PROCESSORER FÖR INBYGGNAD
mobiltelefon?) och eftersom en så
pass liten andel av slutanvändarna är typiska hackers, så är tillverkarna inte så motiverade att bifoga en CD med källkod. I stället
förlitar man sig på FSF-källkod
och lägger in sitt erbjudande i
produktdokumentationen och
antingen står för den erforderliga
koden själva eller kontrakterar sin
plattformsleverantör eller någon
annan tredjepartare. Den får sedan stå som värd och svara för underhållet av källkoden de stipulerade tre åren.
  
            
Det finns hundratals Linux-baserade hemelektronikprodukter
som är under utveckling just nu
runt om i världen. Japanska företag är bland de mest alerta när det
gäller att anpassa sina avancerade
hemelektronikprodukter till Linux. På Consumer Electronics
Show i Las Vegas nu i januari introducerade Sony, NEC och
Matsushita ett antal Linuxbaserade produktfamiljer. Det finns
också otaliga projekt i USA, Europa och Asien (utanför Japan),
särskilt i Korea och Kina. Fler och
fler företag satsar på Linux som
sin strategiska plattform för avancerade hemelektronikprodukter.
För att möta kraven från hemelektroniktillverkarna har MontaVista Software och andra leverantörer av inbyggd Linux, introducerat hemelektronikfokuserade utvecklings- och implementeringslösningar. MontaVista Linux Consumer Electronics Edition, också introducerad på CES,
inkluderar effekthantering, snabb
bootning, skalbarhet, stöd på
chip- och kretskortsnivå för TI
OMAP och IBM PowerLP plus
en verktygsuppsättning anpassad
till hemelektronikmarknaden.
                
Legacy-OS står inför en svår utmaning när hemelektronikprodukterna nu utvecklas i accelererande takt. De tekniska kraven
blir allt mer komplexa, livscyklerna mer komprimerade och produkterna nätverksanslutna i
ökande grad. Alla de här faktorerna talar till Linux fördel och
tillsammans med dynamiken
inom open source, växer detta till
en förändringens tidvattenvåg.
Under de närmaste åren kommer
Linux framgångar inom hemelektroniken att överskugga Linux i den traditionella PC-världen. Utmaningen från Linux leder till en konsolidering i den
äldre RTOS-världen och reducerar vad som idag är ett krympande område (det fanns en gång
över 250 “off-the-shelf ” inbyggnadskärnor) samtidigt som ekosystemet runt Linux växer i allt
bredare ringar. Trenden leder till
att
hemelektroniktillverkarna
kommer ut på marknaden med
sina nya teknologier i snabbare
takt och till lägre totala kostnader.
 
 , 
Ny “bladare” bygger på I2C
Hasselblads nya kamera, i 645-format, sägs vara
den bästa serietillverkade kameran i världen. H1 är
därmed något av en milstolpe för den Sverige-baserade tillverkaren.
H1 bildar tyngdpunkten i företagets första nya mellanformatssystem på 45 år. Kameran utmärks av otroligt snabb och noggrann autofokus, precisionsmätning och rikliga möjligheter till en
bred användning med antingen
digitala bakstycken eller filmmagasin. Dessutom ger kamerans
unika operativsystem och gränssnitt fotografen möjlighet att anpassa ett stort antal av kamerans
avancerade funktioner, kontroller
och inställningar för att passa specifika arbetsmetoder och arbetssituationer.
H1 består i huvudsak av utbytbara moduler: handtag och kamerahus, objektiv, sökare och filmmagasin av kassettyp.
Nyckeln till denna moduluppbyggnad, anpassningsbarhet och
lättanvändbarhet ligger naturligtvis i den elektronik som finns inbyggd i systemet. Mikroprocessorer i samtliga moduler kommunicerar via en buss, vilket gör kameran till ett effektivt distribuerat
bearbetningssystem.
Till en början undersökte konstruktörerna möjligheterna att
använda CANbus, men man förkastade denna idé eftersom den
skulle leda till höga overheadkostnader i form av en CAN-styrkrets.
Istället valde man den enklare
tvåtrådsbussen I2C i en implementering med flera masters, vilket gör att flera olika mikroprocessorkretsar kan finnas samtidigt
på bussen utan problem och kommunicera med varandra sömfritt.
Hasselblad hade tidigare erfarenheter av att använda I2C till styrkretsarna i kamerorna i 200- och
500-serierna.
I kameran finns tre 8 bit mikroprocessorer ur Fujitsus MB
89530-serie: för objektivet, sökaren respektive filmmagasinet.
Ytterligare en lågeffekts mikroprocessor finns i magasinet, eftersom LCD-skärmen måste
kunna vara aktiv när magasinet
kopplas bort från kamerahuset.
En annan mikroprocessor
finns i handtaget. Här har man
valt en 16 bit Fujitsu-krets som
även driver hela gränssnittet mellan kamera och fotograf. Detta människa-maskingränssnitt
(MMI, Man Machine Interface)
hanterar bland annat kommunikationen med LCD-displayen.
Mikroprocessorn svarar också för
alla sekvenser och synkronisering
(t ex under exponeringen) i kamerasystemet.
Den 96×64 pixel stora LCDdisplayen, som sitter på ovansidan
av handtaget, bildar tillsammans
med menyknapparna ett lättanvänt användargränssnitt. Mikro-
ELEKTRONIK I NORDEN 4/2003
Hasselblads unika 645-kamera
H1 innehåller tre 8-bits och en
16-bits MCU från Fujitsu.
processorn överför de valda inställningarna via I2C-bussen till
lämplig modul. Eftersom man
använder inbäddat flashminne
går det att uppgradera mjukvaran
via en extern I2C-kontakt.
              ⁄ 
Fujitsus MB90550A-serie består
av generella, högpresterande 16
bit mikroprocessorer som utvecklats för applikationer som kräver
snabb realtidsbearbetning. De är
uppbyggda kring en flexibel processorkärna, som kompletterats
med en avancerad I/O-arkitektur
för att snabba upp datahanteringen. Denna Fujitsu Flexible Microcontroller-arkitektur är ett arv
från F2MC-8L-familjen. Men
MB90550A-serien har fått extra
instruktioner för högnivåspråk
och stöd för utökade adresseringsmoder, liksom utökade instruktioner för multiplikation och division och en omfattande uppsättning förbättrade instruktioner för bitmanipulering.
För H1 har man valt ett tvåkanals I2C-gränssnitt, 4096 byte
RAM, åtta externa avbrott, 8-kanals, 10-bits A/D-omvandlare,
två 16-bits timer/räknare, sex 8bits eller tre 16-bits programmerbara pulsgeneratorer, två 8-bits
seriella I/O-portar, en UART, ett
externt bussgränssnitt samt funktioner för effekthantering. Applikationen har dessutom 128 kbit
flash-ROM på chipet.
I de återstående modulerna används MB89530, som är en generell version av F2MC-8L-familjen. Hasselblad valde typen MB
89P538, som innehåller dubbla
12-bits programmerbara pulsgeneratorer. Förutom en kompakt
instruktionsuppsättning utmärks
kretsen av ett antal periferifunktioner som 48 kbit OTP-ROM,
2048 byte RAM, en 3,13 MHz
intern klocka med en 32 kHz subklocka, 12 externa avbrott, 8-kanals 10-bits A/D-omvandlare, en
16-bits räknare, 6-bits programmerbara pulsgeneratorer, 8-bits
pulsbreddsmodulatorer, en 8-bits
Niklas Granhage, programutvecklingsingenjör på Hasselblad.
pulsbreddsräknare, seriell I/O
och en UART. Kretsen drivs med
3 - 5 V spänning och den har
funktioner för effekthantering.
          
