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有哪些对电路板设计至关重要工具

发布时间:2019-05-28

  )的主要标准是性能。电路板支持包为上层RTOS奠定了基础,有助于确保其整体速度和可靠性。电路板支持包的想法远非新的。其主要目标是将OS核心与硬件隔离开来,使其在一个处理器系列中可移植。创建板支持包的过程有时被称为“移植”。板级支持包通常由三个主要组件组成:将单板计算机初始化为已知状态的固件,基本驱动程序集和所谓的引导监视器。

  定时器驱动程序和串行端口(如果存在),以及以太网,小型计算机系统接口和其他接口的可选驱动程序。启动监视器是一个允许的应用程序用户通过串行或以太网链接连接到单板计算机并下载系统的其余部分,包括操作系统和应用程序。如果操作系统已经在板载闪存中,则启动监视器可以立即加载并执行代码。引导监视器提供了一种将代码下载到目标单板计算机的方法,而无需使用联合任务操作组(JTAG)调试器

  当从裸板开始时,开发板支持包的过程应该从编写初始化代码开始。通常,您需要学习和使用汇编语言。但是,重要的是将汇编的范围限制为●基本数据和寄存器集初始化,剩余部分用于C语言等高级语言。编译器继续改进,生成更有效的代码,闪存大小现在已经非常大了。

  Thumb兼容处理器允许在同一文件中为不同的代码块选择16位或32位指令集。作为一般规则,将程序集限制为板支持包中的单个文件,并确保为代码和数据提供广泛的注释。在开发的这个阶段,您可以使用能够直接访问板上硬件的硬件辅▪…□▷▷•助调试工具(例如JTAG)。最好的工具甚至可以为您的电路板或类似电路板提供预定义的寄存器组,以备编辑和下载。

  如果您计划为单板计算机使用不同的操作系统,则下一个合乎逻辑的步骤可能是定义和开发特定的API以及基础功能,以处理您在船上的大部分或全部组件。这有时被称为微代码库 - 其目的是为开发人员提供他们可能使用的任何特定应用程序和操作系统的构建块。这种方法提供了更大的灵活性,但消耗更▼▲多的时间和工程工作,因为API的结构,设计和有效性成为高优先级。此类API可以在样本开发系统中找到,例如ARM Integrator系列或Intel

  但是,在大多数情况下,您将专注于为特定操作系统开发板级支持包。在这种情况下,您可以在完成初始化代码后开始开发基本驱动程序。这些通常包括定时器和串行端口的驱动程序。定时器支持对于OS功能至关重要,除非在定时器内置于处理器的情况下,OS核心中包含支持。如果您计划使用启动监视器,则必须使用串行端口驱动程序。以太网可以用作串行的高速选项。

  有一些争论是否必须启动监视器。对于最终用户来说,它可以是一个方便且有吸引力的选择。引导监视器代表了很大一部分代码,您应该从操作系统方面作为组件进行开发。这意味着您需要决定是否应将其编写•☆■▲为独立于硬件。因为它将使用您提供的驱动程序,所以可以编写一次并为每个特定处理器系列编译,而不是针对特定的板。这消除了将这种支持集成到新设计中的负担,但是应该仔细测试

  如果您确定自己的话,没有必要提供启动监视器。客户将使用JTAG调试器等工具开发其他驱动程序或组件。这些工具执行启动监视器的功能,并使用主机和单板计算机之间的相同物理接口捆绑了许多其他功能和选项。

  始终使用书面且明确标识的测试规范测试新的电路板支持包。规范应涵盖系统和总线速度,高速缓存打开和关闭,数据大小和传输速度,轮询和中断模式以及错误检查的所有可能组合。软件,特别是为新硬件平台开发时,很少没有错误;坚实的测试规范将帮助您识别并及时解决问题。

  除了“基本”测试规范外,通常建议开发压力测试或应用程序,特别是如果该板是用于军队或通信市场,可靠性至关重要。一系列精心设计的压力测试可以帮助您和您的客户放心,该板的设计具有足够的安全裕度,能够承受最恶劣的预期工作条件。正如本文开头所指出的,在选择单板计算机供应商时,优先支持是第1号标准。新板与测试规范(基本和压力)的一致性是提供此类支持的基本要素。

  及其Tornado板支持包Developers Kit。一旦您的电路板支持包成功通过工具包中的测试套件,WindRiver将为为VxWorks◆●△▼● RTOS编写的电路板支持包提供付费验证和合规性认证。在大多数情况下,RTOS供应商至少提供了一个移植指南,以及类似于WindRiver提供的工具。

  后PC时代的一个明显趋势是系统等领域的设计复杂性日益增加片上(SoC),网络处理器,便携式系统以及数据通信

  音频接口,LCD控制器集成在一起,DRAM控制器,同步串行,ROM,SD◁☆●•○△RAMUART红外,通用I/O,以太网,键盘和PCMCIA。英特尔的IXP1200架构将StrongARM内核与另外六个称为微引擎的特定内核相结合。在诸如此类的系统中,固件的大小与OS加上应用程序映像相当甚至超过它并不罕见。新面孔

  croware和WindRiver,已经在其操作系统中构建了USB支持; Microware声称USB 2.0兼容性。在单板计算机中USB替换或与以太网共存只是时间问题。当然,对于开发人员来说,这意味着在板级支持包中增加了US▷•●B支持。 FireWire目前提供400-Mbit/秒的实时性能,为那些处理视频信息的应用程序提供了极具吸引力的解决方案。

  在电信市场中,对热插拔应用的需求强劲。增加热插拔支持,特别是对于CompactPCI系统,可以使您的电路板支持包对服务于该市场的开发人员更具吸引力。有几种工具可以简化热插拔感知驱动程序的开发。

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