基于Eclipse平臺的工具成為嵌入式領(lǐng)域的熱門(mén)

       “當我們首次試圖以嵌入式處理器而不是可編程邏輯向嵌入式領(lǐng)域介紹我們的FPGA時(shí)，卻因為軟件開(kāi)發(fā)工具的問(wèn)題陷入了困境?！盭ilinx公司的一位營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Tim Erjavec表示。在ESC會(huì )議上，工程師們試驗了Xilinx公司專(zhuān)為用于Virtex-4 FPGA平臺的PowerPC和MicroBlaze處理器而準備的開(kāi)發(fā)包。這個(gè)2005年9月開(kāi)始付運的開(kāi)發(fā)包包括一個(gè)開(kāi)發(fā)板、一個(gè)嵌入式工具套件、一個(gè)內電路仿真器、一些參考設計以及超過(guò)60個(gè)IP內核。據Erjavec介紹，這款售價(jià)不足1000美元的開(kāi)發(fā)包包含一系列可提升軟件生產(chǎn)力的工具，從向導到下拉菜單以及一個(gè)基于Eclipse平臺的完整集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)。

       在過(guò)去二十年間，FPGA主要在水平方向上取得發(fā)展，通訊是其主要的垂直市場(chǎng)?，F在，Xilinx及其伙伴正在創(chuàng )立一些特定類(lèi)型的IP，以期能夠幫助制造商在汽車(chē)和醫療系統等處于上升趨勢的市場(chǎng)上取得成功。

       Accelerated技術(shù)公司是明導資訊的子公司，其營(yíng)銷(xiāo)主管Robert Day認為，Actel、Altera和Xilinx公司的“軟”處理器在編程時(shí)所需的軟件開(kāi)發(fā)工具已經(jīng)取得了長(cháng)足進(jìn)步，以至于現在工程師們已經(jīng)獲得了一個(gè)“只要努力就可以使它們有效工作的機會(huì )”。

       在ESC展會(huì )上，Accelerated技術(shù)公司展示了一款被稱(chēng)為Nucleus的小占位空間的實(shí)時(shí)操作系統，可以在Xilinx軟核以及Altera公司的Nios軟核上運行。運行于Eclipse平臺上的Nucleus開(kāi)發(fā)工具可以替代FPGA制造商提供的各種基于Eclipse的IDE，這也使得設計小組能夠根據需要把不同制造商提供的工具作為Eclipse平臺的插件使用。

       Day估計，板上帶有軟處理器內核的FPGA中約有半數使用操作系統(OS)來(lái)管理并發(fā)任務(wù)，而用于順序進(jìn)程的FPGA則不需要OS。EE Times的調查結果表明，約60%的嵌入式開(kāi)發(fā)工程師表示他們計劃在其下一款設計中使用FPGA，而其中約40%的開(kāi)發(fā)人員也表示他們正考慮使用FPGA上的軟處理器。

     “簡(jiǎn)單相乘就可以得知，參加問(wèn)卷調查的設計人員中約有25%或許會(huì )在其下一個(gè)嵌入式設計中選擇軟處理器內核?！盌ay說(shuō)。

Eclipse贏(yíng)得廣泛支持

       Eclipse平臺(數年前由IBM轉交給名為Eclipse基金會(huì )的開(kāi)放源代碼組織)目前作為一種編譯器、編輯器、調試器以及其它軟件開(kāi)發(fā)工具的插件，正在嵌入式領(lǐng)域獲得發(fā)展動(dòng)力。在過(guò)去一年中，風(fēng)河系統公司已經(jīng)將其IDE從專(zhuān)有用戶(hù)接口和平臺轉移到 Eclipse。包括Accelerated科技、Altera、TI和Xilinx在內的許多公司也將Eclipse平臺作為自身工具的基礎。

       諾基亞最近宣稱(chēng)將引領(lǐng)開(kāi)發(fā)面向移動(dòng)Java開(kāi)發(fā)工具的Eclipse框架，在為移動(dòng)環(huán)境標準提供完整Java支持工具的努力中貢獻自己的工具。

        Green Hills軟件公司是Eclipse基金會(huì )最主要的一名不合作者，該公司在ESC會(huì )議上展示了其作為Eclipse平臺插件的C和C++編譯器，但不包含調試器和其它關(guān)鍵軟件。Green Hills公司的創(chuàng )始人Dan O'Dowd一直都在批評Eclipse方法，早些時(shí)候曾稱(chēng)其為“一種拼湊物”和“半成品框架”。

       O'Dowd透露，他的公司之所以會(huì )支持Eclipse完全是由于消費者的要求，這些消費者希望能夠將Green Hills公司的編譯器同他們已經(jīng)購買(mǎi)的基于Eclipse的插件集成在一起。

      “我不確定Eclipse是否適合通用市場(chǎng)?，F在可以看到的優(yōu)勢是它能夠使用許多第三方工具，但我一直懷疑這些工具是否有機會(huì )協(xié)同工作。我們現在可沒(méi)有扛起支持Eclipse的旗幟?！監'Dowd說(shuō)。

推進(jìn)中的中間件

       實(shí)時(shí)軟件供應商Quadros系統公司在ESC上公布了一個(gè)面向家庭通用即插即用(UpnP)連接的軟件開(kāi)發(fā)包。該公司的營(yíng)銷(xiāo)主管Stephen Martin表示，Quadros是業(yè)界首批提供UPnP開(kāi)發(fā)軟件的軟件公司之一，目標客戶(hù)主要是提供消費類(lèi)電子、安全系統以及計算機外設的供應商。UpnP軟件可以使設備在無(wú)需用戶(hù)干預的情況下通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式加入網(wǎng)絡(luò )。

