板级支持包给提嵌入式开发供软件功能选择

板级支持包给提嵌入式开发供软件功能选择

为了帮助克服一些早期障碍，芯片供应商已经创建了开发平台，可以解决许多硬件设计难题并加快开始处理软件的过程。在选择提供所有必需功能并接近理想配置的平台后，团队可以在项目进展时对硬件进行微调，以添加独特或增值功能。最终，可以为生产目的创建定制的，小型化的硬件版本。

任何嵌入式开发平台都需要板级支持包（BSP）来提供必要的软件用于控制特定于硬件的功能。 BSP的各种元素包括板上设备的驱动程序，使OS能够与板硬件通信的适配层，以及用于加载和启动OS的引导加载程序。由于存在将硬件与OS连接的各种软件组件，因此创建BSP取决于操作系统及其特性的知识。

软件选择：Windows嵌入式路由

创建使用Microsoft®Windows®CE或Windows XP Embedded等框架的嵌入式操作系统映像和应用程序软件为产品开发人员提供了在商业支持的生态系统中工作的优势。这种方法的好处包括访问现成的商业工具，如Visual Studio集成开发环境（IDE），其中包括用于设计和构建自定义操作系统映像的Platform Builder工具集。开发人员可以使用此工具从目录项菜单中仅选择所需的功能，从而最大限度地减少对内存等系统资源的需求，从而自定义操作系统映像。还有一些现成的设备驱动程序列表可以快速轻松地合并，或者在必要时帮助构建自定义驱动程序。

因为Microsoft Embedded OS内核和典型行为是已知的，所以第三方如电路板供应商可以更轻松地提供所需的支持，如BSP，以帮助开发人员快速启动和运行硬件。

除了BSP之外，还需要一个用于定制操作系统的软件开发工具包（SDK）来帮助工程团队创建应用程序软件。 SDK提供必要的软件，包括一组允许应用程序与操作系统交互的应用程序接口（API）。 Platform Builder工具集还包括一个应用程序向导，可帮助硬件团队创建基本的示例应用程序和动态链接库（DLL），这些应用程序与SDK一起帮助应用程序开发人员了解操作系统并使用eMbedded Visual等工具创建自己的自定义应用程序C ++®。图1说明了Windows Embedded CE开发中涉及的硬件和软件组件。

图1：Windows Embedded软件将应用程序与底层硬件连接起来。

Microsoft最近通过引入用于Windows CE .NET的标准SDK简化了跨设备应用程序的编写。这提供了一组基准组件，开发人员只需将标准SDK作为组件包含在其Windows CE .NET设备中即可确保在其设备中使用。 eMbedded Visual C ++ 4.0及更高版本中包含对标准SDK的支持。

开源选择

即便如此，开发基于Linux的设备可能更容易，更高效，更方便。例如，当OS的属性变化如此广泛时，硬件供应商很难创建合适的BSP。创建标准化嵌入式Linux发行版的举措试图克服硬件开发人员的一些变幻莫测，从而简化硬件和软件开发的交叉。 uClinux是针对简单微控制器的项目示例。它可以基于Linux 2.0,2.4或2.6内核，并附带用户应用程序，库和工具链。微控制器供应商可以为任何给定产品的评估板创建一个uClinux BSP，从而为客户提供更快，更简单的开发路径，前提是他们为所选择的微控制器使用适当的uClinux端口。

Yocto Project是另一种方法的示例，旨在帮助硬件开发人员在将开源开发自由与商业支持框架的便利性相结合的环境中创建自定义Linux发行版。该项目建立了通用模板，工具和方法，并利用Linux基金会的长期支持计划（LTSI）来标准化内核。 LTSI提供必要的范围，以严格控制的节奏应用安全性和错误修复，允许每个内核版本得到适当维护。

与Yocto项目的连接可以为各种类型的组织提供优势，包括芯片制造商，工具供应商，Linux发行版的创建者和嵌入式设备开发人员。因此，该项目得到了众多行业参与者的支持，他们正在投入人力和资源来帮助简化Linux的设备开发。 Yocto项目为Linux构建系统和操作系统实施的碎片提供了解毒剂，这可能使产品开发复杂化并阻碍硬件或软件供应商为其客户提供支持的努力。 Yocto项目带来的额外效率还有助于降低开发成本，加快需要高质量保证的产品的上市时间，例如汽车模块或运营商级电信系统。

Digi Connectcore 6UL是一个带有源代码的完整Yocto Project Linux BSP的SBC示例。该板还集成了对无线连接的支持，包括IEEE 802.11a/b/g/n/ac和Bluetooth®4.2，用于添加Grove传感器或扩展板的连接器，以及支持加密，密钥存储和安全启动以保护的硬件安全元件连接智能设备。

作为一款基于Linux的操作系统，除了大型组织的支持之外，Android作为智能手机和平板电脑的平台也取得了巨大的成功。开发人员可以使用Android SDK和Android Studio或第三方应用开发工具等工具快速为Android手机创建移动设备或应用。谷歌现在正在扩展Android系列以包括其他类型的设备：Android Wear就是一个例子，旨在开发可穿戴电子产品，如智能手表。

将传感器连接到云端

图3：Digi嵌入式平台增加了软件扩展，充分利用了Yocto项目的托管特性。

结论

通过良好支持的SBC设计嵌入式系统更加友好和快捷，简化了对系统启动和运行所需资源的访问。即便如此，操作系统的选择也会对项目的成功产生深远的影响。 BSP和SDK中的驱动程序和API等软件以及应用它们的良好支持工具有助于最大限度地减少开发人员必须自己完成的工作，并允许更加关注应用程序级别的差异化功能。

像Yocto Project这样的计划使Linux开发人员能够享受类似于那些选择Windows Embedded路由的用户所提供的支持。 Android Things现在为小型连接设备的创建者提供类似的好处和简化的移动应用程序开发体验。

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