Чтобы разрабатывать меньшие, более эффективные устройства, которые объединяют звук, видео, беспроводную связь и другие возможности, инженеры в области электроники и полупроводников опираются на MATLAB® и Simulink®. Они используют инструменты для исследований, проверки алгоритмов и разработки систем за дни и часы вместо нескольких недель.

Работая с алгоритмами и моделями систем при помощи этих инструментов, инженеры различных направлений могут сотрудничать с большей эффективностью даже, невзирая на географические границы. С таким повышением производительности компании разрабатывают инновационные решения на 30-50% быстрее, чем раньше.

MATLAB и Simulink широко используются компаниями в сфере электроники и полупроводников, а также в основных отраслях, которые объединяют электронные компоненты, таких как авиакосмическая отрасль, ВПК, автомобильная промышленность и связь 

Закажите бесплатный комплект материалов для электроники и полупроводников (материалы на английском языке)

Полупроводниковые приборы 

Инженеры-разработчики полупроводниковых приборов, проектирующие однокристальные системы (SoC), аналоговые, смешанные и другие сложные устройства, должны иметь под рукой многофункциональные инструменты, раходовать как можно меньше времени на разработку. Размеры инженерных групп сегодня также существенно ограничены.
Поэтому для повышения эффективности разработчики всё больше полагаются на продукты MathWorks. Совместно используя модели MATLAB и Simulink, организации улучшают совместную работу между разработчиками аналоговых и цифровых приборов и между инженерами- проектировщиками и ответственными за верификацию. В результате верификация проходит более тщательно, и команды обнаруживают ошибки раньше.

Улучшенное проектирование аналоговых и смешанных систем

Создание моделей аналоговых и смешанных систем на языках низкого уровня занимает много времени и, как следствие, ограничивает число проектных альтернатив, которые инженеры могут исследовать. По сравнению таким подходом, среда MATLAB и Simulink обеспечивает более высокий уровень абстракции при проектировании и позволяет ускорить разработку и моделирование. Таким образом, инженеры получают возможность проводить расчеты нескольких различных вариантов разработок.
Simulink значительно снижает время моделирования систем с обратной связью по сравнению с альтернативами, такими как симуляторы SPICE. В результате при проектировании и моделировании компонентов смешанного типа, таких как схемы фазовой синхронизации и аналого-цифровые преобразователи, команды работают более эффективно.
Инженеры по полупроводниковым приборам используют модели MATLAB и Simulink как эталонные при создании моделей схем низкого уровня. Модели MATLAB и Simulink интегрируются с инструментами аналогового проектирования, такими как Mentor Graphics® Questa ADMS и Cadence® Virtuoso® AMS Designer Simulator, для быстрой и тщательной верификации аналого-цифрового интерфейса. 

Ускоренное проектирование цифровых систем

Инструменты MathWorks улучшают процесс проектирования полупроводниковых приборов на базе цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), ПЛИС и прикладных интегральных схем. Инженеры создают алгоритмы, используя внешние библиотеки MATLAB алгоритмов обработки сигналов, функции визуализации данных и интерактивный интерфейс пользователя, что позволяет быстрее проводить проектирование, чем при использовании C и C++.
Возможности вычислений с фиксированной запятой в среде MATLAB и Simulink помогают разработчикам быстро рассчитывать альтернативные подходы в разработке систем и алгоритмов, что сложно осуществить другими средствами. Связь с популярными симуляторами Verilog и VHDL позволяет инженерам переводить разработки системного уровня в средства тестирования и экономить значительное время на разработку тестовых программ.

Эффективная интеграция, тестирование и верификация

Инструменты MathWorks позволяют инженерам-разработчикам полупроводниковых приборов объединить усилия и, как следствие, получать более качественный продукт за меньшие сроки. Инженеры могут использовать единую среду проектирования, которая объединяет в себе управляющую логику, конечные автоматы и аналоговые и цифровые компоненты, имеющие модели разной степени достоверности. Разработчики интегрируют код C/C++ или VHDL®/Verilog®, присоединяются к внешнему аппаратному обеспечению или встраивают созданные модели в инструменты проектирования аналоговых и цифровых систем.
Благодаря возможности связи с инструментами сторонних производителей, среда MATLAB и Simulink позволяет повторно использовать модели системного уровня и средства тестирования и помогает ускорить верификацию аппаратного и программного обеспечения аналоговых и цифровых систем. Связи между инструментами MathWorks и контрольно-измерительным оборудованием позволяют разработчикам повторно использовать модели систем для верификации аппаратных прототипов. 

