فيلكسيو: محاكي مفتوح المصدر يفتح آفاقاً جديدة لتطوير الأنظمة المدمجة في المتصفح

شهد قطاع تطوير الأنظمة المدمجة مؤخرًا إطلاق منصة “فيلكسيو” (Velxio)، وهو محاكي متعدد اللوحات ومفتوح المصدر يقدم تجربة تطوير متكاملة مباشرة عبر متصفح الويب. تمثل هذه المنصة نقلة نوعية للمهندسين والمطورين والطلاب، حيث تتيح لهم كتابة أكواد C++ لأردوينو أو بايثون، وتجميعها، ومحاكاتها باستخدام محاكاة حقيقية لوحدات المعالجة المركزية وأكثر من 48 مكونًا إلكترونيًا تفاعليًا، كل ذلك دون الحاجة لأي تثبيت أو إعدادات معقدة.

تتجاوز “فيلكسيو” مجرد المحاكاة الأساسية، حيث تدعم 19 لوحة إلكترونية متنوعة وخمس معماريات لوحدات المعالجة المركزية. تشمل هذه المعماريات AVR8 (مثل ATmega وATtiny)، وARM Cortex-M0+ (مثل RP2040)، وRISC-V RV32IMC/EC (مثل ESP32-C3 وCH32V003)، بالإضافة إلى Xtensa LX6/LX7 (لـ ESP32 وESP32-S3 عبر QEMU)، وصولًا إلى ARM Cortex-A53 (مثل Raspberry Pi 3 بنظام لينكس عبر QEMU). هذا التنوع الواسع يجعلها أداة لا غنى عنها لتجربة مشاريع مختلفة، من أبسط الدوائر إلى الأنظمة الأكثر تعقيدًا التي تتطلب تشغيل نظام تشغيل كامل.

تعتمد المنصة على محاكاة دقيقة للمعالجات لضمان سلوك واقعي قدر الإمكان، مما يقلل الفجوة بين المحاكاة والتطبيق العملي على الأجهزة الحقيقية. فمثلاً، توفر المنصة محاكاة حقيقية لمعالج RP2040 بسرعة 133 ميجاهرتز عبر rp2040js، ومعالج Xtensa LX6/LX7 مزدوج النواة لـ ESP32 وESP32-S3 عبر QEMU، وحتى محاكاة لمعالج BCM2837 الخاص بالرازبيري باي 3B الذي يشغل نظام تشغيل Raspberry Pi OS تريكسي الحقيقي. هذا المستوى من التفاصيل يمنح المطورين ثقة أكبر في تصميماتهم.

إحدى أبرز ميزات “فيلكسيو” هي قدرتها على محاكاة لوحات متعددة في آن واحد على نفس اللوحة الافتراضية، مما يسمح بإنشاء دوائر معقدة تتضمن تفاعلات بين معماريات مختلفة. يمكن للمطورين ربط Raspberry Pi 3 مع لوحة أردوينو عبر المنفذ التسلسلي، على سبيل المثال، لتجربة سيناريوهات الاتصال المعقدة. هذه المرونة تفتح آفاقًا جديدة لتطوير أنظمة إنترنت الأشياء (IoT) الموزعة والنماذج الأولية السريعة التي تتطلب تفاعلات بين مكونات متعددة.

تتضمن المنصة محررًا متكاملًا مبنيًا على Monaco Editor، مع دعم كامل للغة C++ وبايثون، وخدمات مثل تمييز بناء الجملة والإكمال التلقائي وخيارات تخصيص المظهر. كما تتيح للمستخدمين إدارة مساحات عمل متعددة الملفات، وتجميع الأكواد البرمجية مباشرة باستخدام أداة arduino-cli في الخلفية، بالإضافة إلى شاشة عرض تسلسلية حية تكتشف سرعة الباود تلقائيًا. هذه الميزات تجعل تجربة التطوير سلسة وفعالة.

بالإضافة إلى ذلك، توفر “فيلكسيو” مكتبة مكونات واسعة تضم أكثر من 48 مكونًا إلكترونيًا تفاعليًا، مع واجهة سهلة للاختيار والبحث والتصنيف، وإمكانية سحب وإفلات المكونات وتدويرها على لوحة المحاكاة. وتدعم المنصة أيضًا نظامًا متقدمًا لإنشاء الأسلاك وتوجيهها بشكل متعامد مع ثمانية ألوان مختلفة تشير إلى أنواع الإشارة، مما يسهل تنظيم الدوائر المعقدة.

يتبنى المشروع نموذج ترخيص مزدوج؛ فهو متاح كبرنامج مفتوح المصدر بموجب ترخيص AGPLv3 للاستخدامات الشخصية والتعليمية والمشاريع مفتوحة المصدر، مع توفير ترخيص تجاري مدفوع للشركات التي لا تستطيع الالتزام بشروط AGPLv3. يعتمد استمرار تطوير المنصة على دعم المجتمع والرعاة، وهو ما يعكس الروح التعاونية التي تميز مشاريع المصادر المفتوحة. كما يمكن للمستخدمين المهتمين بالخصوصية أو البيئات المؤسسية استضافة “فيلكسيو” ذاتيًا بسهولة عبر Docker، مما يمنحهم تحكمًا كاملاً في بياناتهم وبيئتهم. يوفر المشروع أمثلة مدمجة متنوعة، من وميض مصباح LED إلى التحكم التسلسلي بين لوحتي Raspberry Pi وArduino، لتسهيل البدء للمستخدمين الجدد.