快速嵌入式系统开发

创建嵌入式系统需要技能,组件,时间,而最重要的是,这些想法需要推动创新。

创建嵌入式系统需要技能,组件,时间,而最重要的是,这些想法需要推动创新。

创新通常是有代价的。没有比开发嵌入式系统更正确的了,嵌入式系统通常需要在组件,工具,软件和技能开发上进行大量投资。这种现实使许多工程师不愿涉足嵌入式系统设计,而放弃了可能是有利可图和具有挑战性的实践。
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但是,制造商和供应商越来越多地合作以降低准入门槛,并为寻求利用嵌入式技术的开发人员带来福音。这一点的重要性不可小视,因为嵌入式系统已成为从集中式系统中分发硬件(和软件)智能的关键,并以各种形式将便携性和力量带给了大众。

当然,嵌入式系统并不是那么新。自从大规模修改基于晶体管的硬件以来,它们就存在了,并被用于诸如阿波罗登月制导系统之类的重大工程成就。

嵌入式系统的功能和能力已经成倍增长,价格已经大大下降。这创造了一个环境,几乎每个人都可以修改嵌入式技术,并在软件与物理世界相遇的任何地方带来创新。如今,嵌入式系统设计的入门仅需取得成功的意愿和几百美元—感谢供应商,团体和服务,他们充斥着信息和产品,可以引导几乎所有嵌入式设计冒险。让我们来看一些。

小发明

小发明 Explorer套件包括嵌入式设计入门所需的组件和配件。.

成功步骤

尽管嵌入式开发入门仅需要信用卡和免费时间,但仍有一些最佳实践可以指导第一个项目的成功或失败。简而言之,新手可以从别人的错误中学习,并且可以避免重复历史—只要他们知道那个历史。届时,活跃的开发社区可以成为工程师的最佳盟友之一。

尽管如此,仍然有一些原则规定如何进行项目并将早期的专业实践带入流程。

  • 制定计划:定义您的要求,并确保您有一个目标。只有这样,您才能选择适当的元素来启动项目。
  • 软件选择是关键:大多数工程师都对硬件创新和设计感到惊讶。但是,最重要的是嵌入式设备将要运行的软件(或固件)。了解代码如何与硬件集成以及最终如何运行至关重要。
  • 相应地预算:如果历史教给我们任何东西,它就会教说东西往往比预期花费更多。确保预算能够支持您的项目,并期望无法预料的人抬起头来,增加所需的时间和金钱资源。
  • 明智地选择硬件:永远不要忘记软件在选择硬件方面所起的不可或缺的作用。换句话说,请确保软件开发环境将支持所选的硬件。
  • 利用他人的工作:对于大多数开发人员,没有必要创建操作系统或其他软件元素。存在着庞大的开源社区,可以提供有关操作系统的确切需求。此外,请确定是否甚至需要一个操作系统:单一用途的设计(例如时钟,恒温器,传感器等)不必处理多个任务,甚至可能不需要操作系统即可运行。
  • 保持简单,愚蠢(KISS原则):换句话说,在嵌入式系统入门时,使用更简单的编程语言和设计工具。例如,与具有陡峭学习曲线的C ++相比,使用Embedded C进行开发要容易得多。
  • 明智地投资:不要害怕花钱购买工具。大多数工具可加快开发速度,减少错误并提高生产率—并在节省时间的情况下快速收回成本。
—F. Ohlhorst.

小发明Sphere嵌入式的一切地方

小发明Sphere是一个非营利性组织,它充当嵌入式开发人员的资源中心,并且是一个支持围绕Gizmo Explorer Kit构建的开发环境的社区,Gizmo Explorer Kit的价格为199美元,几乎可以满足工程师的所有需求。嵌入式设计入门。该套件包括:

  • 小发明板:该紧凑型开发板由AMD嵌入式G系列APU驱动。它包括两个自定义卡边缘连接器,可以连接SATA,USB,显示端口,PCIe,SPI,I2C,GPIO,PWM,ADC输入,DAC输出,复位和计数器设备。该板还包括JTAG接头连接器,VGA视频输出,音频输入/输出,以太网和USB端口。
  • Explorer板:Explorer扩展I / O板是Gizmo的配套板,提供了更多的实验和探索机会。这个两层板通过低速连接器连接到Gizmo,并提供一个字母数字键盘,一个微型显示器以及一个用于原型设计和定制的孔洞。
  • Sage SmartProbe JTAG开发工具:用于嵌入式设计的自动化,可配置的插件开发工具。 SmartProbe提供全面的开发和调试功能,包括访问所有寄存器和存储器,USB和以太网支持,远程访问,虚拟端口,复位向量控制和现场可更新固件。
  • Sage EDK图形界面:Sage EDK的30天试用许可证,这是一种直观的图形界面,可简化开发和调试。 Sage EDK集成开发环境(IDE)提供了构建,检查和调试软件的能力。
  • 在Gizmo上预安装的SageBIOS:Gizmo板预装有SageBIOS,它是开源coreboot的发行版,它支持多个引导选项,包括PC行为选项和Explorer板选项等。
  • 闪存驱动器:可引导的SLAX Linux发行版,其中包含有关安装Sage EDK的说明以及诸如Gizmo Explorer Kit用户指南之类的文档。
  • 快速入门指南:一个快速入门的指南。
  • 附件:电源,以太网和USB电缆完善了产品范围。
盖佩托

