online- Ressourcen Der Katalogdistributor RS Components ( hatte vor einigen Jahren bereits erkannt, dass man mit Produktverfügbarkeit und Logistikdienstleistungen allein nicht zwingend langfristige Kundenbeziehungen aufbauen kann. Letztere lassen sich möglicherweise mit einer Online-Plattform leichter bewerkstelligen, sofern sie sicherstellt, dass Entwickler dort Antworten auf tagesaktuelle Aufgabenstellungen finden. Eine Schlüsselrolle spielen aus Sicht der Distributors gleich zwei Web-basierende Software-Plattformen: DesignSpark-PCB Version 4.0 (Bild 6) und ModelSource Component Library ersteres eine komplette Engineering-Lösung und letzteres ein Design-Ecosystem. Die aktuelle Version 4.0 von Design- Spark PCB (Link siehe Tabelle) bietet unter anderem einen neuen Library Manager, der den Funktionsumfang der bestehenden Bibliothek erhöht. Dafür verantwortlich ist die Integration von ModelSource, einer Online-Komponenten-Bibliothek. Sie ist über die Design- Spark-Webpräsenz auch als einzeln einsetzbares Tool frei verfügbar. Die ModelSource-Bibliothek enthält über PCB-Schaltpläne und bezieht die charakteristischen Merkmale führender Hersteller ein. Sie steht zum Download in mehr als 20 verschiedenen Formaten bereit. Damit ist sie kompatibel zu den meisten gängigen PCB- Design-Software-Paketen. Darüber hinaus enthält ModelSource über verschiedene 3D-Modelle in 24 Formaten für häufig verwendete 3D- Software für das mechanische Design. Eine neue Bill-of- Materials-Angebotsfunktion, die in Version 4.0 integriert ist, ermöglicht es, sofort ein Angebot für die im PCB-Design verwendeten Komponenten zu erhalten. Das Tool generiert automatisch eine Stückliste und verknüpft die RS-Teilenummern mit den ausgewählten Elementen der eingebetteten PCB-Bauteilbibliothek. Eine weitere zeitsparende Funktion der neuen Software-Version ist der PCB- Angebotsservice. Er bietet unabhängige Vergleiche von Angeboten einer Vielzahl von Leiterplatten-Rohlingen entsprechend der gemachten Spezifikationen. Vorreiter für Web-based Tools Würde man all die Programmwerkzeuge auflisten wollen, die Texas Instruments bzw. die von ihr im Herbst 2011 übernommene National Semiconductor im Laufe der vergangenen Jahre entwickelt hat, so wäre die entsprechende Übersichtsseite von TI ellenlang. Einige der ganz aktuellen Werkzeuge werden im folgenden kurz vorgestellt, sozusagen stellvertretend für eine Vielzahl weiterer Tools. Das womöglich jüngste Tool-Paket nennt sich Webench System Power Architect (Link siehe Tabelle) und vereinfacht als Online-Tool die Entwicklung von Hochleistungs-DC/DC-Stromversorgungssystemen mit mehreren Ausgängen. Neben der Entwicklung und Simulation von einzelnen Point-of- Load-Wandlern ermöglicht dieses Tool auch die Anpassung an mehrere Intermediate-Bus-Architekturen und die Sicherheitsisolierung im Zusammenhang mit den Hot-Swap-Controllern und isolierten Stromversorgungsprodukten von TI. Ein ähnliches Programmwerkzeug steht mit Webench Power Designer zur Verfügung: Mit diesem kann man Bild 6. Die Version 4.0 von DesignSpark PCB verfügt über einen Library Manager, der den Funktionsumfang der bestehenden Bibliothek erhöht. 38 Elektronik 1/2013

7 Stromversorgungen für Systemlösungen mit mehreren Verbrauchern und komplexen Versorgungsarchitekturen erarbeiten. Überdies kann der Entwickler Vergleiche anstellen, wie sich verschiedene Zwischenspannungs-Topologien auf Platzbedarf, Kosten und Wirkungsgrad auswirken. Ein weiteres online verfügbares Programm namens Webench LED Designer können Entwickler für die Konfiguration von Beleuchtungssystemen mit bis zu 60 LEDs verwenden. Anordnen kann er diese in seriellen oder parallelen Strings, die zusammen einen Lichtstrom bis lm erzeugen dürfen. Das integrierte Visualisierungs-Tool LED- Architect (Link siehe Tabelle) analysiert, welche Bausteine und Zubehörteile für den jeweiligen Einsatzfall am besten geeignet sind. Zur Auswahl stehen dabei 350 aktuelle LED-Modelle von zwölf Herstellern, ferner 30 verschiedene Kühlkörper, 35 LED-Treiber und eine Bibliothek mit insgesamt passiven Elektronikbauteilen. Auf ein anderes Produktsegment hingegen ist Webench FPGA Power Architect (Link siehe Tabelle) abgestimmt: Hier kann man gängige FPGAs für eine bestimmte Applikation auswählen und dabei Anforderungskriterien in Bezug