05 septiembre 2009

Saca partido del hardware en código abierto

Continuando con un artículo sobre el software libre escrito el mes pasado (ver "El avance del software libre") vamos a hablar hoy de las organizaciones que ofrecen hardware en código abierto, una disciplina menos conocida que la del software libre. Estas organizaciones liberan información gratuitamente, incluyendo esquemas, lista de materiales, datos de configuración de circuitos impresos, alcanzando asimismo al diseño de todo el hardware. Los diseñadores, con esta información pueden construir o añadir nuevos diseños. En muchos casos, el software en código abierto soporta el diseño original, proporcionando ventajas adicionales. Algunos aspectos del hardware en código abierto van más allá de compartir el diseño en si mismo. Estos aspectos pueden ahorrar tiempo y dinero no solamente para los desarrolladores de hardware sino también para los diseñadores de circuitos impresos. Pueden licenciarse proyectos en código abierto de organizaciones tales como Creative Commons. Esta entidad estipula que los usuarios deben atribuir el trabajo en código abierto de la forma que el diseñador especifica. Otras organizaciones como BSD (Berkeley Software Distribution) permiten asignación de copyrights y proporcionan ciertas restricciones al uso del diseño del hardware. Si los usuarios están considerando crear su propio diseño en código abierto, necesitan conocer bien qué licencia trabajará mejor para ellos.
Hay que considerar varios factores, incluyendo energía, coste, y documentación, cuando se selecciona una plataforma de hardware en código abierto. Debe estarse seguro que la licencia proporciona documentación comprensible de alta calidad, incluyendo esquemas, lista de materiales y datos de los circuitos impresos. La documentación debe tener el soporte de una gran cantidad de usuarios, y debe alinearte con tus necesidades de productos.
Algunas plataformas de hardware en código abierto son Gumstix, Arduino, y BeagleBoard. Gumstix usa un modelo de hardware en código abierto colocando la composición esquemática y configuración de todos los paneles de expansión de la serie Overo de la compañía. Arduino emplea un microcontrolador como hardware y tiene su propia comunidad de diseñadores y aficionados. Los esquemas de Arduino vienen en Eagle y PDF, y la información del circuito impreso en Eagle. La licencia de Creative Commons cubre la licencia para la plataforma, y está disponible un extenso soporte de software y bibliotecas. El BeagleBoard usa OMAP3530 de Texas Instruments. Una gran comunidad de software en código abierto basado en LINUX soporta a BeagleBoard, y los esqeumas están disponibles en OrCAD de Cadence. La lista de materiales está en Microsoft Excel, y la información PCB está en Allegro de Cadence y Gerber files.
Debido a su alto nivel de tecnología, el BeagleBoard presenta algunos interesantes desafíos para usuarios del dispositivo OMAP3530, pero pueden superarse tomando ventajas del hardware en código abierto.
Esbozando el diseño
Puede reducirse el riesgo basándose en hardware en código abierto y tomando ventaja de un diseño probado que ha operado con éxito en el pasado. De esta forma, puede trabajarse comenzando en un punto conocido desde el que partir para ir trabajando con nuevo hardware o hardware terminado hasta finalizar el diseño. Teniendo acceso a la lista de materiales y al número de partes es fácil ajustarse rápidamente. Puede buscarse lugares para sustituir condensadores y resistencias y conseguir acceso a piezas más familiares.
Por ejemplo, OrCAD schematic tool permite acceder rápidamente y añadir nuevos dispositivos al esquema. De esta forma se obtiene ventaja de pins no utilizados en el procesador e incluso reemplazar dispositivos en el diseño de hardware en código abierto. Crear componentes puede llevar bastante esfuerzo, pero hacerlo sobre el esquema ahorra tiempo y reduce el riesgo de errores. Alternativamente, puede usarse una versión PDF del esquema del hardware para crear esquemas con la herramienta preferida de cada uno.
Usando el formato de archivo Allegro es la trayectoria más corta para completar una composición. Puede importarse la plantilla de la base de datos de la biblioteca, ahorrando una cantidad significativa de tiempo.
Consiguiendo más velocidad
Muchos nuevos dispositivos usan tecnología más avanzada, incluyendo vías ciegas, vías apiladas, trazas estrechas, y tecnología via-in-pad. Todas estas tecnologías son más avanzadas que los circuitos impresos convencionales.En muchos casos, puede llevar varias fases trabajar con pliegues en un ensamblaje. Usando el diseño de hardware en código abierto y ensamblando los circuitos que sean necesarios, pueden solventarse muchos problemas. Es siempre preferible trabajar con una tecnología probada y ensayarla en el primer prototipo.
En resumen, usando una herramienta de diseño esquemático OrCADA o implementando nuestra propia versión usando hardware en código abierto se reducen riesgos y se ahorra tiempo de desarrollo. Tan solo hay que preocuparse en definir que añadir o eliminar del diseño básico para completar el diseño final. Pueden usarse archivos CAD de Allegro o archivos Gerber para obtener un mapa que se reutiliza para trabajar correctamente.
La ventaja del hardware en código abierto es que se comparte el trabajo con otros para beneficiarse uno mismo. Los cambios que se producen sobre el producto no tienen por qué divulgarse entre la comunidad de desarrolladores. Aunque es aconsejable y beneficioso para todas las partes proporcionar actualizaciones y adiciones a la comunidad cuando sea posible para que otros usuarios puedan añadir ciertas mejoras. Cuando se añade una función al hardware, afecta al software, lo cual añade un motivo para realzar y mejorar el rendimiento total del software y tomar ventajas de las nuevas características. Ya que los desarrolladores de productos se basan en este diseño, es posible que otro miembro de la comunidad añada la función que completa el trabajo del software que tú necesitas y ayude a mejorar en el producto.
Bibliografía: Take advantage of open-source hardware. EDN August 2009
Sitios web recomendados:
Palabras clave: Open-source-hardware platform
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