盖佩托是Gumstix的在线开发平台,允许用户在Web浏览器中设计定制板。然后,Gumstix可以组装定制板.

对于希望增强Gizmo Explorer套件的用户,可以在线获得其他软件许可和开发工具。

但是,Gizmo Explorer Kit只是GizmoSphere故事的一部分,开发人员会发现GizmoSphere网站上装载了参考资料,示例示意图,计划,最重要的是,一个非常活跃的开发人员社区提供了许多其他开发人员的互动和帮助。该社区进一步分为小组和论坛,使与Gizmo董事会合作的人员可以轻松快速地获得答案,发表评论和分享想法。

小发明 Explorer套件最令人印象深刻的功能是Gizmo板本身,该板具有运行在1GHz的AMD G-T40E双核处理器,Radeon HD 6250图形控制器和1GB DDR3 SDRAM,从而使Gizmo板功能强大。开发平台,用于各种嵌入式功能,包括安装盒,工业控制系统,甚至赌场游戏机。

小发明Sphere声称Gizmo板提供52千兆位性能,并且仅消耗10瓦功率。此外,Gizmo开发板可以运行Android,Linux,RTOS和Windows操作系统。

创新的其他途径

尽管对于那些希望将脚趾浸入嵌入式设计领域的人来说,Gizmo Explorer Kit可能是一个不错的起点,但还有其他选择—将开发过程转移到虚拟领域的选项。例如,Gumstix的在线开发平台Geppetto,该公司以为嵌入式应用程序设计定制板而闻名。

盖佩托允许任何人使用适当的Web浏览器来设计自定义板,然后Gumstix可以组装这些板。 Geppetto为印刷电路板(PCB)设计带来简化。用户只需选择板子的尺寸,添加模块(USB,以太网,HDMI等),然后允许平台渲染板子即可。向用户提供所设计电路板的3D表示,然后可以与他人共享(通过云),或请求Gumstix生产物理电路板。

整个设计过程仅需几分钟,该平台可自动执行渲染。用户无需了解任何有关PCB布局,原理图或电气工程的知识。好处是工程师可以设计仅包含所需功能的嵌入式控制器—例如,如果您不需要板上的视频控制器或以太网,则可以选择不将这些模块集成到设计中。

电路板的初始设置费用可能高达1,999美元,而其他单元的价格则有所不同,具体取决于订购的数量和所需的功能。也就是说,Geppetto可能提供设计定制嵌入式设备的最快,最简单和最具创新性的方法。

小发明

小发明由AMD嵌入式G系列APU驱动,并包括两个自定义卡边缘连接器.

如果不提及Sage电子工程公司(贤者电子工程),这是一家提供从开发工具到全面设计服务的一切服务的公司,那么关于x86嵌入式设计的对话就不会完成。 Sage是GizmoSphere的合作伙伴,提供与GizmoSphere产品紧密配合的工具,以简化嵌入式系统开发。 Sage声名claims起之一是其SageBIOS的形式,它是开源coreboot项目的发行版。 SageBios用完全可定制的开源实现替换了x86系统上的专有引导固件。

Sage还提供SmartProbe,该产品旨在使工程师能够完全访问AMD处理器,以创建用于调试和设计目的的完整系统视图。与Sage EDK(基于IDE的开发工具)配合使用时,开发人员将拥有一个完整的环境来为嵌入式系统开发自定义代码。 Sage EDK将设计的各个方面集成到简化的直观图形界面中,从而进一步简化了开发过程。

尽管嵌入式设计并不是什么新鲜事物,但入门从未像现在这样简单。工程师可以轻松应对,并参与到流程中来,创造可推动下一代创新的有利可图的解决方案和设备。

弗兰克·奥尔霍斯特是的首席分析师兼自由作家 Ohlhorst.net。发送有关此文章的电子邮件至 [电子邮件 protected].

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弗兰克·奥尔霍斯特

弗兰克·奥尔霍斯特是以下公司的首席分析师和自由作家 Ohlhorst.net。发送有关此文章的电子邮件至 [电子邮件 protected].

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