       Martin介紹，以往會(huì )自行開(kāi)發(fā)軟件的大型消費類(lèi)電子公司正在日益轉向外部供應商?！靶袠I(yè)目前的狀況是：以更短的上市時(shí)間和更小型的設計團隊制造更為復雜的系統。他們不得不構造支持所有標準、協(xié)議、I/O以及應用的系統。所以，他們會(huì )需要我們這樣的公司?！彼f(shuō)。

圖1: 超過(guò)40%的嵌入式開(kāi)發(fā)者希望使用FPGA

       這也意味著(zhù)像Quadros(其核心能力體現在小占位空間的實(shí)時(shí)OS中)這樣的公司必須整合更多的軟件層，從而將USB驅動(dòng)器、硬件安全以及文件系統(寫(xiě)入閃存和其它形式的嵌入式存儲器)集成在一起。Quadros公司目前擁有十幾位工程師，在開(kāi)發(fā)項目，并正在就UPnP軟件開(kāi)發(fā)包項目與更多的軟件公司發(fā)展合作關(guān)系，其中包括設備驅動(dòng)器供應商Intelligraphics公司。

       美國軍方和大型國防工程承包商正在推動(dòng)為戰場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)建立軟件標準，其部分原因是希望通過(guò)現有的商業(yè)產(chǎn)品贏(yíng)得成本效益。

      “軍方有發(fā)展統一全球數據空間的愿景，”中間件供應商RTI公司的產(chǎn)品戰略主管Pauline Shulman表示。面對從PDA到地面交通工具的各種系統，五角大樓的目標是使用相同的數據集在“全球信息網(wǎng)”中創(chuàng )立“群中群系統(systems of systems)”。

“發(fā)布/訂閱”網(wǎng)絡(luò )

       RTI公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了允許這些系統加入“發(fā)布/訂閱”網(wǎng)絡(luò )的中間件專(zhuān)有技術(shù)。在這種網(wǎng)絡(luò )中，當一個(gè)智能傳感器或系統宣布其發(fā)布某些特定形式數據的意向時(shí)，其它傳感器(或系統)就會(huì )宣布其訂閱意向。

       網(wǎng)絡(luò )數據分布服務(wù)技術(shù)(最早由斯坦福大學(xué)的機器人技術(shù)實(shí)驗室開(kāi)發(fā))現在被應用在各種包含了眾多節點(diǎn)的對等網(wǎng)絡(luò )中，如英國的火車(chē)系統、空中交通控制系統以及戰艦系統。日本的Omron公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一套智能交通信號系統，這套系統使用了發(fā)布/訂閱網(wǎng)絡(luò )來(lái)調整東京公路網(wǎng)絡(luò )的交通信號時(shí)序，目前已經(jīng)部署在東京各地，Shulman介紹。

        RTI公司在本次會(huì )議上宣布已從4TEC BV公司那里獲得了名為SkyBoard的IP。SkyBoard從字面上傳達了“天空中的白板”這一概念。

        正如以家庭為中心的UPnP標準意在使家庭用戶(hù)能夠簡(jiǎn)單地把攝像機和顯示器接入家庭網(wǎng)絡(luò )一樣(之后再拔掉)，SkyBoard技術(shù)允許更大型的網(wǎng)絡(luò )隨著(zhù)設備的加入和離開(kāi)不斷發(fā)生改變。

      “這個(gè)目標并不容易達到?！盨hulman認為，“發(fā)布/訂閱是一種靈巧的信息中繼方式。這種對等網(wǎng)絡(luò )所面臨的挑戰是如何在實(shí)時(shí)情況下保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)?！?

       另一家進(jìn)入中間件領(lǐng)域的公司是Enea嵌入式技術(shù)公司，該公司以OSE實(shí)時(shí)操作系統而聞名。Enea公司推出了名為Element的中間件產(chǎn)品，可以確?？缭蕉嗖僮飨到y和處理器的應用能夠可靠地工作。

        Enea公司戰略聯(lián)盟主管Anders Flodin介紹，思科、惠普和IBM等大型計算機和網(wǎng)絡(luò )公司已經(jīng)為用于高可用性的系統開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)有的中間件。而售價(jià)大約7.5萬(wàn)美元的Element則把這種能力帶入了商業(yè)市場(chǎng)，為系統供應商制造蜂窩基站、醫療電子網(wǎng)絡(luò )以及其它的“群中群系統”創(chuàng )造了條件。

      “迄今為止，嵌入領(lǐng)域內存在許多的中間件產(chǎn)品?！盕lodin說(shuō)。他強調在向嵌入市場(chǎng)提供中間件方面，Enea公司正在同Clovis和GoAhead等公司競爭。隨著(zhù)OEM逐漸將工程資源集中于自己的增值軟件上，它們越來(lái)越趨向于購買(mǎi)而不是構建中間件。Element中間件的工作量達到40人年，代碼量達到了50萬(wàn)行。

      “各家公司都在試圖找到自己的增值點(diǎn)。對于非核心的其他部分，他們希望能夠通過(guò)購買(mǎi)更多的商業(yè)化軟件來(lái)與競爭者分攤成本?！盕lodin說(shuō)。