Qu’est-ce qu’une carte d’évaluation ?
Une carte d’évaluation est une carte électronique comportant des circuits intégrés, des circuits aux fonctions spécifiques et des bornes d’entrée/sortie.
Elle est également appelée carte de référence. Il existe des cartes d’évaluation pour les processeurs, proposées par les fabricants de semi-conducteurs, et des cartes de développement pour les micro-ordinateurs (cartes cibles), proposées par les fabricants de micro-ordinateurs.
Utilisations des cartes d’évaluation
Les cartes d’évaluation sont utilisées pour vérifier les performances des circuits intégrés montés et la compatibilité des circuits, ainsi que pour le développement du matériel et des logiciels. Il est nécessaire de choisir une carte d’évaluation avec des circuits intégrés et des composants électroniques adaptés à l’utilisation prévue.
Voici quelques exemples d’utilisation des cartes d’évaluation :
- Fabricants d’équipements (évaluation)
Pour évaluer les performances des circuits intégrés et des circuits montés et pour vérifier la compatibilité. - Fabricants d’équipements (développement)
Pour développer de nouveaux produits et logiciels en peu de temps et à faible coût à l’aide de cartes d’évaluation. - Établissements d’enseignement, étudiants, grand public
Pour l’apprentissage de l’électronique, des circuits électriques, de la programmation, etc.
Une grande variété de cartes d’évaluation est disponible auprès de divers fabricants de semi-conducteurs :
- Systèmes automobiles.
- Caméras vidéo.
- Robots industriels.
- Communications terrestres/satellites.
- Terminaux de communication mobile.
- Aérospatiale.
Elles sont utilisées pour l’évaluation d’une large gamme de produits, depuis ceux proches des appareils ménagers familiers jusqu’à ceux liés aux robots et aux satellites.
Principe des cartes d’évaluation
Le principe de fonctionnement est le suivant : lorsque l’alimentation est fournie, le microcontrôleur fonctionne selon le programme écrit dans la mémoire du microcontrôleur. Le programme peut être réécrit à volonté et le code source du programme créé sur un PC est écrit dans la zone mémoire du microcontrôleur à l’aide d’un logiciel appelé “writer”.
Le matériel utilisé pour soutenir le processus de débogage est un émulateur. Les émulateurs sont connectés à une carte d’évaluation.
Configuration de la carte d’évaluation
Une carte d’évaluation est généralement une simple carte de circuit imprimé contenant des puces électroniques, des dispositifs de communication, des capteurs, des terminaux d’entrée/sortie, etc. Il existe différents types de cartes d’évaluation en fonction des composants qui y sont montés, mais les cartes d’évaluation de microcontrôleurs vendues par les fabricants de microcontrôleurs sont largement utilisées.
Les cartes d’évaluation de microcontrôleurs sont utilisées pour évaluer et expérimenter les fonctions et les caractéristiques du circuit du microcontrôleur sur lequel elles sont montées.
1. Microcontrôleur
Un microcontrôleur est un LSI qui permet d’écrire des programmes et de les combiner avec d’autres circuits pour effectuer des opérations arbitraires. Il se compose d’un processeur qui exécute divers processus, ainsi que d’une mémoire flash et d’une mémoire SRAM pour l’écriture des programmes.
2. Circuit intégré d’alimentation
Un circuit intégré qui produit la tension nécessaire au fonctionnement d’un microcontrôleur à partir d’une tension d’alimentation de 100 V AC.
3. Horloge
Un oscillateur avec une fréquence spécifique qui fait fonctionner le microcontrôleur. Il est parfois intégré au microcontrôleur.
4. Dispositifs de communication
Bornes USB et LAN pour la communication avec des PC externes dans le cadre de la programmation.
5. Terminaux d’entrée/sortie
Broches USB pour la communication/l’alimentation et broches d’entrée/sortie (E/S) pour l’envoi de données à des interfaces externes.
Les fonctions de débogage comprennent des LED et des boutons de réinitialisation pour vérifier visuellement l’état du microcontrôleur, des interrupteurs pour les opérations de commutation, des capteurs pour mesurer les informations externes et un écran à 7 segments pour afficher les données collectées.
Autres informations sur la carte d’évaluation
1. ICE (In Circuit Emurator)
Il peut assumer la fonction d’une unité centrale et peut être attaché à la carte en cours de développement à la place de l’unité centrale pour permettre la vérification du fonctionnement du programme. Comme il n’y a pas de microcontrôleur sur la carte cible, l’ICE lui-même dispose d’une puce d’émulation et d’une mémoire, et la carte cible est responsable du fonctionnement des circuits périphériques. Des fonctions de débogage avancées telles que le traçage en temps réel peuvent être utilisées.
En général, des exemples de programmes permettant de faire fonctionner la carte d’évaluation du microcontrôleur sont souvent inclus.
2. Comment utiliser la carte d’évaluation
Les cartes d’évaluation sont souvent connectées à un PC à des fins d’évaluation. L’interface est généralement USB, RS232C ou d’autres terminaux dont le PC est équipé.
La carte peut être alimentée par un adaptateur CA qui peut être branché sur une prise domestique générale de 100 V, ou par un câble qui se connecte à une unité d’alimentation telle qu’une alimentation régulée au lieu d’un adaptateur CA, en vue d’une évaluation due à des changements de tension.
L’environnement du PC d’évaluation est souvent fourni par le fabricant de la carte d’évaluation, à l’aide d’un progiciel spécifique à cette carte d’évaluation. Toutefois, le fabricant ou l’autre partie qui a reçu la livraison peut également préparer son propre logiciel d’évaluation.
De plus, comme les formes d’onde sont souvent mesurées à l’aide d’équipements de mesure tels que des oscilloscopes et des analyseurs logistiques, certaines cartes d’évaluation peuvent être dotées de bornes permettant de connecter ces équipements à l’avance.
3. Prix des cartes d’évaluation
Les prix varient considérablement en fonction du fabricant de semi-conducteurs et de l’objectif. Certaines petites cartes dédiées uniquement au développement de technologies sans fil telles que la RFID coûtent moins de 28 euros. Bon nombre de ces cartes peuvent être achetées pour environ 700 euros. Cela permet de préparer le coût de l’introduction à des fins d’apprentissage dans une fourchette raisonnable.
Il convient de noter que si un fabricant commande un système entièrement personnalisé pour le développement de ses propres produits, cela dépendra du devis du fabricant de semi-conducteurs.