嵌入式系统工具和外围设备

本文概述

• 编译器和汇编器
• 嵌入式系统中的调试工具
• 嵌入式系统中的外围设备
• 选择微控制器的标准

编译器和汇编器

编译器：

编译器用于将源代码从高级编程语言转换为低级编程语言。它将以高级编程语言编写的代码转换为汇编或机器代码。进行转换的主要原因是开发可执行程序。

让我们看看编译器执行的操作是：

• 代码生成
• 代码优化
• 解析中
• 语法直接翻译
• 前处理

交叉编译器：

如果编译的程序在操作系统和硬件配置与编译器在其上编译程序的计算机系统不同的计算机上运行, ​​则该编译器称为交叉编译器。

反编译器：

用于将程序从低级语言转换为高级语言的工具称为反编译器。它用于将汇编或机器代码转换为高级编程语言。

汇编器：

汇编器是嵌入式系统工具, 用于将以汇编语言编写的计算机指令转换为位模式, 计算机处理器将其用于执行其基本操作。汇编器通过将汇编语言指令转换为助记符集来表示每个低级机器操作来创建目标代码。

嵌入式系统中的调试工具

调试是用于减少计算机程序或组装的电子硬件中的错误或错误数量的工具。

紧凑型子系统的调试很困难, 因为一个子系统的微小更改会在另一个系统中产生错误。嵌入式系统内部使用的调试在开发时间和调试功能方面有所不同。

让我们看看嵌入式系统中使用的不同调试工具：

模拟器：

Simulator是用于仿真嵌入式系统的工具。通过在主机上模拟代码来测试微控制器单元的代码。模拟器用于在软件中模拟完整微控制器的行为。

模拟器功能：

让我们看看模拟器执行的功能是：

• 它定义了具有不同版本目标系统的处理或处理器设备系列。
• 在执行每个操作步骤时, 它会监视源代码和符号参数的详细信息。
• 它为执行的每个步骤模拟目标系统的端口。
• 提供RAM的工作状态。
• 它监视系统的响应并确定吞吐量。
• 它提供了本命令的完整含义。
• 它监视从键盘输入或从菜单中选择的模拟器命令的详细信息。
• 它促进了内部外围设备的同步和延迟。

微控制器入门套件：

为了开发基于嵌入式系统的项目, 需要完整的微控制器入门套件。与模拟器相比, 该套件的主要优势在于它们可以在实时操作条件下工作。因此, 可以轻松进行输入/输出功能验证。考虑一个微控制器入门套件包括：-

• 硬件印刷电路板（PCB）
• 系统内程式设计师（ISP）
• 一些嵌入式系统工具, 例如编译器, 汇编器, 链接器等
• 有时, 需要集成开发环境（IDE）

微控制器入门工具包中可用的上述组件已足够, 并且是开发简单微控制器项目可用的最便宜的选择。

模拟器：

仿真器是将一个计算机系统的功能仿真为另一计算机系统的软件程序或硬件套件。仿真器具有支持与数字对象真实性更紧密连接的能力。

也可以将其定义为电子设备中计算机程序模仿另一个程序或设备的能力。它着重于重建原始计算机环境, 并帮助用户在任何类型的应用程序或操作系统上工作。

嵌入式系统中的外围设备

嵌入式系统与外部环境的通​​信是通过将不同的外围设备与微控制器结合使用来完成的。

让我们看一下嵌入式系统中不同的外围设备：

• 通用串行总线（USB）
• 以太网, 局域网（LAN）等网络
• 多媒体卡（SD卡, 闪存等）
• 串行通信接口（SCI）, 例如RS-232, RS-485, RS-422等
• 同步串行通信接口, 如SPI, SSC和ESSI
• 数模/模数（DAC / ADC）
• 通用输入/输出（GPIO）
• 像系统编程（ISP）, 电路串行编程（ICSP）, BDM端口等调试

选择微控制器的标准

选择微控制器是嵌入式系统设计中必不可少的过程。选择微控制器时, 请确保其满足系统需求并且必须具有成本效益。我们需要确定8位, 16位或32位微控制器最适合任务的计算需求。

除上述内容外, 选择微控制器时还应牢记以下几点：

速度

：微控制器或最高速度微控制器可以支持的运行速度。

打包

：包装对于改善最终产品的组装, 空间和原型设计很重要。

RAM和ROM

：根据嵌入式系统的操作和存储数据和程序所需的存储器, 确定设计系统所需的微控制器类型。

I / O引脚数

：与系统连接的输入和输出设备的数量在选择微控制器的类型中起着至关重要的作用。

单位成本

：对于要使用微控制器的产品的最终成本而言, 这一点很重要。

能量消耗

：功耗对于维持嵌入式系统的效率起着重要作用