Hallo Leute, könnt ihr mir bitte helfen zu verstehen, welche Komponenten man heute für digitale Schaltungen nimmt? Hintergrund meiner Frage ist folgendes: Ich habe in meinem Leben schon viele Devices auseinandergeschraubt. µC habe in in vielen Geräten gefunden, aber an den Hobby-Bauer AVRs habe ich bisher afaik nur die ATtiny in Geräten gesehen. Sonst waren es noch ein paar MICROCHIP µC, aber in der Regel waren es irgendwelche unbekannten Chips. FPGAs habe ich noch nie in irgendwelchen Geräten gesehen. Dafür aber sehr viele Chips oder fertige Module von Herstellern und ASICs. Ab und an in sehr billigen Geräten vom China-Mann auch in Harz eingegossene ASICs direkt auf dem Board. Jetzt mal angenommen, ich würde 1000 Geräte bauen, welche Komponenten machen da Sinn? Ist es quasi besser, auf fertige Chips (irgendwas als Basis und weitere Funktionen mit anderen Chips) zurückzugreifen anstatt eines µC zu verbauen? Oder macht es eher Sinn, ein FPGA zu nehmen und im FPGA dann den µC nachzubauen? Hätte natürlich den Vorteil der Flexibilität. Und ab was für Stückzahlen macht es Sinn, eine ASIC bauen zu lassen?
Du schraubst einfach die falschen Geräte auf :-) Unbekannte Chips können ja auch gebrandete (lies: umetikettierte) Standardtypen sein. Sowas bieten manche Chiphersteller in Stückzahlen an.
Frank T. schrieb: > Oder macht es eher Sinn, ein FPGA zu nehmen und im > FPGA dann den µC nachzubauen? Hätte natürlich den Vorteil der > Flexibilität. Welche benötigte Flexibilität nimmst du denn an, welche durch Standard-Komponenten (µCs) nicht abgedeckt werden könnte? Das mit der "Flexibilität" ist immer so eine Sache: Du kannst dir auch "flexibel" maßgeschneiderte Fenster in dein Haus einbauen. Die sind dann nicht 1600 x 940, sondern 1507 x 922 mm groß. Passen somit genau in die Baulücke rein, welche der Rohbau-Mensch gemauert hat. Hat nur einen kleinen Haken: Sobald du mal was erneuern mußt, stehst du schön blöd da mit deiner "Flexibilität". Das ist mit Elektronik-Entwicklung ähnlich: Je mehr Standard-Teile, je mehr Hersteller dafür, desto weniger Sorgen hast du. Du brauchst dich nicht um Timing oder Grenzwerte zu kümmern, denn das hat dir alles der Hersteller abgenommen und in seinen Datenblättern veröffentlicht. Darüber hinaus gibt es tausende von Anwendern (Entwicklern), welche selbe Standard-Komponenten verwenden, mit denen man sich austauschen kann ...
kopfkratz Ja und was ist jetzt denn Dein Problem ? Wenn Du eine konkrete Schaltung hast und die TTL ist und so funktioniert wie sie soll, laß sie so. Wenn Dein TTL Grab zuviel Platz und Strom wegnimmt und die Anwendung in einen µC paßt, nimm den der Dir persönlich am sinnvollsten erscheint. Wenn es auf Geschwindigkeit ankommt und trotzdem geändert werden soll, nimm einen FPGA. Wenn es klein, schnell und einmalig sein soll, nimm einen ASIC. glaskugelputz Ich denke mal Du hast eine Idee aber keine Ahnung wie sie umzusetzen ist ? Lege die Karten auf den Tisch und man kann erkennen was am sinnvollsten für Dein Problem ist.