auf Rauschen, Filterung und Softstart vordefinieren. Die Basis bilden etwa 130 aktuelle Bausteine von Altera und Xilinx. Letzter im Reigen der hier vorgestellten Werkzeuge ist der Webench Sensor Designer (Link siehe Tabelle): Mit diesem Designer können Schaltungen für optische, Druck- und Temperatursensoren realisiert werden. Entwickler haben die Möglichkeit, diese Lösungen in Bezug auf die Genauigkeit auf den entsprechenden Einsatzfall hin abzustimmen. Xilinx tanzt den Vivado Xilinx bietet keineswegs nur FPGA- Baureihen an, sondern mehr und mehr auch SoCs und sogenannte 3D-ICs. Dementsprechend hat das Unternehmen sein Angebot an Entwurfswerkzeugen drastisch ausgebaut. Die über viele Jahre hinweg optimierten ISE- Tools wurden Ende April 2012 keineswegs in Rente geschickt, sondern vielmehr um die Vivado Design Suite 2012 (siehe Bild 7, Link siehe Tabelle) erweitert. Die Vivado-Startversion erhielt im Juli bereits eine Überarbeitung (Version 2) und im Oktober 2012 ein weiteres Update, so dass nun die Version 3 als aktuell gültige Programmfassung anzusehen ist. Sie bietet weitere Verbesserungen der Produktivität für Anwender, die diese Tools auf Arbeitsstationen mit Mehrkernprozessoren betreiben. Außerdem umfasst sie neue Referenz- Designs zur Beschleunigung der Implementierung. Die Software ist in der gepackten Version mehr als 8 GB groß und kann sowohl als Windows- wie auch als Linux-Version heruntergeladen werden. Die Adresse der Download- Routine sollte allerdings niemand von Hand eintippen, sondern von der eigens angelegten elektroniknet-übersichtsseite www. elektroniknet.de/sw-tools als Link aktivieren. Seit ihrer ersten Vorstellung im April hat die Vivado Design Suite die Implementierung komplexer Designs aus C und RTL um das Vierfache beschleunigt. Dabei hat sie deren Performance um bis zu einem Speed Grade gegenüber der ISE Design Suite verbessert und um bis zu drei Speed Grades gegenüber dem Wettbewerb. Dank der neuen Multithread-Place&Route-Technologie beschleunigt dieses aktuelle Release die Produktivität auf Mehrkern-Arbeitsstationen noch weiter: Mit Dual-Core-Prozessor ergibt sich eine 1,3-fach schnellere und mit Vierfachkern eine 1,6-fach schnellere Runtime. Die Vivado Design Suite erweitert darüber hinaus auch das Xilinx- Portfolio an Targeted Reference Designs (TRD) quasi als Unterstützung der voll programmierbaren Kintex-7- und Virtex-7-FPGAs. Die TRDs liefern ein vorverifiziertes, in der Performance optimiertes Infrastruktur-Design, das der Entwickler leicht modifizieren und entsprechend den Kundenanforderungen skalieren kann. Maßgeschneiderte Elektrotechnik- Entwicklungslösungen Mit E3.series 2012, einer CAD-Lösung für Elektrotechnik- und Fluid-Entwicklung, beliefert die Firma Zuken (Link siehe Tabelle) ihre Kunden. Diese branchenspezifischen Software-Pakete sind zusammen mit Schlüsselkunden aus Branchen wie Maschinenbau, Energietechnik oder Luft- und Raumfahrt entstanden. Die Arbeit mit Mercedes-Benz beispielsweise trug zur Entwicklung der E3.series Transportation Edition bei. In diesem Programmpaket ist STEP AP212/ KBL für Kabelbäume enthalten, das als Austauschformat für Fertigungsdaten von Kabelbäumen zwischen OEMs und deren Zulieferern dient. Die Energiebranche wiederum arbeitet nach der Norm IEC 81346, so dass die entsprechende E3.series-Power-Edition eben mit Projektstrukturen, Berichten und Vorlagen arbeitet, die dieser Norm entsprechen. Bild 7. Die Vivado Design Suite von Xilinx beschleunigt die Implementierung komplexer Designs, ausgehend von C und RTL, um das Vierfache. Ein weiteres Beispiel ist die E3.series Machinery Edition: Sie beinhaltet sowohl E3.schematic als auch E3.panel. Als Folge können alle Unternehmen, die bisher ihre Schaltschränke in einem nicht intelligenten Entwurfssystem dokumentierten, nun Stromlaufpläne und Schaltschränke in einer integrierten Umgebung entwickeln. Jede Änderung wird unmittelbar im gesamten Projekt durchgeführt. Sehr beliebt ist das Programmpaket Cadstar in der aktuellen Version 13.0 (Tabelle). Als Software-Lösung für PCB- Design führt sie den Board-Designer intuitiv durch den kompletten elektronischen Entwicklungsprozess, vom Systemdesign auf Stromlauf-, Platinenund FPGA-Ebene über Leiterplattenlayout, Signalintegrität und Analyse bis zur Fertigung. go Elektronik 1/