Бытовая электроника

Рынок бытовой электроники требует одновременно высокого качества и малого времени разработки. С помощью инструментов MathWorks производители бытовой электроники решают сразу две задачи: они раньше обнаруживают ошибки и снижают время разработки в два раза и более.

Разработка и интегрирование аудио-, графических и видеоприложений

Инженеры используют инструменты MathWorks для ускорения проектирования встроенных систем с взаимодействующими компонентами, такими как аудио-, видео-, механические элементы и элементы пользовательского интерфейса, которые можно найти в телефоне или игровой системе. Инженеры могут создавать модели встроенных систем с помощью библиотек предварительно созданных компонентов, чтобы ускорить проектирование в ряде приложений, включая акселерометры, сбор изображений, обработку изображений, видео, звука, а также наблюдение и распознавание изображений.
С помощью этой модели инженеры могут изучать поведение системы при вычислениях с фиксированной запятой, рассчитывать проектные и архитектурные варианты и автоматически генерировать код для прототипирования или развертывания на ПВМ или ЦСП. 

Быстрая проверка работоспособности системы

Тестирование поведения всей системы с использованием традиционных методов не может начаться до полной реализации системы. В отличие от такого подхода Simulink позволяет создать единую модель, включающую аналоговые, цифровые и механические компоненты, и начать верификацию системы на более ранних этапах процесса проектирования.
Модели системы в MATLAB и Simulink служат эталоном и могут быть напрямую связаны с популярными инструментами проектирования сторонних разработчиков. Это облегчает создание тестовых программ. Например, связь между Simulink и интегрированной средой разработки Code Composer Studio™ производства TI позволяет намного проще проводить программно-аппаратное моделирование и моделирование с цифровым сигнальным процессором в контуре.
Подобным же образом связи для параллельного моделирования среды MATLAB и Simulink с такими инструментами, как Mentor Graphics ModelSim®, Synopsys® VCS® и Cadence Spectre позволяют инженерам сравнить их разработки аналоговых устройств или коды HDL или Verilog с моделью системы в MATLAB и Simulink.
Инструменты MathWorks также совместимы с контрольно-измерительным оборудованием от Agilent, Tektronix, Anritsu и других производителей. Объединение всех этих связей в инженерный процесс приводит к более быстрой, менее дорогой и тщательной верификации систем.

Производственно-техническая электроника 

Приборы производственно-технической электроники, такие как медицинские имплантаты, системы транспортировки и системы безопасности, должны работать надежно на протяжении всего времени эксплуатации и при различных условиях, поскольку ошибки могут стоить очень дорого — и быть потенциально опасными. Среда MATLAB и Simulink позволяет лучше вести проектирование и проводить более тщательную верификацию этих устройств. 

Быстрое создание и верификация разработанных систем

Модели в среде MATLAB и Simulink служат в качестве выполняемых спецификаций для всей команды разработчиков, так что инженеры могут проводить верификацию своих разработок на более ранних этапах. Чтобы избежать ошибок, возникающих при ручном кодировании, можно генерировать код C или HDL из моделей. Инженеры могут тестировать код , используя связь с интегрированными средами разработки сторонних производителей, предназначенными для работы со встроенным программным обеспечением, такими как Code Composer Studio производства TI или используя связь на основе событийно-управляемой архитектуры (EDA) с различными инструментами, например Cadence Incisive®. Эти связи позволяют проводить программное и программно-аппаратное тестирование.
Поскольку в среде Simulink возможно моделировать системы, включающие в себя аналоговые, цифровые, механические и другие компоненты, инженеры могут конструировать полные средства тестирования для исследований всего диапазона вариантов поведения систем. Например, исследование может проводиться с ЦСП в контуре для проверки алгоритмов, исполняемых на чипе ЦСП. При этом аналоговая часть системы будет моделироваться в Simulink.

Критическая важность качества и надежности

При тестировании медицинских приборов и других систем с высокой степенью интеграции инженерам необходимо проверять работоспособность системы на более высоком уровне. Инструменты MathWorks используются для верификации кода, чтобы проверить на наличие ошибок написанный вручную код C/C++ и код, сгенерированный из сред MATLAB и Simulink.
Инструменты верификации кода также используются для квалификации по стандартам DO и MISRA-C и сертификации по стандартам IEC 61508 и ISO 26262. Инженеры использовали эти технологии генерации и верификации кода в при разработке различных систем и устройств, например медицинских приборов, средств управления автомобильными двигателями и аэрокосмических систем.