kopfkratzer schrieb: > Ich denke mal Du hast eine Idee aber keine Ahnung wie sie umzusetzen ist > ? > Lege die Karten auf den Tisch und man kann erkennen was am sinnvollsten > für Dein Problem ist. Okay, folgende Geschichte: Vor etwa einem Jahr hat mich ein Unternehmen geholt, weil deren Produktionsanlage ständig ausgefallen ist und der Hersteller der aktuellen Steuerung es in zwei Wochen nicht geschafft hat, eine Funktionierende Steuerung auszuliefern. Ich bin zu dem Unternehmen gefahren, habe mir das Problem angeschaut, bin ins Labor gefahren und bin anschließend mit einem Breadboard mit einem ATmega und ein paar Mosfets, Widerständen und Kondensatoren wiedergekommen. Ich habe um 12 Uhr angefangen zu arbeiten und war um 6 Uhr morgens fertig mit der Steuerung, der Programmierung und dem Testen der Anlage. Das Design des Boards habe ich mir aufgeschrieben, habe noch andere Sachen zum schnellen Eingriff in die Steuerung hinzugefügt, habe einiges für die Visualisierung getan, etc. Habe mir dann vom Hersteller meines Vertrauens 10 Platinen fertigen lassen und habe eine dann bei mir im Labor bestückt und ausgeliefert. Im letzten Jahr bin ich alle anderen 9 Boards losgeworden, teilweise beim gleichen Kunden, teilweise bei anderen Kunden des gleichen Herstellers. Und nun brauche ich mehr. Das Wichtigste überhaupt ist für mich die Flexibilität. Ich kann theoretisch alles mit einem µC machen. Aber dann kann es sein, dass mir auch ein ATmega zu klein wird, wenn ich alle möglichen Busse im µC emuliere. Oder ich könnte einige Teile auch in externe Standard-Chips auslagern, mit denen ich einfach nur spreche. Eine andere Möglichkeit wäre, dass ich einfach einen FPGA nehme und in ihm alles mache. Und natürlich schiele ich auch etwas auf die anderen Hersteller von irgendwelchen Geräten. Und z.B. einen FPGA habe ich irgendwie noch nie in irgendwelchen Geräten gesehen. Und ja, okay. Logitech schmirgelt die Bezeichnung einiger Chips ab. Einige andere Hersteller lasern die weg.
Frank T. schrieb: > Und z.B. einen FPGA habe ich irgendwie noch nie > in irgendwelchen Geräten gesehen. Dann schau mal in eine Fritzbox rein: http://wiki.openwrt.org/_media/toh/avm/fb7170_serial.jpg Gruß Uwe
FPGAs sind einfach verdammt teuer. Sowas baut man normalerweise nur aus 2 Gründen ein: Winzige Stückzahl bei komischen schnelle Anwendungen oder verdammt hohe nötige Geschwindigkeit bei extrem hoher flexibilität. Ersteres erklärt sich eigentlich von selbst, zur Satellitenkommunikation zB brauchst du besondere Hardware, da lohnt es sich aber nicht für die 3 Prototypen nen ASIC machen zu lassen. Bei letzterem möchte ich mal die Funkmasten in erinnerung rufen. Die sind mittlerweile so voll mit SDRs und FPGAs, dass komplett neue Funktechnologien durch einfache Firmware Updates erschlossen werden können. Klingt nicht danach als ob du in eine der beiden Kategorien fallen würdest, also schlag dir das mal aus dem Kopf. Wenn dir der AVR nicht reicht, bau nen ARM rein. STM32 sieht man sogar häufiger mal in Consumer Produkten.
Du schraubst einfach die falschen Sachen auf... Wenn Du billigst-Consumer-Ware mit >6-stelligen Stückzahlen aufschraubst, ist da natürlich kein FPGA drin. Dafür dsind die viel zu teuer und die Flexibilität braucht auch keiner. Für Dich kann ein FPGA oder CPLD in Kombination mit einem µC Sinn machen, gerade irgendwelche Bussysteme lassen sich in "Hardware" besser (schneller, ressourcensparender,...) implementeren als per Bit-Banging. Den nötigen Aufwand darfst Du bei der Überlegung/Kalkulation aber auch nicht übersehen.
Mm schrieb: > Für Dich kann ein FPGA oder CPLD in Kombination mit einem µC Sinn > machen Oder nur einen FPGA und nen Softcore rein.
