8.3 嵌入式软件开发环境
随着电子产品功能和性能的提高,高档嵌入式微处理器在电子设计中的作用变得越来越重要.具有代表性并有一定市场占有率的高档嵌入式微处理器包括X86(Intel,AMD,NS),68K,PowerPC,i960,ARM,MIPS,SH等.高档嵌入式微处理器开发工具与一般低档单片机的开发工具在功能,性能,品种等方面都有很大的不同.目前此类工具的供应商主要来自美国,目前在高档嵌入式微处理器开发中使用的工具主要有:
编译器和调试器
C/C++ 是高档嵌入式微处理器的基本起点,C++ 是近年逐渐流行起来的高级语言,嵌入式Java 将会在未来两年在高档嵌入式微处理器中得到应用.提供高档嵌入式微处理器编译器的公司有:Microsoft(x86),Borland(x86), Microtec(68k,PowerPC,x86,i960),Intel(i960),Diab(PowerPC,68K),GreenHill(68k,PowerPC,MIPS,X86)等.
支持C/C++及Java ,多任务,网络开发(客户服务器结构),多种与目标机的连接方式 (软仿真,监控程序,BDM/JTAG,ICE,RTOS)是高档嵌入式微处理器调试器的重要特征,厂家主要有:Microtec 的XRAY(68k,PowerPC,x86,i960,ARM),SDS 的SingleStep,GreenHill 的Muti,Paradigm(X86).
在线仿真器
目前有两类高档嵌入式微处理器在线仿真器:一类是以HP 为代表的分布式仿真方案,既在线仿真探头结合逻辑的分析仪,又提供软硬件开发和调试的解决方案,软件调试器依赖于第三方,如Microtec XRAY或 SDS等.
第二类是一种简化性的高档仿真器,它既保留了高档仿真器的大部分功能,通过简化结构部分和功能以降低价格,如AMC和EST的产品.无论是哪一类高档嵌入式微处理器的在线仿真器都面临微处理器更新频繁,变种繁多,RTOS 没有标准,开发费用昂贵和低档BDM/JTAG 调试器,软仿真器等竞争,而处在一个重要的转折期.
实时多任务操作系统
在应用中,高档嵌入式微处理器由于软件代码复杂和程序量大(1M 以上的软件代码在国外嵌入式系统内已经很常见),因此今天的嵌入式系统一般都采用商业用实时多任务操作系统(RTOS).商业用RTOS按性能可分软实时和硬实时两类,代表产品分别是:微软公司的WinCE等和Microtec VRTX等.
软实时的RTOS一般应用在消费类电子产品,如手持电脑,个人数字助理(PDA)和机顶盒等;硬实时的RTOS一般应用于通信,控制和航空航天等实时性强和可靠性高的领域.自1981年美国READY SYSTEM (后与Microtec 合并)设计出VRTX,世界上首家商业用RTOS问世18年后,世界上已经有70家以上的公司开发RTOS .据美国VDC 的预测,到2002 年,RTOS (含开发工具)的市场将达到8.86 亿美元.多种信息表明,在消费电子类,WinCE将独占熬头;而硬实时系统将会依应用行业的不同,为少数几家大的厂家所垄断,如通信行业使用PSOS,VRTX,航天,航空使用VRTX,WXWORK,工业PC 控制使用QNX .众多的RTOS 小厂商也在依靠转让技术如出售源代码和代客户定制获得市场的机会.
拥有知识产权的产品
伴随RTOS 的应用,各类针对各个行业应用的IP日渐普及,如通信行业的TCP/IP,SNMP,TMN,FTP,PPP,X.25,ATM ,工业控制的CAN 等.某些通用的软件技术也进入高档嵌入式领域,如嵌入式数据库,嵌入式Java与Internet , 帮助用户提高应用档次,缩短产品上市时间.提高可靠性是使用IP 的最大好处,但是由于IP价格昂贵和产品的工程化成熟度低,因此目前除TCP/IP,嵌入式数据库等计算机类通用IP 广泛使用外,其他IP 主要是为少数大用户服务,如出售源程序,而且厂家一般都提供工程服务,以帮助用户开发成功.
高层设计工具
除EDA作为经典的硬件设计工具外,软硬件协同设计工具已受到普遍关注,如Mentor Graphics Seamless CVE通过结合Microtec工业标准的XRAY软件调试器和EDA硬件模型,帮助用户在真实系统没有构成之前进行软硬件开发,调试和验证.目前Seamless CVE可以支持X86,i960,68K,PowerPC,ARM,SH等高档嵌入式微处理器.
此外某些专业软件工具也为工程技术人员所喜爱,如属于EDA 范畴的动态仿真软件, 可以支持某些DSP,产品有SPW,SYSTEM VIEW等.属于CASE类的 Telelogic 和Verilog 除一般的软件工程管理外,还提供了支持通信管理,电联标准的功能和嵌入目标环境C/C++,RTOS的支持.

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