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 embedded systems tools technology

 Entwicklungswerkzeuge - Hardware

Mit den ersten leistungsfähigen Prozessoren zum Ende der siebziger Jahre erschienen auch vielfältige Entwicklungswerkzeuge, um Hard- und Softwerkern die Arbeit zu erleichtern. Denn neben Oszilloskop gab es nichts um einen damaligen Mikroprozessor wie i8080, Z80 oder 6502 für eine spezielle Hardware fit zu machen und den Prozessor dann auch noch zu programmieren, grenzte an ein Buch mit sieben Siegeln.

Also entstand der sogenannte "Emulator", eine spezielle Version des jeweiligen Microprocessor mit sogenanntem "Bond Out", der sich von zusätzlicher Hardware steuern läßt. Dies ging solange gut, wie die Prozessoren weniger als 100 Gehäusepins hatten und die Taktfrequenzen unter 30 MHz blieben. Mit schnellerem Takt und breiterem Bus, der wiederum mehr Pins und kleinere Gehäuse-Bauform erfordert, ging es auch mit diesen traditionellen Emulatoren bergab. Heutzutage sind sie kaum noch für 32-bit Prozessoren und Mikrokontroller im Einsatz.

Schon Anfang der 90er Jahre entstanden die ersten intelligenten Tool-Lösungen, bei denen der Prozessor eingelötet auf der Platine bleiben konnte. Motorola entwickelte das BDM - Background Debug Mode - Interface für die 68k3xx Serie mit populären 32-bit Mikrokontroller, wie 68332, der 68360 für netzwerkanwendungen und 68336/376 für industrielle Steuerungen. Bei Texas Instruments hatte man für die 32-bit DSP 320C30 ebenfalls die Zeichen der Zeit erkannt und diese Prozessoren hatten eine Vorläufer-Version des JTAG Debug Interface. Die Debug-fähige Version JTAG eroberte dann mit PowerPC, Hitachi SH, und ARM Prozessoren mehr als ein Entwicklungslabor der Internet Boom Jahre 1996..2000.

Einige Tool Anbieter gingen sogar soweit, ihre BDM/JTAG Tools über das Internet anzubieten, bei techonline.com findet sich heute noch ein sogenanntes "virtualab", auf dem jedermann eine Runde mit Motorola PowerPC 8260 oder IBM 405 debuggen kann.

Software Tools

Wenn die Hardware einmal funktioniert kommt die Software auf das Zielsystem und dann geht alles wie es geplant ist. Schöne Idee, aber so einfach ist es in den seltensten Fällen, meist gibt es irgendwo ein Problem, ein sogenannter "bug" muß gefunden und eleminiert werden. Software Debugger zusammen mit BDM/JTAG Tool sind eine sehr schlagkräftige Waffe, Emulatoren das Nonplusultra. Im Vorfeld sollten Entwickler sich auch mit Simulatoren beschäftigen, um mit neuen Tools und Prozessorarchitektur vertraut zu sein. Wenn der Code steht, aber das System in der Performance hinter den Erwartungen zurück bleibt, dann können Code-Analyzer weiterhelfen, wie auch Logikanalysator ein komfortables Werkzeug zur Perfektionierung eines Embedded System ist.

Vielen Dank für Ihr Interesse und stellen Sie uns weitere Fragen. Wir freuen uns auf Ihr Embedded Projekt!

Mit freundlichen Grüßen vom Embedded Experten

 Outils de developpement pour systèmes embarqués sophistiqués

Le developpement des ordinateurs embarqués demande souvent une expérience significative de la part de l'ingenieur developpeur. Normallement les questions concernant l'exécution temps-réel, problèmes performance, perte de mémoire, development des drivers pour périphériques etc. tous demandent l'expérience en applications embarqués pour terminer un projet sous budget et dans les delais.

Les outils sont de plus en plus focalisés sur les architectures ciblés, pour permettre plus de productivité et pour limiter la complexite de l'outil. Car le couteau suisse pour developper les applications embarqués n'existe plus, trop different sont les besoins des architectures entre les 4-bits et les 64-bits, entre les processeurs configurables et les généralistes, entre les périphériques externes et les systèmes-on-chip (SOC).

Pour le developpement embarqué souvent le manque de resources est encore un problème, et souvent les outils ne sont pas encore arrivés au 21eme siécle. Mais il en y a des approches modernes, quelques environments development integré, quelques outils pratiques pour hardware et logiciel, quelques processeurs qui font leur mise en marche plus facile.

L'optimisation d'un système embarqué se base sur le logiciel et le matériel afin de garantir leur cohérence tout au long du cycle de développement, depuis la conception jusqu'à la réalisation.

Pour le logiciel, cette stratégie consiste à spécifier les algorithmes en exhibant leur mise en composant programmable potentiel, et à les coder à l'aide d'un langage de programmation adéquat, afin d'effectuer des vérifications formelles et des simulations avec outils faites sur mésure.

Pour le matériel, elle se traduit par la spécification des architectures, comme des réseaux de composants programmables (processeurs) et/ou non programmables (circuits intégrés spécialisés), interconnectés par des bus lignes electriques groupées sur carte électronique, mais aussi lignes optiques ou lignes haute frequence.

Nous, les ingénieurs dans les systèmes embarqués, doivent veiller sur l'origine des outils, car ceux qui sont concus par nos confrères de l'embarqué meme, sont souvent superieur en qualité et plus efficace à utliliser que les outils généralistes plus ou moins bien adaptés au monde des systèmes embarqués.

Nous invitons vos questions à expert systèmes embedded

Expertise expérimenté pour solutions avancées pour vos projets.

 Tools for Embedded Systems Development

In the early phases of embedded systems projects the question of hardware/software boundary needs to be settled, since later changes are costly and time consuming. FPGA hardware devices allow the implementation of programmable hardware that may even be changed on the fly - preserving flexibility for later feature additions or customer's change of mind.

On the hardware side typical tools for hardware development and board bringup are electronic measurement tools like oscilloscopes and logic analyzers. But also the tiny JTAG/BDM cable tools have a stake in hardware development, by accessing the processor's internal resources they can help with faster board bringup, once the processor has power and clock.

On the software side we find a wide range of tools starting with classic compiler and debugger going to code analysis and code generators. Software engineering for maintability and quality assurance requires quality measurement and documentation tools. It'sa real djungle out there and our tools pages want to shed a little light on this complex area.

Please send us your embedded systems questions: info@embeddedexpert.com

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