De senaste sex Ă„ren har Frans Skarman, tidigare doktorand vid avdelningen för elektronik och datorteknik (ELDA) pĂ„ Institutionen för systemteknik (ISY), utvecklat nya verktyg för digital hĂ„rdvara. Verktygen kan pĂ„ olika sĂ€tt modernisera hĂ„rdvaruutvecklingen â en bransch dĂ€r vissa delar har stĂ„tt still i flera decennier.
â PĂ„ mjukvarusidan har det kommit nya programmeringssprĂ„k nĂ€stan varje Ă„r de senaste trettio Ă„ren. PĂ„ hĂ„rdvarusidan anvĂ€nder man fortfarande sprĂ„k frĂ„n 80-talet, sĂ€ger han.
Tre projekt â tre verktyg
I sin doktorsavhandling âImproved Tooling for Digital Hardware Development: Spade, Surfer, and moreâ samlar Frans Skarman tre projekt: Spade, Surfer och Cinnabar. Alla tre Ă€r utvecklade som öppen kĂ€llkod, vilket betyder att vem som helst kan ladda ner, anvĂ€nda och förbĂ€ttra dem. Egentligen kommer Frans Skarman frĂ„n mjukvaruvĂ€rlden, och har haft med sig inspiration frĂ„n denna.
Spade â ett nytt sprĂ„k för hĂ„rdvara
Det största projektet heter Spade. Det Àr ett nytt hÄrdvarubeskrivande sprÄk utvecklat för att ge fördelar i hÄrdvaruutvecklingen. Spade gör det möjligt för utvecklare att arbeta pÄ en högre nivÄ, men ÀndÄ behÄlla kontrollen över detaljerna. Vissa funktioner, som typsystemet Àr hÀmta frÄn moderna mjukvarusprÄk. Men ofta krÀvs nya lösningar som Àr anpassade för hÄrdvara.
Surfer â översĂ€tter ettor och nollor
Det andra projektet Àr Surfer, Àr en ny vÄgformsvisare designad för nya moderna arbetsflöden. Verktyget kan visa och tolka de signaler som finns i hÄrdvarusystem. Traditionellt visas signalerna som rÄa bitstrÀngar. Surfer kan översÀtta dem till vÀrden och begrepp som Àr lÀtta att förstÄ för utvecklaren.
â Jag ville ha ett system för Spade som översĂ€tter rĂ„bit signalerna till vĂ€rden som programmeraren förstĂ„r. Det jag specifikt ville ha frĂ„n den var översĂ€ttning frĂ„n bitvektorer till Spade-vĂ€rden, sĂ€ger Frans Skarman.
Surfer har fÄtt stort internationellt genomslag och anvÀnds redan inom mÄnga projekt vÀrlden över. Det hÄller pÄ att bli ett standardverktyg för att visa vÄgformer, Àven om det fortfarande Àr ganska okÀnt i Sverige.
Cinnabar â hĂ„rdvara för fordonssimulering
Det tredje projektet heter Cinnabar, vilket ocksÄ var det första Frans började med. Det Àr ett verktyg som kan ta kod skriven i programmeringssprÄket C++ och göra om dem till hÄrdvara. Det anvÀnds till exempel för att översÀtta fordonsmodeller till hÄrdvara utan att anvÀndaren behöver nÄgon hÄrdvarukompetens. Den hÀr hÄrdvaran kan sedan anvÀndas för att minska brÀnsleförbrukningen i hybridbilar.
â I princip sĂ„ kan nĂ„gon med fordonserfarenhet och ingen hĂ„rdvaruerfarenhet fĂ„ en modell av fordonet att fungera, förklarar han.
Alla tre projekten bygger pÄ öppen kÀllkod.
Han menar att det Àven handlar om demokratisering. Kommersiella verktyg kan kosta miljonbelopp. Med öppna verktyg kan studenter, hobbyister och smÄ företag ocksÄ delta, samtidigt som kontrollen över projektens framtid inte styrs av enstaka företag.
â Som nĂ€r som helst kan sĂ€ljas, gĂ„ i konkurs, eller förbjudas frĂ„n att exportera till oss, tillĂ€gger han.
Intresset för öppen kÀllkod inom hÄrdvaruutveckling vÀxer. EU satsar nu stora resurser pÄ omrÄdet, och forskningen vid Linköpings universitet ligger i framkant.
I slutet av augusti disputerade Frans Skarman och avslutade dĂ€rmed sin forskarutbildning vid Linköpings universitet. Men arbetet fortsĂ€tter. Under hösten pĂ„började han en postdoktortjĂ€nst pĂ„ universitetet i MĂŒnchen. DĂ€r ska han bland annat vidareutveckla verktygen och arbeta med nya projekt.
