一文看懂碼靈半導體CFW32C7UL系列產(chǎn)品應用（五）：操作系統與功耗

歡迎再次來(lái)到“碼靈半導體CFW32C7UL系列產(chǎn)品應用介紹”連載專(zhuān)題。通過(guò)前幾期的介紹，相信大家對CFW32C7UL系列已經(jīng)有了初步了解，同時(shí)對于從事開(kāi)發(fā)設計的朋友想必已經(jīng)很好奇其在具體應用中的表現了。對此本期我們首先從碼靈官方提供的CFW32C7UL系列設備函數庫、芯片支持的嵌入式操作系統、典型場(chǎng)景應用功耗等方面對其具體應用展開(kāi)介紹。

一、設備函數庫和支持的嵌入操作系統

CFW32C7UL系列面向泛工業(yè)應用市場(chǎng)，在條碼識讀設備、POS機、打印機、特征識別、工業(yè)人機交互界面HMI、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)和醫療設備等領(lǐng)域有著(zhù)廣闊應用市場(chǎng)。為更好滿(mǎn)足多種行業(yè)應用的便捷性，目前碼靈半導體官方提供芯片所需的裸機版本的demo和函數庫，以及當下市場(chǎng)占有率較高的嵌入式操作系統的SDK，如Linux、FreeRTOS、RT-Thread、uCOS等開(kāi)發(fā)包。

1、芯片設備函數庫

目前CFW32C7UL系列的基礎設備函數庫以源碼形式向廣大開(kāi)發(fā)者提供，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。下圖為部分外設的基礎函數庫文件，文件中包含外設操作的具體函數：

此外還有USB、MIPI、ISP、LCD及wokoo平臺通用函數的文件：

這些函數文件可應用在裸機或其它嵌入式操作系統上，通過(guò)它們可實(shí)現對芯片的硬件資源控制使用。

2、主流嵌入式操作系統占有率統計

結合市場(chǎng)使用占有率，碼靈半導體芯片所支持的操作系統有：Linux、FreeRTOS、uCOS及RT-Thread。

根據Aspencore的2019年嵌入式操作系統占有率的調查結果顯示，在主流的嵌入式操作系統中，Linux操作系統占有率仍然最高，與此同時(shí)FreeRTOS操作系統近年來(lái)在嵌入式操作系統中的占有率節節攀升，在2019年已經(jīng)排位到第三名。

▲2019年嵌入式操作系統市場(chǎng)結構

預計2020年FreeRTOS的市場(chǎng)占有率有望排位到第二名。

▲2020年嵌入式操作系統市場(chǎng)結構預測

同時(shí)在國內主流RTOS使用中，近年來(lái)RT-Thread發(fā)展迅速。RT-Thread是一款來(lái)自國內的開(kāi)源嵌入式實(shí)時(shí)操作系統，由國內一些專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)人員從2006年開(kāi)始開(kāi)發(fā)、維護，除了類(lèi)似FreeRTOS和UCOS的實(shí)時(shí)操作系統內核外，也包括一系列應用組件和驅動(dòng)框架，如TCP/IP協(xié)議棧，虛擬文件系統，POSIX接口，圖形用戶(hù)界面，FreeModbus主從協(xié)議棧，CAN框架，動(dòng)態(tài)模塊等。因其系統穩定，功能豐富的特性，被廣泛用于新能源，電網(wǎng)，風(fēng)機等高可靠性行業(yè)和設備上，并被驗證是一款高可靠的實(shí)時(shí)操作系統。RT-Thread實(shí)時(shí)操作系統遵循GPLv2+許可證，實(shí)時(shí)操作系統內核及所有開(kāi)源組件可以免費在商業(yè)產(chǎn)品中使用，不需要公布應用源碼，沒(méi)有任何潛在商業(yè)風(fēng)險。在國產(chǎn)替代的趨勢下，國產(chǎn)嵌入式操作系統的重要性不言而喻，因此碼靈半導體芯片亦提供支持RT-Thread的SDK，目前所支持的版本為RT-Thread 4.0.2。

二、系統啟動(dòng)時(shí)間與典型應用功耗

嵌入式設備的開(kāi)機速度是產(chǎn)品使用中的基礎體驗，碼靈半導體CFW32C7UL系列在這方面也有著(zhù)不錯的數據指標：基于Linux版本的最小操作系統，CFW32C7UL系列的啟動(dòng)時(shí)間在2s以?xún)?；基于二維碼掃碼應用場(chǎng)景的典型應用，其Linux系統啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)2.4s秒。對于FreeRTOS和RT-Thread系統的啟動(dòng)時(shí)間根據應用情況不同一般在10~20ms以?xún)韧瓿伞?/span>

在CFW32C7UL系列的多種應用場(chǎng)景中，有眾多類(lèi)型的設備對功耗有著(zhù)較高的要求，特別在模組設備和手持設備等以電池供電為主的移動(dòng)設備中，對主控芯片功耗要求更高，只有出色的低功耗配置才能滿(mǎn)足應用要求。CFW32C7UL系列針對低功耗需求，設計的芯片外設接口時(shí)鐘均可獨立關(guān)斷，同時(shí)外設的時(shí)鐘可還設置工作和空閑態(tài)頻率，以便外設在空閑態(tài)時(shí)將功耗降到最低、使用時(shí)可從空閑態(tài)瞬間轉到工作狀態(tài)，既保證了運行速度也降低了功耗。在應用功耗方面，根據掃碼行業(yè)領(lǐng)軍廠(chǎng)商的測試反饋來(lái)看，相較于競爭對手，碼靈半導體CFW32C7UL系列在功耗方面具有很大的優(yōu)勢。對于手持設備的應用而言，還是十分具有吸引力的。

通過(guò)以上介紹可以看出，碼靈半導體CFW32C7UL系列不僅支持多種主流的嵌入式操作系統、提供完備的硬件外設基礎函數庫，而且在功耗上也有不俗的表現。如果您的產(chǎn)品項目特別關(guān)注產(chǎn)品安全、設備功耗、圖像處理、便捷的操作系統，那么碼靈半導體CFW32C7UL系列是一個(gè)非常不錯的選擇。今天的話(huà)題就到這兒，我們下期見(jiàn)！

本期作者：陳紹景、梁夢(mèng)雷、謝耀華、劉悅臻、謝劍杰