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嵌入式系统具有怎样的特征

嵌入式软件开拓职员在创建他们的系统时必要监控五个紧张特性。今世系统拥有富厚的资本,监控这些特性无意偶尔看似代价不高或没有需要,但今朝为止在现场碰到的最大年夜问题老是与这五个关键特性亲昵相关。

无论一个嵌入式系统多简单或多繁杂,有5个关键特性是必要开拓职员分外把稳的。有一些特性显而易见,如RAMROM的应用环境;还有一些特性很轻易被开拓职员漠视,如系统时序和履行顺序,成为开拓设计的隐患。

特性1—系统时序

假如向开拓职员扣问系统中断或其它系统函数的最小、最大年夜和匀称履行光阴,90%的反映是翻白眼。说到嵌入式系统的实时机能,许多开拓职员只能在心里祷告得到最好的结果。如今的微节制器已经变得异常快速和强大年夜,但它们只是一样平常的谋略器件,其时序并不能被完全轻忽。开拓职员必要懂得多其中断同时发生或者用户在同一时候“按下”所有按钮(这是我爱好的一种测试措施,险些百分之百不能一次经由过程)时,系统将若何相应。

幸运的是,今世微节制器有多种对象赞助开拓职员理解嵌入式系统的时序和相应。举例来说,ARM微节制器有跟踪功能,使开拓职员可以按期采样PC计数器,并重构系统时序和履行路径。使用这些对象,开拓职员能看到反应系统内部事情的实际数据,而不再只是默默祈祷系统按自己想要的要领履行代码。

特性2—履行顺序

对开拓职员来说,懂得指令履行顺序与懂得系统时序一样紧张。知道系统在何惩罚支或跳转、各个函数或中断何时并以何种顺序履行异常紧张。如今的系统变得异常繁杂,虽然我们自觉得明白正在发生什么,但仍旧必要提取跟踪数据,明明白白看到代码的履行。结果显示的内容经常与我们所预期的完全不合。

我强烈保举开拓职员钻研并认识这些微节制器跟踪对象。这些今世对象可以供给几年前完全无法想象的直不雅洞察图。我曾经用这些对象供给的洞察功能找出了许多设计缺陷,是以在编写代码之前设置好了跟踪与缺陷捕获对象。

特性3—代码大年夜小

人们天经地义地觉得每个开拓职员都邑监视代码大年夜小,但我觉得实际上他们没有这样做。若是问一个GPIO或SPI驱动法度榜样在他们的系统中占若干空间,大年夜多半开拓职员以致都不知道去哪儿找谜底!他们独一知道的是自己编写的利用法度榜样有GPIO和SPI,终极的利用法度榜样应用了(比如)约47kB的闪存空间。众所周知,我们平日都不会跟踪系统中的代码细节。

现在在我们的保护系统中,代码大年夜小会根据所用的编译器以致优化等级和标志而有很大年夜的变更。别的,多半环境下,监视代码大年夜小已经变得不那么紧张了,这是由于闪存相称便宜,供应商已经能够做到根据代码大年夜小便利地在同一微节制器系列的不合器件之间切换。但为了便于未来的项目筹划和器件选择,跟踪驱动法度榜样等项目的细节仍旧分外有用。

特性4—RAM的应用

与代码存储器不合,RAM正成为嵌入式软件开拓的关键身分。供给跨越100kB的闪存空间同时却只供给16kB的RAM,对付微节制器已经很常见。这意味着RAM空间仍旧异常贵重。假如再斟酌实时操作系统(RTOS),环境会变得更糟。在基于RTOS的系统中,开拓职员平日将大年夜量的RAM分配给线程客栈空间,由于很难准确预计相宜的大年夜小。是以开拓职员在编写并实现他们的软件时,必要监控RAM空间都作了何用。

特性5—能耗

对付电池供电的设备,能耗无疑是系统设计的一个关键要求。而对付接入电网的系统,由于能耗不是关键要求,是以常被轻忽。鉴于能量资源赓续上升、自然资本徐徐削减,开拓职员仍应继承监控设计的功耗需求,以便懂得它们的能耗环境并最大年夜程度地低落能耗。借助这种监视,由电池供电的设备显然会经由过程调换电池或给电池充电而得到更长的事情光阴。那些直接连接到电网的设备也能节省电力资源而使破费者和终极用户受益。切实着实,每一台零丁的设备所节约的能源可能微乎其微,但假如数百万台设备合在一路,我们就知道有若干能量不会被挥霍了。

总结

本文评论争论了嵌入式软件开拓职员在创建他们的系统时必要监控的五个紧张特性。今世系统拥有富厚的资本,监控这些特性无意偶尔看似代价不高或没有需要,但今朝为止我在现场碰到的最大年夜问题老是与这五个关键特性亲昵相关。

滥觞:维库电子市场网

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