Værktøjer til indlejret softwareudvikling:
Udvikling af indlejrede systemer kræver et unikt sæt værktøjer, der er skræddersyet til de specifikke begrænsninger og egenskaber ved målhardwaren. Her er en sammenbrud:
1. Udviklingsmiljø:
* ide (integreret udviklingsmiljø): Giver en omfattende platform til kodeskrivning, kompilering, fejlsøgning og styring af projekter. Eksempler:
* Eclipse: Populær open source IDE, der er vidt brugt i indlejret udvikling på grund af dens udvidelighed.
* IAR Embedded Workbench: Industristandard IDE med omfattende værktøjer til specifikke mikrokontrollere.
* Keil UVision: Populære IDE for ARM -processorer, der tilbyder et rigt sæt funktioner.
* Visual Studio Code: Kraftig, let og tilpasselig redaktør, der ofte bruges med udvidelser til indlejret udvikling.
* krydskompilatorer: Værktøjer, der kompilerer kode til en anden målarkitektur end udviklerens maskine.
* Byg automatiseringssystemer: Strømline byggeprocessen og styr afhængigheder. Eksempler:
* Make: Klassisk, kommandolinjebygningsværktøj.
* cmake: Cross-platform build-system til styring af afhængigheder og byggeprojekter.
* GNU Autotools: Indsamling af værktøjer til bygning og installation af softwarepakker.
2. Debugging -værktøjer:
* in-kredsløb emulatorer (ICE): High-end debugging-værktøjer, der giver fuld kontrol over målhardware, hvilket giver mulighed for analyse og fejlsøgning i realtid.
* jtag -debugger: Standardgrænseflade til tilslutning til målhardware og fejlsøgning af indlejrede systemer.
* hardware breakpoints: Tillad at stoppe udførelsen på specifikke hukommelsessteder, hjælpe med at identificere problemer med hukommelsesadgang.
* Software Breakpoints: I lighed med hardware -breakpoints, men implementeret af software, hvilket giver mulighed for kodekontrol.
* Profileringsværktøjer: Hjælp med at analysere kodevirksomhed og identificere flaskehalse til optimering.
* logiske analysatorer: Optag signaler på målhardware, der giver indsigt i hardwareadfærd og timingproblemer.
3. Kodebiblioteker og rammer:
* realtidsoperativsystemer (RTOS): Administrer ressourcer og give deterministisk planlægning for indlejrede systemer. Eksempler:
* freertos: Vidt brugt open source rtos.
* Zephyr -projekt: Moderne open source RTO'er med fokus på sikkerhed og applikationer med lav effekt.
* uc/OS-II: Kommercielle RTO'er med omfattende funktioner og en lang historie.
* hardwareabstraktionslag (HAL): Giv en standardiseret grænseflade til at interagere med specifikke hardwarekomponenter, der forenkler udviklingen.
* Kommunikationsprotokoller: Biblioteker og drivere til forskellige kommunikationsprotokoller som SPI, I2C, UART, Ethernet og Can.
* grafikbiblioteker: Til udvikling af brugergrænseflader på enheder med skærme. Eksempler:
* Microchip Graphics Library (MPLAB Harmony Graphics Library)
* lvgl (lys og alsidig grafikbibliotek)
* adafruit GFX Library
* maskinlæringsbiblioteker: Til implementering af AI -applikationer på indlejrede systemer. Eksempler:
* tensorflow lite: Optimeret til enheder med lav effekt.
* mikropython: Python -tolk til mikrokontrollere, der muliggør let brug af maskinlæringsbiblioteker.
4. Simulerings- og modelleringsværktøjer:
* software-i-loop (SIL): Simulere målhardwareadfærd i software, hvilket tillader tidlig test og fejlsøgning.
* Hardware-in-the-loop (HIL): Brug en realtidssimulator til at teste den indlejrede software med ægte hardwarekomponenter.
* Modelbaserede designværktøjer: Brug grafiske modeller til at designe og simulere indlejrede systemer, der forenkler komplekse opgaver. Eksempler:
* MATLAB/SIMULINK: Industristandardværktøj til modelbaseret design.
* labview: Grafisk programmeringsmiljø med omfattende biblioteker til indlejrede systemer.
5. Andre vigtige værktøjer:
* Versionskontrolsystemer: Spor kodeændringer og styre samarbejdsudvikling. Eksempler:
* git: Populært, distribueret versionskontrolsystem.
* Subversion (SVN): Centraliseret versionskontrolsystem.
* Dokumentationsværktøjer: Generer klar og omfattende dokumentation til det indlejrede system. Eksempler:
* doxygen: Genererer automatisk dokumentation fra kildekodekommentarer.
* sfinx: Kraftig dokumentationsgenerator med support til forskellige formater.
De specifikke værktøjer, der bruges til udvikling af indlejrede systemer, afhænger af faktorer som målplatformen, kompleksiteten af projektet og teamekspertise. De værktøjer, der er beskrevet ovenfor, giver imidlertid et omfattende overblik over de vigtigste værktøjer og ressourcer, der er tilgængelige for indlejrede softwareudviklere.
