Gömülü Sistemler - Araçlar ve Çevre Birimleri

Derleyiciler ve Birleştiriciler

Derleyici

Derleyici, bir programlama dilinde (kaynak dil) yazılmış kaynak kodunu başka bir bilgisayar diline (normalde ikili format) dönüştüren bir bilgisayar programıdır (veya bir dizi programdır). Dönüştürmenin en yaygın nedeni, çalıştırılabilir bir program oluşturmaktır. "Derleyici" adı öncelikle kaynak kodunu yüksek düzeyli bir programlama dilinden düşük düzeyli bir dile çeviren programlar için kullanılır (örneğin, montaj dili veya makine kodu).

Çapraz Derleyici

Derlenen program, derleyicinin programı derlediği bilgisayardan farklı CPU'ya veya işletim sistemine sahip bir bilgisayarda çalışabiliyorsa, bu derleyici çapraz derleyici olarak bilinir.

Derleyici çözücü

Bir programı düşük seviyeli bir dilden yüksek seviyeli bir dile çevirebilen bir programa derleyici adı verilir.

Dil Dönüştürücü

Farklı yüksek seviyeli dillerde yazılmış programları çeviren bir programa normalde dil çevirmeni, kaynaktan kaynak çevirmenine veya dil dönüştürücü denir.

Bir derleyicinin aşağıdaki işlemleri gerçekleştirmesi muhtemeldir -

Preprocessing
Parsing
Anlamsal Analiz (Sözdizimi odaklı çeviri)
Kod üretimi
Kod optimizasyonu

Montajcılar

Bir derleyici, temel bilgisayar talimatlarını (derleme dili olarak adlandırılır) alan ve bunları bilgisayarın işlemcisinin temel işlemlerini gerçekleştirmek için kullanabileceği bir bit modeline dönüştüren bir programdır. Bir derleyici, montaj talimatı anımsatıcılarını işlem kodlarına çevirerek, sembolik adları bellek konumlarına çözümleyerek nesne kodu oluşturur. Assembly dili, her düşük seviyeli makine işlemini (opcode) temsil etmek için bir anımsatıcı kullanır.

Gömülü Bir Sistemdeki Hata Ayıklama Araçları

Hata ayıklama, bir bilgisayar programındaki veya bir elektronik donanımdaki hataların sayısını bulup azaltmak için yöntemsel bir işlemdir, böylece beklendiği gibi çalışır. Alt sistemler sıkı bir şekilde bağlandığında hata ayıklama zordur, çünkü bir alt sistemdeki küçük bir değişiklik diğerinde hatalara neden olabilir. Gömülü sistemlerde kullanılan hata ayıklama araçları, geliştirme süreleri ve hata ayıklama özellikleri açısından büyük farklılıklar gösterir. Burada aşağıdaki hata ayıklama araçlarını tartışacağız -

Simulators
Mikrodenetleyici başlangıç kitleri
Emulator

Simülatörler

Kod, kod geliştirme için kullanılan ana bilgisayarda simüle edilerek MCU / sistem için test edilir. Simülatörler, yazılımdaki tüm mikro denetleyicinin davranışını modellemeye çalışır.

Simülatörlerin Fonksiyonları

Bir simülatör aşağıdaki işlevleri yerine getirir -

Hedef sistem için işlemci veya işlem cihazı ailesinin yanı sıra çeşitli sürümlerini tanımlar.
Her bir adım için yürütme devam ederken, bir kaynak kodu kısmının ayrıntılı bilgilerini etiketler ve sembolik argümanlar ile izler.
Her bir tek adım yürütme için RAM durumunu ve hedef sistemin simüle edilmiş bağlantı noktalarını sağlar.
Sistem yanıtını izler ve verimi belirler.
İşlemci kayıtlarına karşı program sayacı içeriklerinin çıktısının izini sağlar.
Mevcut komutun ayrıntılı anlamını sağlar.
Simülatör komutlarının ayrıntılı bilgilerini klavyeden girildikçe veya menüden seçildikçe izler.
Koşulları (8 veya 16 veya 32 koşula kadar) ve koşulsuz kesme noktalarını destekler.
Önemli test ve hata ayıklama aracı olan kesme noktaları ve izlemeyi sağlar.
Dahili çevre birimleri ve gecikmeleri senkronize etmeyi kolaylaştırır.

