Встроенные системы - инструменты и периферия

Компиляторы и Ассемблеры

составитель

Компилятор - это компьютерная программа (или набор программ), которая преобразует исходный код, написанный на языке программирования (исходный язык), в другой компьютерный язык (обычно двоичный формат). Наиболее распространенной причиной для преобразования является создание исполняемой программы. Название «компилятор» в основном используется для программ, которые переводят исходный код с языка программирования высокого уровня на язык низкого уровня (например, язык ассемблера или машинный код).

Кросс-компилятор

Если скомпилированная программа может работать на компьютере с другим процессором или операционной системой, отличной от компьютера, на котором компилятор программы скомпилировал ее, то этот компилятор называется кросс-компилятором.

Decompiler

Программа, которая может переводить программу с языка низкого уровня на язык высокого уровня, называется декомпилятором.

Языковой конвертер

Программа, которая переводит программы, написанные на разных языках высокого уровня, обычно называется переводчиком языка, переводчиком источника в источник или преобразователем языка.

Компилятор может выполнять следующие операции:

  • предварительная обработка
  • анализ
  • Семантический анализ (синтаксически-ориентированный перевод)
  • Генерация кода
  • Оптимизация кода

Монтажники

Ассемблер - это программа, которая берет базовые компьютерные инструкции (называемые ассемблером) и преобразует их в последовательность битов, которую процессор компьютера может использовать для выполнения своих основных операций. Ассемблер создает объектный код, переводя мнемонику инструкций по сборке в коды операций, преобразовывая символические имена в ячейки памяти. Язык Assembly использует мнемонику для представления каждой низкоуровневой машинной операции (код операции).

Инструменты отладки во встроенной системе

Отладка - это методический процесс, позволяющий найти и уменьшить количество ошибок в компьютерной программе или в части электронного оборудования, чтобы она работала так, как ожидалось. Отладка затруднена, когда подсистемы тесно связаны, потому что небольшое изменение в одной подсистеме может вызвать ошибки в другой. Инструменты отладки, используемые во встроенных системах, сильно различаются по времени разработки и функциям отладки. Мы обсудим здесь следующие инструменты отладки -

  • Имитаторы
  • Стартовые комплекты микроконтроллера
  • Эмулятор

Имитаторы

Код тестируется для MCU / системы, моделируя его на главном компьютере, используемом для разработки кода. Симуляторы пытаются смоделировать поведение всего микроконтроллера в программном обеспечении.

Функции симуляторов

Симулятор выполняет следующие функции -

  • Определяет семейство процессоров или устройств обработки, а также его различные версии для целевой системы.

  • Контролирует подробную информацию части исходного кода с метками и символическими аргументами, поскольку выполнение продолжается для каждого отдельного шага.

  • Предоставляет состояние оперативной памяти и моделируемых портов целевой системы для каждого отдельного пошагового выполнения.

  • Контролирует реакцию системы и определяет пропускную способность.

  • Обеспечивает трассировку вывода содержимого счетчика программы по сравнению с регистрами процессора.

  • Предоставляет подробный смысл настоящей команды.

  • Отслеживает подробную информацию о командах симулятора, поскольку они вводятся с клавиатуры или выбираются из меню.

  • Поддерживает условия (до 8, 16 или 32 условий) и безусловные точки останова.

  • Предоставляет точки останова и трассировку, которые вместе являются важным инструментом тестирования и отладки.

  • Облегчает синхронизацию внутренней периферии и задержек.

Стартовый комплект микроконтроллера

Стартовый комплект микроконтроллера состоит из -

  • Аппаратная плата (Оценочная плата)
  • Внутрисистемный программист
  • Некоторые программные инструменты, такие как компилятор, ассемблер, компоновщик и т. Д.
  • Иногда IDE и размер кода ограничены оценочной версией компилятора.

Большое преимущество этих комплектов перед симуляторами состоит в том, что они работают в режиме реального времени и, таким образом, позволяют легко проверять функциональность ввода / вывода. Стартовые наборы, однако, вполне достаточны и являются самым дешевым вариантом для разработки простых проектов микроконтроллеров.

эмуляторы

Эмулятор - это аппаратный набор или программное обеспечение, или оба они могут эмулировать функции одной компьютерной системы (гостя) в другой компьютерной системе (хосте), отличные от первой, так что эмулированное поведение очень похоже на поведение реальной системы (гость).

Под эмуляцией понимается способность компьютерной программы в электронном устройстве эмулировать (имитировать) другую программу или устройство. Эмуляция фокусируется на воссоздании оригинальной компьютерной среды. Эмуляторы имеют возможность поддерживать более тесную связь с подлинностью цифрового объекта. Эмулятор помогает пользователю работать с любым видом приложения или операционной системы на платформе аналогично тому, как программное обеспечение работает в своей исходной среде.

Периферийные устройства во встроенных системах

Встроенные системы связываются с внешним миром через свои периферийные устройства, такие как следующие & mins;

  • Интерфейсы последовательной связи (SCI), такие как RS-232, RS-422, RS-485 и т. Д.
  • Интерфейс синхронной последовательной связи, такой как I2C, SPI, SSC и ESSI
  • Универсальная последовательная шина (USB)
  • Мультимедийные карты (SD-карты, Compact Flash и т. Д.)
  • Сети, такие как Ethernet, LonWorks и т. Д.
  • Полевые шины, такие как CAN-Bus, LIN-Bus, PROFIBUS и т. Д.
  • Такие устройства, как PLL (s), Capture / Compare и Time Processing Units.
  • Дискретный ввод-вывод или универсальный ввод / вывод (GPIO)
  • Аналого-цифровой / Цифро-аналоговый (АЦП / ЦАП)
  • Отладка, такая как порты JTAG, ISP, ICSP, BDM, BITP и DP9

Критерии выбора микроконтроллера

Выбирая микроконтроллер, убедитесь, что он соответствует поставленной задаче и является экономически эффективным. Мы должны посмотреть, сможет ли 8-разрядный, 16-разрядный или 32-разрядный микроконтроллер наилучшим образом удовлетворить вычислительные потребности задачи. Кроме того, при выборе микроконтроллера следует учитывать следующие моменты:

  • Скорость - Какую максимальную скорость поддерживает микроконтроллер?

  • Упаковка - это 40-контактный DIP (двойной встроенный пакет) или QFP (Quad flat)? Это важно с точки зрения пространства, сборки и создания прототипа конечного продукта.

  • Потребляемая мощность - это важный критерий для продуктов с батарейным питанием.

  • Количество ОЗУ и ПЗУ на чипе.

  • Количество выводов ввода / вывода и таймеров на чипе.

  • Стоимость за единицу. Это важно с точки зрения конечной стоимости продукта, в котором будет использоваться микроконтроллер.

Кроме того, убедитесь, что у вас есть такие инструменты, как компиляторы, отладчики и ассемблеры, доступные с микроконтроллером. Самое главное, вы должны приобрести микроконтроллер из надежного источника.