嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具發(fā)展(1)
ARM中國總裁譚軍博士
1 在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具領域,現(xiàn)在技術發(fā)展的最新趨勢是什么?
嵌入式應用從以前簡單的控制發(fā)展到今天,已經有很多非常復雜、非常高端的應用。例如蘋果最近推出的iPhone手機,里面有ARM11,有ARM9,也有ARM7。由于這種復雜性的提高,目前在嵌入式應用的開發(fā)過程中,工具所起的作用越來越大。如何幫助工程師完成負責的系統(tǒng)設計,成功地實現(xiàn)多種內核在同一個系統(tǒng)中的協(xié)同工作,是嵌入式系統(tǒng)工具必須達到的目標??梢哉f,是工具在幫助實現(xiàn)應用。當然,反過來,嵌入式應用的發(fā)展也在推動著工具的發(fā)展。
隨著消費電子產品時代的到來,現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)工程師面臨著嚴峻的產品上市時間的挑戰(zhàn)。在加快開發(fā)周期、縮短產品上市時間的同時,還必須提高產品的質量和性能,這就需要有相應的工具予以配合。在這樣一個大環(huán)境下,將來對工具的仿真功能將有很高的要求。這種仿真功能需要能夠對各種硬件進行仿真,不單單是CPU,還包括DSP、I/O等等。此外,對工具的性能優(yōu)化的需求也必須得到重視。例如,ARM提供的RealView MDK (Microcontroller Development Kit)中含有Code Coverage(代碼覆蓋)功能,能夠自動標注已執(zhí)行的代碼,從而幫助工程師確認對應用進行了完整的測試,并調整測試策略。
目前對于嵌入式應用中各種硬件的仿真工具市場上都已經有供應,但是來自不同的供應商,從而導致了在通用性支持方面做得不是很好。未來在這方面還需要工具提供商的共同努力。
2 未來兩年內,哪類嵌入式開發(fā)工具增長最快?為什么?
目前應用市場最大、最快的變化就是有越來越多的工程師從4位和8位設計轉向了32位設計。對于他們來說,是否有便利的工具幫助他們實現(xiàn)這種無縫轉變將是非常重要的。這就需要工具供應商提供具有這些工程師所熟悉的界面和接口的工具。在這方面,ARM RealView MDK工具支持ARM7、ARM9和ARM Cortex-M3,同時提供µVision3 IDE支持。µVision IDE在全球擁有龐大的用戶群,超過10萬開發(fā)工程師在使用Keil開發(fā)工具。不管以前是用8位、16位MCU,還是現(xiàn)在改用ARM 32位處理器,µVision IDE簡單易用,可以幫助工程師很快地上手。
此外,32位開發(fā)中一般都會用到閃存,工具對多種閃存編程的支持也就變得非常重要。
在8位MCU市場上有很多不同供應商提供的產品,在32位市場中也有很多公司提供基于ARM的產品。工具是否能夠支持這些來自不同供應商的產品也很重要。例如,前面所提ARM RealView MDK工具不僅支持流明諾瑞(Luminary)、意法半導體(ST)、三星、恩智浦半導體(NXP Semiconductors)和愛特梅爾(Atmel)等供應商基于ARM處理器的標準器件外,同時還支持Cortex-M3、ARM9和ARM7處理器架構。
3 就技術和市場兩方面來說,貴公司面臨哪些挑戰(zhàn)?為什么?
前面說到現(xiàn)在很多嵌入式應用非常復雜,例如iPhone,這里面有一些簡單的核,也有一些復雜的核,甚至是多核處理器。工具是否能夠同時支持簡單和復雜的核的編譯及調試就顯得很重要了。此外,編譯器的性能也很重要。調試往往需要一些特殊的技術,例如傳統(tǒng)的JTAG技術。ARM公司在編譯器方面有著20多年的經驗,我們推出了CoreSight片上調試和跟蹤技術,為SoC開發(fā)工程師提供最全面的編譯和跟蹤解決方案。此外,我們的Single Wire技術能夠實現(xiàn)單管腳跟蹤,降低管腳成功。這兩個技術分別滿足了高低端產品的需求。
此外,Single Wire技術和RealView工具使用同樣的編譯器,這也能大大幫助工程師降低開發(fā)難度,加快設計周期。
4 為了促進中國的發(fā)展,您對中國工程師有什么建議?
隨著越來越多的中國工程師開始32位應用的設計和開發(fā),工具對他們設計開發(fā)的成功所起的決定性因素也在提高。應用越來越復雜,工具的選擇也越來越重要 (見下圖)?,F(xiàn)在市場上有些工具是免費的,也有很多商業(yè)工具。無論是免費的還是商業(yè)的,工具的好壞往往會影響整個工程的最終結果。
在選擇工具時,主要需要注意以下幾個方面:編譯器的性能和穩(wěn)定性、代碼覆蓋(code coverage)、仿真(不僅僅是對CPU的仿真,還有對其他硬件和設備的仿真)。
5 貴公司的產品特點是什么?
ARM提供32/16位RISC微處理器IP。相較于CISC,RISC指令比較精簡,但對軟件的要求更高,尤其是對編譯器的要求非常高。ARM公司在編譯器方面具有20多年的經驗,從公司建立初期就成立了專門的編譯器研發(fā)團隊,以卓越的編譯器產品彌補RISC指令在這方面的“缺陷”。我們的編譯器能夠支持全系列的ARM產品,包括從ARM7到最新的ARM Cortex-A8處理器。
ARM公司在2005收購了Keil公司,在保留其產品線的同時,更是在RealView MDK工具中加入了代碼覆蓋、仿真、profiling等功能,而前面提到的µVision IDE,更能幫助成千上萬的熟悉8位Keil開發(fā)工具的工程師在轉向32位ARM開發(fā)時,獲得具有他們所熟悉的開發(fā)界面和環(huán)境的工具,為他們成功轉向32位提供了便利。
2007年,ARM同英蓓特合作,推出中國版ARM RealView MDK。這一新產品是特別為滿足中國軟件和系統(tǒng)開發(fā)廠商的需求而推出的,起價低于5000元人民幣,易于納入設計工具的整體預算中。這一產品降低了中國工程師的開發(fā)成本,同時完整的本土供應和支持服務也能夠滿足他們的不同需求。
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