Mikrodenetleyici Başlangıç Kiti

Bir mikro denetleyici başlangıç kiti şunlardan oluşur:

Donanım kartı (Değerlendirme panosu)
Sistem içi programcı
Derleyici, derleyici, bağlayıcı vb. Gibi bazı yazılım araçları.
Bazen, bir derleyicinin bir IDE ve kod boyutu sınırlı değerlendirme sürümü.

Bu kitlerin simülatörlere göre büyük bir avantajı, gerçek zamanlı çalışmaları ve dolayısıyla kolay giriş / çıkış işlevselliği doğrulamasına izin vermeleridir. Bununla birlikte, başlangıç kitleri tamamen yeterlidir ve basit mikro denetleyici projeleri geliştirmek için en ucuz seçenektir.

Emülatörler

Bir emülatör, bir donanım kiti veya bir yazılım programıdır veya her ikisi de bir bilgisayar sisteminin (konuk) işlevlerini birincisinden farklı olarak başka bir bilgisayar sisteminde (ana bilgisayar) taklit ederek öykünen davranış davranışa çok benzer. gerçek sistemin (misafir).

Emülasyon, bir elektronik cihazdaki bir bilgisayar programının başka bir program veya cihazı taklit etme (taklit etme) yeteneğini ifade eder. Öykünme, orijinal bir bilgisayar ortamını yeniden oluşturmaya odaklanır. Emülatörler, dijital nesnenin gerçekliğine daha yakın bir bağlantı kurma yeteneğine sahiptir. Bir emülatör, kullanıcının bir platformdaki herhangi bir uygulama veya işletim sistemi üzerinde, yazılımın orijinal ortamında çalışmasına benzer şekilde çalışmasına yardımcı olur.

Gömülü Sistemlerde Çevresel Aygıtlar

Gömülü sistemler, aşağıdaki & dakika gibi çevre birimleri aracılığıyla dış dünya ile iletişim kurar;

RS-232, RS-422, RS-485 vb. Seri Haberleşme Arayüzleri (SCI)
I2C, SPI, SSC ve ESSI gibi Senkron Seri İletişim Arayüzü
Evrensel Seri Veri Yolu (USB)
Çoklu Ortam Kartları (SD Kartlar, Kompakt Flash, vb.)
Ethernet, LonWorks vb. Ağlar
CAN-Bus, LIN-Bus, PROFIBUS, vb. Gibi Fieldbus'lar
PLL (ler), Yakalama / Karşılaştırma ve Zaman İşleme Birimleri gibi imers.
Ayrık IO aka Genel Amaçlı Giriş / Çıkış (GPIO)
Analogdan Dijitale / Dijitale Analog (ADC / DAC)
JTAG, ISP, ICSP, BDM Bağlantı Noktası, BITP ve DP9 bağlantı noktaları gibi hata ayıklama

Mikrodenetleyici Seçme Kriterleri

Bir mikrodenetleyici seçerken, eldeki görevi karşıladığından ve uygun maliyetli olduğundan emin olun. Bir görevin bilgi işlem ihtiyaçlarını 8 bit, 16 bit veya 32 bit mikro denetleyicinin en iyi şekilde karşılayıp karşılayamayacağını görmeliyiz. Ek olarak, bir mikrodenetleyici seçerken aşağıdaki noktalar akılda tutulmalıdır -

Speed - Mikrodenetleyicinin destekleyebileceği en yüksek hız nedir?
Packaging- 40-pin DIP (Dual-inline-paket) veya QFP (Quad flat paket) mı? Bu, son ürünün yer, montaj ve prototipleme açısından önemlidir.
Power Consumption - Bu, pille çalışan ürünler için önemli bir kriterdir.
Amount of RAM and ROM çipte.
Count of I/O pins and Timers çipte.
Cost per Unit - Mikrodenetleyicinin kullanılacağı ürünün nihai maliyeti açısından önemlidir.

Ayrıca, mikro denetleyiciyle birlikte derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve derleyiciler gibi araçlara sahip olduğunuzdan emin olun. En önemlisi, güvenilir bir kaynaktan bir mikrodenetleyici satın almalısınız.