Una scheda montata e saldata non è ancora un dispositivo completo. I due passaggi che lo rendono funzionale — programmazione e collaudo — sono altrettanto importanti di ogni fase precedente, e richiedono ugualmente esperienza e attenzione. Un dispositivo non programmato o collaudato correttamente non è un prodotto; è un costoso ammasso di componenti in attesa di un problema.
Programmazione
La programmazione comprende tutto ciò che è necessario affinché il dispositivo riceva il proprio software e la configurazione. Per microcontrollori e processori ciò significa il flashing del firmware attraverso l'interfaccia di programmazione appropriata — JTAG, SWD, bootloader UART o programmatore specifico per l'architettura. Per FPGA e CPLD ciò significa il caricamento del bitstream che definisce la struttura logica del circuito programmabile. Ognuno di questi processi ha i propri requisiti e i propri metodi di verifica per confermare che la programmazione sia stata completata con successo.
Per i dispositivi che eseguono un sistema operativo — Linux, RTOS o altro — l'installazione dell'OS fa parte del processo di programmazione. A seconda della piattaforma, ciò può significare scrivere l'immagine su una scheda microSD, programmare il chip di memoria eMMC direttamente sulla scheda, o inizializzare la memoria flash NOR/NAND con bootloader e partizioni. Per le serie produciamo procedure che garantiscono che ogni dispositivo in uscita dallo stabilimento abbia una configurazione software identica e verificata — senza passaggi manuali che introducano possibilità di errore.
Collaudo del prototipo
Il collaudo del prototipo è una disciplina particolare che si differenzia dal collaudo di serie. Il prototipo arriva senza garanzie — è il primo esemplare fisico di un design che non ha ancora superato alcuna validazione. Ogni prototipo viene trattato con la dovuta cautela.
Prima ancora che il prototipo riceva alimentazione, controlliamo visivamente il montaggio nelle zone critiche — regolatori di tensione, circuiti di protezione, polarità dei condensatori elettrolitici. Solo dopo questa verifica, l'alimentazione viene introdotta gradualmente e in modo controllato. Misuriamo le linee di tensione — tutti i domini di tensione sono alla tensione corretta, ci sono cadute inaspettate che potrebbero indicare cortocircuiti o sovraccarichi. Misuriamo il consumo di corrente totale e lo confrontiamo con il calcolo della fase di progettazione. Una deviazione dal consumo previsto dice sempre qualcosa — a volte qualcosa di innocuo, a volte qualcosa che deve essere risolto prima di procedere.
Quando l'alimentazione è verificata, segue la programmazione e il collaudo della funzionalità . Con l'oscilloscopio monitoriamo i segnali nei punti chiave — segnale di clock, interfacce di comunicazione, uscite PWM, segnali analogici. Con il generatore di segnali stimoliamo gli ingressi e verifichiamo se il dispositivo risponde come previsto. Se il dispositivo ha un'uscita video, viene collegato a un monitor. Se ha USB, Ethernet o comunicazione seriale, vengono testate queste connessioni. Ogni blocco funzionale del dispositivo passa attraverso la propria verifica prima di concludere che il prototipo funziona correttamente.
Collaudo di serie
Il collaudo nella produzione di serie deve essere veloce, ripetibile e affidabile. Per ogni progetto definiamo un protocollo di collaudo che copre le funzioni chiave del dispositivo e che può essere eseguito in modo consistente su ogni pezzo senza dipendere dalla valutazione del singolo tecnico. Quanto più chiaro e preciso è il protocollo di collaudo, tanto minore è il rischio che un dispositivo difettoso passi attraverso la rete.
Stress test
Per i dispositivi in cui l'affidabilità è critica — applicazioni industriali, condizioni esterne, funzionamento continuo — conduciamo stress test hardware. Il dispositivo viene fatto funzionare a piena potenza per un periodo di tempo definito, durante il quale monitoriamo temperatura, consumo di corrente e parametri funzionali. L'obiettivo è provocare tutte le potenziali debolezze — termiche, elettriche, meccaniche — in condizioni controllate nello stabilimento, e non presso l'utente finale sul campo.
Un dispositivo che supera lo stress test nel nostro stabilimento con alta probabilità non avrà sorprese nell'applicazione reale. Questa non è una garanzia senza eccezioni — ma è il più vicino possibile a quello che si può ottenere senza laboratori di certificazione e soak test annuali.