Diese Frage kann Dir niemand sinnvoll beantworten, FPGA kann sinnvoll sein, muss aber nicht. Die Frage ist eher, in welcher Zeit musst Du ein Ergebnis vorweisen können und welche Preise sind realisierbar? Bei Neuentwicklungen mit einer neuen, Dir unbekannten Technologie musst Du deutlich mehr Zeit einplanen als wenn Du bekannte Dinge verwendest. Hast Du diese Zeit oder sucht sich Dein Kundenkreis einen anderen Anbieter, der zwar nicht so flexible Lösungen anbietet, aber fertige Produkte in der Schublade hat? Wie hoch ist der Preis, den die Kunden bereit sind, zu zahlen? Lässt sich damit gewinnbringend ein System mit FPGA inklusive der geschätzten Entwicklungskosten vermarkten? Diese Fragen musst Du Dir selber beantworten, dabie kann Dir niemand helfen.
Frank T. schrieb: > FPGAs habe ich noch nie in irgendwelchen Geräten gesehen. Dafür aber > sehr viele Chips oder fertige Module von Herstellern und ASICs. Ab und > an in sehr billigen Geräten vom China-Mann auch in Harz eingegossene > ASICs direkt auf dem Board. Wahrscheinlich hast du noch nie ein Gerät auseindergenommen das in 1000 -10000 STk/jahr Produziert wurde. Da sind meist FPGA's drauf. Also bspw:: -Medizintechnik (CT) -Automatisierungstechnik (Smart Vision) -Messtechnik (Ultraschall-NDT) -Kommunikationstechnik (Tactical) > Jetzt mal angenommen, ich würde 1000 Geräte bauen, welche Komponenten > machen da Sinn? Ist es quasi besser, auf fertige Chips (irgendwas als > Basis und weitere Funktionen mit anderen Chips) zurückzugreifen anstatt > eines µC zu verbauen? Oder macht es eher Sinn, ein FPGA zu nehmen und im > FPGA dann den µC nachzubauen? Hätte natürlich den Vorteil der > Flexibilität. > > Und ab was für Stückzahlen macht es Sinn, eine ASIC bauen zu lassen? Kommt darauf an: Mixed Signal, HiSpeed (GHz), Radiation hardened, So über den daumen gepeilt lohnt sich ASIC ab 100k /Jahr Falls ein uC passt ist ein uC einem FPGA vorzuziehen unabhängig der Stückzahl.
Emil Erlang schrieb: > So über den daumen gepeilt lohnt sich ASIC ab 100k /Jahr > Falls ein uC passt ist ein uC einem FPGA vorzuziehen unabhängig der > Stückzahl. Darf ich mal fragen, wieso? Ein Faktor sind natürlich die Kosten, das ist richtig. Ein FPGA ist natürlich viel teurer, als ein µC und auch der Entwicklungsaufwand ist größer. Irgendwie ist es schon eine Zwickmühle. So rein vom moralischen Standpunkt würde es mir schon besser gefallen, eine FPGA Version rauszubringen. Auch im Preis wäre es drin. Wenn ich eine Steuerung für 1k verkaufe und sie mich im Grunde nur 25 Euro an Hardware für die µC Version kostet bzw. 55 Euro für die FPGA Version. Aber wenn ich jetzt mal anders herum rechne, dann sind es immerhin 30.000, die ich selbst hätte behalten können, also rund 3/4 eines Autos.....
> Wenn ich eine Steuerung für 1k verkaufe und sie mich im Grunde nur > 25 Euro> an Hardware für die µC Version kostet bzw. 55 Euro für die FPGA > Version. Dann baust du die Version mit Mikrocontroller. Der Kunde löhnt nicht für ganz tolle eingebaute Teile, sondern für die Funktion. Wenn du deine Moral ausleben willst, solltest du jegliche Kaufmannstätigkeiten jetzt und in Zukunft unterlassen.
