嵌入式系統開(kāi)發(fā)工具發(fā)展(1)

　ARM中國總裁譚軍博士

1 在嵌入式系統開(kāi)發(fā)工具領(lǐng)域，現在技術(shù)發(fā)展的最新趨勢是什么？

　　嵌入式應用從以前簡(jiǎn)單的控制發(fā)展到今天，已經(jīng)有很多非常復雜、非常高端的應用。例如蘋(píng)果最近推出的iPhone手機，里面有ARM11，有ARM9，也有ARM7。由于這種復雜性的提高，目前在嵌入式應用的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，工具所起的作用越來(lái)越大。如何幫助工程師完成負責的系統設計，成功地實(shí)現多種內核在同一個(gè)系統中的協(xié)同工作，是嵌入式系統工具必須達到的目標?？梢哉f(shuō)，是工具在幫助實(shí)現應用。當然，反過(guò)來(lái)，嵌入式應用的發(fā)展也在推動(dòng)著(zhù)工具的發(fā)展。

　　隨著(zhù)消費電子產(chǎn)品時(shí)代的到來(lái)，現在的嵌入式系統工程師面臨著(zhù)嚴峻的產(chǎn)品上市時(shí)間的挑戰。在加快開(kāi)發(fā)周期、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的同時(shí)，還必須提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，這就需要有相應的工具予以配合。在這樣一個(gè)大環(huán)境下，將來(lái)對工具的仿真功能將有很高的要求。這種仿真功能需要能夠對各種硬件進(jìn)行仿真，不單單是CPU，還包括DSP、I/O等等。此外，對工具的性能優(yōu)化的需求也必須得到重視。例如，ARM提供的RealView MDK (Microcontroller Development Kit)中含有Code Coverage（代碼覆蓋）功能，能夠自動(dòng)標注已執行的代碼，從而幫助工程師確認對應用進(jìn)行了完整的測試，并調整測試策略。

　　目前對于嵌入式應用中各種硬件的仿真工具市場(chǎng)上都已經(jīng)有供應，但是來(lái)自不同的供應商，從而導致了在通用性支持方面做得不是很好。未來(lái)在這方面還需要工具提供商的共同努力。

2 未來(lái)兩年內，哪類(lèi)嵌入式開(kāi)發(fā)工具增長(cháng)最快？為什么？
 
　　目前應用市場(chǎng)最大、最快的變化就是有越來(lái)越多的工程師從4位和8位設計轉向了32位設計。對于他們來(lái)說(shuō)，是否有便利的工具幫助他們實(shí)現這種無(wú)縫轉變將是非常重要的。這就需要工具供應商提供具有這些工程師所熟悉的界面和接口的工具。在這方面，ARM RealView MDK工具支持ARM7、ARM9和ARM Cortex-M3，同時(shí)提供µVision3 IDE支持。µVision IDE在全球擁有龐大的用戶(hù)群，超過(guò)10萬(wàn)開(kāi)發(fā)工程師在使用Keil開(kāi)發(fā)工具。不管以前是用8位、16位MCU，還是現在改用ARM 32位處理器，µVision IDE簡(jiǎn)單易用，可以幫助工程師很快地上手。

　　此外，32位開(kāi)發(fā)中一般都會(huì )用到閃存，工具對多種閃存編程的支持也就變得非常重要。

　　在8位MCU市場(chǎng)上有很多不同供應商提供的產(chǎn)品，在32位市場(chǎng)中也有很多公司提供基于A(yíng)RM的產(chǎn)品。工具是否能夠支持這些來(lái)自不同供應商的產(chǎn)品也很重要。例如，前面所提ARM RealView MDK工具不僅支持流明諾瑞（Luminary）、意法半導體（ST）、三星、恩智浦半導體（NXP Semiconductors）和愛(ài)特梅爾（Atmel）等供應商基于A(yíng)RM處理器的標準器件外，同時(shí)還支持Cortex-M3、ARM9和ARM7處理器架構。

3 就技術(shù)和市場(chǎng)兩方面來(lái)說(shuō)，貴公司面臨哪些挑戰？為什么？

　　前面說(shuō)到現在很多嵌入式應用非常復雜，例如iPhone，這里面有一些簡(jiǎn)單的核，也有一些復雜的核，甚至是多核處理器。工具是否能夠同時(shí)支持簡(jiǎn)單和復雜的核的編譯及調試就顯得很重要了。此外，編譯器的性能也很重要。調試往往需要一些特殊的技術(shù)，例如傳統的JTAG技術(shù)。ARM公司在編譯器方面有著(zhù)20多年的經(jīng)驗，我們推出了CoreSight片上調試和跟蹤技術(shù)，為SoC開(kāi)發(fā)工程師提供最全面的編譯和跟蹤解決方案。此外，我們的Single Wire技術(shù)能夠實(shí)現單管腳跟蹤，降低管腳成功。這兩個(gè)技術(shù)分別滿(mǎn)足了高低端產(chǎn)品的需求。

　　此外，Single Wire技術(shù)和RealView工具使用同樣的編譯器，這也能大大幫助工程師降低開(kāi)發(fā)難度，加快設計周期。

4 為了促進(jìn)中國的發(fā)展，您對中國工程師有什么建議？

　　隨著(zhù)越來(lái)越多的中國工程師開(kāi)始32位應用的設計和開(kāi)發(fā)，工具對他們設計開(kāi)發(fā)的成功所起的決定性因素也在提高。應用越來(lái)越復雜，工具的選擇也越來(lái)越重要 （見(jiàn)下圖）?，F在市場(chǎng)上有些工具是免費的，也有很多商業(yè)工具。無(wú)論是免費的還是商業(yè)的，工具的好壞往往會(huì )影響整個(gè)工程的最終結果。

　　在選擇工具時(shí)，主要需要注意以下幾個(gè)方面：編譯器的性能和穩定性、代碼覆蓋（code coverage）、仿真（不僅僅是對CPU的仿真，還有對其他硬件和設備的仿真）。

5 貴公司的產(chǎn)品特點(diǎn)是什么？

　　ARM提供32/16位RISC微處理器IP。相較于CISC，RISC指令比較精簡(jiǎn)，但對軟件的要求更高，尤其是對編譯器的要求非常高。ARM公司在編譯器方面具有20多年的經(jīng)驗，從公司建立初期就成立了專(zhuān)門(mén)的編譯器研發(fā)團隊，以卓越的編譯器產(chǎn)品彌補RISC指令在這方面的“缺陷”。我們的編譯器能夠支持全系列的ARM產(chǎn)品，包括從ARM7到最新的ARM Cortex-A8處理器。

　　ARM公司在2005收購了Keil公司，在保留其產(chǎn)品線(xiàn)的同時(shí)，更是在RealView MDK工具中加入了代碼覆蓋、仿真、profiling等功能，而前面提到的µVision IDE，更能幫助成千上萬(wàn)的熟悉8位Keil開(kāi)發(fā)工具的工程師在轉向32位ARM開(kāi)發(fā)時(shí)，獲得具有他們所熟悉的開(kāi)發(fā)界面和環(huán)境的工具，為他們成功轉向32位提供了便利。

　　2007年，ARM同英蓓特合作，推出中國版ARM RealView MDK。這一新產(chǎn)品是特別為滿(mǎn)足中國軟件和系統開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商的需求而推出的，起價(jià)低于5000元人民幣，易于納入設計工具的整體預算中。這一產(chǎn)品降低了中國工程師的開(kāi)發(fā)成本，同時(shí)完整的本土供應和支持服務(wù)也能夠滿(mǎn)足他們的不同需求。