En 8 bit mikroprocessor i objektivmodulen styr ett system med
centralslutare som, tillsammans
med ytterligare limlogik i form av
två PLD-kretsar, gör att fotografen kan använda blixt vid alla slutartider. Kretsen hanterar också
bländar- och avståndsinställningarna och kommunicerar t o m
med elektroniken i mellanringar
via ett mikro-LAN.
Den 8 bit mikroprocessor som
finns i sökaren, används för att
bilda gränssnitt mot en 12×128
pixel stor punkt-LCD och för att
kommunicera med exponeringsmätarens kretskort. Detta bygger
på Hasselblads tidigare erfarenheter med kamerorna i 200- och
500-serierna.
Denna krets är också en nyckelkomponent i kamerasystemets
inbyggda blixtmodul, som styr
laddningssekvensen hos blixten
för att minimera tiden mellan
blixtarna samtidigt som maximal
effektbesparing och högsta precision garanteras.
Sist men inte minst sitter det
en 8 bit mikroprocessor i hjärtat
av filmmagasinet. Denna hanterar kamerans avancerade funktioner för filmframmatning och inkopiering av text i filmens kant.
Samma krets styr också den
tryckplatta som ser till att filmens
yta är exakt belägen i förhållande
till kameraoptiken, oavsett om
man använder 120- eller 220-film
med eller utan papper.
En fördel för konstruktörerna
är att de kan använda samma grafiska användargränssnitt (Softune
Workbench) för såväl 16-bits som
8-bits MCU-kretsen.
Att standardisera på en enda
typ av MCU-krets i alla dessa moduler, spar in både tid och kostnader i utvecklingsarbetet. Hasselblad kunde återanvända kod i
alla de moduler som ingår i ka-
merasystemet. Man hade också
stor nytta av den support man fick
från Fujitsu och deras European
Microcontroller Design Centres,
liksom den djupa kunskap och
kompetens som finns hos fältapplikationsingenjörerna på distributionspartnern EBV.
             
När H1-systemet presenterades
på utställningen 2002 Photokina,
skapade det en enorm förvåning
hos den fotografiska världen. Alla
som varit inblandade i projektet,
som startades 1997 och upptog
mer än tre år av intensiva utvecklingsmödor, hade avkrävts en absolut tystnadsplikt. Men kommersiell säkerhet var inte den
enda orsaken till att H1 helt och
hållet utvecklades “i huset”, utan
detta är sedan långt tillbaka en tradition hos Hasselblad.
Under hela projektets gång utnyttjade Hasselblad fördelarna
med omfattande support från Fujitsu och deras europeiska distributörsorganisation EBV. Hasselblads inköpschef Mats Jägerrud:
– Fujitsus Microelectronics
Europe och EBV gav oss den idealiska kombinationen av målinriktad lokal support, ledarskapskompetens och tillverkningsresurser i världsklass.
FAE-teamet kunde tillhandahålla all den support som krävdes,
speciellt vid komponentvalet och
under utvärderingsfasen och mest
kritiskt när det gällde att se till att
emulatorerna fungerade som de
skulle.
Nu när H1 är i full produktion
levererar Fujitsu tiotusentals mikroprocessorkretsar om året till
Hasselblads tillverkningsfabriker.
Man kan också ge de långsiktiga
utfästelser som är nödvändiga för
produkter som H1-systemet, som
förväntas finnas i produktion i ett
årtionde eller mer.
 
 

 
 
39