Klaus schrieb: > Oder nur einen FPGA und nen Softcore rein. Was aber wiederum den FPGA größer und u.U. teurer macht... An Stelle des TO würde ich beim µC bleiben. Allerdings das "Emulieren von Bussen" finde ich im Industriellen Umfeld sehr mutig. Falls kein geeigneter Controller für das jeweilige Bussystem aufzutreiben ist, würde ich eher ein CPLD an den µC dranpappen und darin das Bus-Interface implementieren. In Hardware sind die Timings meistens besser hinzubekommen als in Software. Ein FPGA macht die Sache meist deutlich aufwändiger, da dieser meist recht viel außenherum haben will (mehrere Versorgungsspannungen, Speicher für die Konfiguration, ...).
Mit welcher Spannung läuft deine Schaltung? Könnte sie auch mit 3.3V laufen? Dann könnte man einen 2.50Euro CPLD draufklatschen, der braucht nurnoch einen 20ct extra Spannungsregler für die Core Spannung und dann ist gut.
Deine Anforderungen hast Du doch recht gut beschrieben: Es muss schnell zu einer Lösung kommen, und soll so stabil laufen wie möglich. Die Stückzahlen sind sehr klein. Daraus ergibt sich für mich folgendes: Professionelle Fertigung und Bestückung mit Automaten, nicht von Hand. Geeignetes Gehäuse. Grundsätzliche Überlegungen hinsichtlich Betriebssicherheit, Störfestigkeit und Lebensdauer sind wohl auch mit am Wichtigsten. (Im uC Watchdog aktiviert, Wärmemessungen an der Platine, ...) Prozessor als Headerboard fertig einkaufen dürfte sich für Dich lohnen, da Du dir für wenig Geld viel Ärger in Sachen Layout, Beschaffung und Bestückung vom Hals schaffst. Kleiner Prozessor mit vielen I/O & Schnittstellen. (Atmega bis Cortex M4 je nachdem was Du kannst). Mehr macht keinen Sinn, da Du nicht schaffst die sinnvoll mit Programm zu füllen. FPGA brauchst Du nicht und kannst Du nicht, macht also keinen Sinn. Erweiterungsstecker vorsehen auf welchen Prozessorpins mit den wesentlichen Schittstellen (UART, SPI,ADC,CAN, ... und Versorgung) verfügbar sind. Zu guter Letzt: Nimm ein A4 Blatt und mach eine grundsätzliche Kalkulation für Entwicklungsaufwand und Fertignung. Versicherungen, Steuern, Vertriebsaufwand, Aufwand für Garantiefälle u.ä. nicht vergessen. Nimm vernünftige Stundensätze an, dann wirst Du sehen das die Materialkosten in Deinem Fall für den Verkaufspreis nicht relevant sind. viel Erfolg Hauspapa
> Jetzt mal angenommen, ich würde 1000 Geräte bauen, welche Komponenten > machen da Sinn? Die in der Summe billigsten, und dazu gehören nicht nur die Bauteilkosten, sondern auch deine Entwicklungskosten. Kannst du also schon einen Chip programmieren, ist es sicher billiger, einen aus derselben Familie zu verwende, als eine neue Programmiereinrichtung zu kaufen und den neuen Prozessor verstehen zu lernen. So einen Umstieg macht man nur, wenn der neue Prozessor so viel besser ist, daß es nur mit ihm geht. Und weil 1000 nicht mal 1 Rolle sind, musst du bei Farnell, Digikey und Co. quasi Einzelstücke kaufen. Die meisten Geräte, die du aufschraubst, stammen wohl aus China, dort nicht natürlich chinesische Prozessoren drin, von Holtek und anderen Firmen. Die haben auch sehr interessante im Angebot, für LCD oder VFD Direktansteuerung, gegen die europäische uC nicht "tamagotchi" konkurrenzfähig sind, so daß deine Firma in dem Segment nicht konkurrenzfähig wäre. Dafür baut man hier mehr Automotive-Prozessoren. Die hundeteuren FPGAs hat wohl vor allem die NSA verbaut, wenn man so hört, was die alles entschlüsseln. Eigentlich müssten de auch schon alle bitcoins ausgerechnet haben.
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