嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)工具(已修改)
2025-05-11 06:42 本頁面
【正文】 嵌入式系統(tǒng)及應用 第九章 嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā) 主要內(nèi)容 ? 嵌入式軟件開發(fā)工具 ? 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式 ? 實時軟件分析設計方法 第一節(jié) 嵌入式軟件開發(fā)工具 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類 嵌入式軟件的交叉開發(fā)環(huán)境 嵌入式軟件實現(xiàn)階段的開發(fā)過程 嵌入式軟件開發(fā)工具的發(fā)展趨勢 嵌入式軟件開發(fā)工具 “ 工欲善其事，必先利其器 ” 嵌入式軟件開發(fā)工具的集成度 和 可用性 將直接關(guān)系到嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)效率。 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類 嵌入式軟件開發(fā)階段 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類 ? 根據(jù)不同的階段，嵌入式軟件開發(fā)工具可以分為： – 需求分析工具（ Requirement Analysis Tools） – 軟件設計工具 (Software Design Tools) – 編碼、調(diào)試工具 (Coding Tools) – 測試工具 (Testing Tools) – 配置管理工具、維護工具等 主要嵌入式軟件開發(fā)工具產(chǎn)品 Requirement Analysis Software Design Coding Test Release Phases TAU ObjectGeode Rational Rose RealTime Rhapsody Tornado pRISM+ Spectra Win CE Platform Builder CodeWarrior Xray Debugger Logiscope CodeTEST LambdaTOOL 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類 ? 嵌入式軟件的開發(fā)可以分為以下幾種 ： – 編寫簡單的板級測試軟件 ， 主要是輔助硬件的調(diào)試 – 開發(fā)基本的驅(qū)動程序 – 開發(fā)特定嵌入式操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序 （ 板級支持包 ） – 開發(fā)嵌入式系統(tǒng)軟件 ， 如：嵌入式操作系統(tǒng)等 – 開發(fā)應用軟件 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類 ? 從以上嵌入式軟件開發(fā)分類來看 ， 嵌入式軟件開發(fā)工具可以分為： – 與嵌入式 OS相關(guān)的開發(fā)工具 ， 用于開發(fā)： ? 基于嵌入式 OS的應用 ? 部分驅(qū)動程序等 – 與嵌入式 OS無關(guān)的開發(fā)工具 ， 用于開發(fā)： ? 基本的驅(qū)動程序 ? 輔助硬件調(diào)試程序 ? 系統(tǒng)軟件等 嵌入式軟件的交叉開發(fā)環(huán)境 ? 交叉開發(fā)環(huán)境 是指用于嵌入式軟件開發(fā)的所有工具軟件的集合 ， 一般包括： – 文本編輯器 – 交叉編譯器 – 交叉調(diào)試器 – 仿真器 – 下載器等 ? 交叉開發(fā)環(huán)境由 宿主機 和 目標機 組成 ， 宿主機與目標機之間在 物理連接 的基礎上建立起 邏輯連接 。 交叉開發(fā)環(huán)境 目標機硬件 目標機應用系統(tǒng) — 應用軟件 — 應用中間件 — 目標機 OS 宿主機硬件 宿主機 OS 調(diào) 試 代 理 運 行 庫 宿主機開發(fā)環(huán)境 — 編輯 — 編譯 — 連接 — 調(diào)試 運行平臺 Target 開發(fā)平臺 Host 嵌入式軟件的交叉開發(fā)環(huán)境 ? 宿主機 （ Host） ：是用于開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的計算機 。 一般為 PC機 （ 或者工作站 ） ， 具備豐富的軟硬件資源 ， 為嵌入式軟件的開發(fā)提供全過程支持 。 ? 目標機（ Target） ：即所開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)，是嵌入式軟件的運行環(huán)境，其硬件軟件是為特定應用定制的。 ? 在開發(fā)過程中，目標機端需接收和執(zhí)行宿主機發(fā)出的各種命令如設置斷點、讀內(nèi)存、寫內(nèi)存等，將結(jié)果返回給宿主機，配合宿主機各方面的工作。 嵌入式軟件的交叉開發(fā)環(huán)境 ? 物理連接和邏輯連接 – 物理連接 是指宿主機與目標機通過物理線路連接在一起 ， 連接方式主要有三種： ? 串口 ? 以太口 ? OCD（ On Chip Debug） 方式 ， 如 JTAG、 BDM等 – 物理連接是邏輯連接的基礎 。 – 邏輯連接 指宿主機與目標機間按某種通信協(xié)議建立起來的通信連接 ， 目前逐步形成了一些通信協(xié)議的標準 。 嵌入式軟件實現(xiàn)階段的開發(fā)過程 ? 設計完成后 ， 嵌入式軟件的開發(fā)進入實現(xiàn)階段 ，可分為三個步驟：生成 、 調(diào)試和固化運行 。 – 軟件的生成 主要是在宿主機上進行 ， 利用各種工具完成對應用程序的編輯 、 交叉編譯和鏈接工作 ， 生成可供調(diào)試或固化的目標程序 。 – 調(diào)試 是通過交叉調(diào)試器完成軟件的調(diào)試工作 。 調(diào)試完成后還需進行必要的測試工作 。 – 固化運行 是先用一定的工具將應用程序固化到目標機上 ， 然后啟動目標機 ， 在沒有任何工具干預的情況下應用程序能自動地啟動運行 。 嵌入式軟件生成階段 ? 三個過程 – 源代碼程序的編寫 – 編譯成各個目標模塊 – 鏈接成可供下載調(diào)試或固化的目標程序 編輯器 交叉編譯器 交叉鏈接器 源程序 目標模塊 可供調(diào)試 /固化 庫文件 交叉編譯 ? 把在宿主機上編寫的高級語言程序編譯成可以運行在目標機上的代碼，即在宿主機上能夠編譯生成另一種 CPU（嵌入式微處理器）上的二進制程序。 嵌入式軟件的調(diào)試 ? 交叉調(diào)試器 – 是指調(diào)試程序和被調(diào)試程序運行在不同機器上的調(diào)試器 – 調(diào)試器通過某種方式能控制目標機上被調(diào)試程序的運行方式 – 通過調(diào)試器能查看和修改目標機上的內(nèi)存 、 寄存器以及被調(diào)試程序中的變量等 交叉調(diào)試 非交叉調(diào)試 調(diào)試器和被調(diào)試程序運行在不同的計算機上 調(diào)試器和被調(diào)試程序運行在同一臺計算機上 可獨立運行，無需操作系統(tǒng)支持 需要操作系統(tǒng)的支持 被調(diào)試程序的裝載由調(diào)試器完成 被調(diào)試程序的裝載由專門的 Loader程序完成 需要通過外部通信的方式來控制被調(diào)試程序 不需要通過外部通信的方式來控制被調(diào)試程序 可以直接調(diào)試不同指令集的程序 只能直接調(diào)試相同指令集的程序 嵌入式軟件的調(diào)試 ? 交叉調(diào)試方式 – Crash and Burn – Rom Monitor – Rom Emulator – In Circuit Emulator – On Chip Debugging ? Simulator方式 （ 非交叉 ） Crash and Burn 最早的嵌入式應用軟件調(diào)試方法。 在宿主機上編寫代碼 反復檢查代碼，直到編譯 通過，生成可執(zhí)行程序 將程序固化（ Burn）到目標機的非易失 性存儲器（ E2PROM、 FLASH等）中 在宿主機上反復檢查 碼，查找問題根源 改寫代碼 啟動目標機運行，觀 察程序是否正常工作
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