嵌入式系统开发工具发展(1)

　ARM中国总裁谭军博士

1 在嵌入式系统开发工具领域，现在技术发展的最新趋势是什么？

　　嵌入式应用从以前简单的控制发展到今天，已经有很多非常复杂、非常高端的应用。例如苹果最近推出的iPhone手机，里面有ARM11，有ARM9，也有ARM7。由于这种复杂性的提高，目前在嵌入式应用的开发过程中，工具所起的作用越来越大。如何帮助工程师完成负责的系统设计，成功地实现多种内核在同一个系统中的协同工作，是嵌入式系统工具必须达到的目标。可以说，是工具在帮助实现应用。当然，反过来，嵌入式应用的发展也在推动着工具的发展。

　　随着消费电子产品时代的到来，现在的嵌入式系统工程师面临着严峻的产品上市时间的挑战。在加快开发周期、缩短产品上市时间的同时，还必须提高产品的质量和性能，这就需要有相应的工具予以配合。在这样一个大环境下，将来对工具的仿真功能将有很高的要求。这种仿真功能需要能够对各种硬件进行仿真，不单单是CPU，还包括DSP、I/O等等。此外，对工具的性能优化的需求也必须得到重视。例如，ARM提供的RealView MDK (Microcontroller Development Kit)中含有Code Coverage（代码覆盖）功能，能够自动标注已执行的代码，从而帮助工程师确认对应用进行了完整的测试，并调整测试策略。

　　目前对于嵌入式应用中各种硬件的仿真工具市场上都已经有供应，但是来自不同的供应商，从而导致了在通用性支持方面做得不是很好。未来在这方面还需要工具提供商的共同努力。

2 未来两年内，哪类嵌入式开发工具增长最快？为什么？
 
　　目前应用市场最大、最快的变化就是有越来越多的工程师从4位和8位设计转向了32位设计。对于他们来说，是否有便利的工具帮助他们实现这种无缝转变将是非常重要的。这就需要工具供应商提供具有这些工程师所熟悉的界面和接口的工具。在这方面，ARM RealView MDK工具支持ARM7、ARM9和ARM Cortex-M3，同时提供µVision3 IDE支持。µVision IDE在全球拥有庞大的用户群，超过10万开发工程师在使用Keil开发工具。不管以前是用8位、16位MCU，还是现在改用ARM 32位处理器，µVision IDE简单易用，可以帮助工程师很快地上手。

　　此外，32位开发中一般都会用到闪存，工具对多种闪存编程的支持也就变得非常重要。

　　在8位MCU市场上有很多不同供应商提供的产品，在32位市场中也有很多公司提供基于ARM的产品。工具是否能够支持这些来自不同供应商的产品也很重要。例如，前面所提ARM RealView MDK工具不仅支持流明诺瑞（Luminary）、意法半导体（ST）、三星、恩智浦半导体（NXP Semiconductors）和爱特梅尔（Atmel）等供应商基于ARM处理器的标准器件外，同时还支持Cortex-M3、ARM9和ARM7处理器架构。

3 就技术和市场两方面来说，贵公司面临哪些挑战？为什么？

　　前面说到现在很多嵌入式应用非常复杂，例如iPhone，这里面有一些简单的核，也有一些复杂的核，甚至是多核处理器。工具是否能够同时支持简单和复杂的核的编译及调试就显得很重要了。此外，编译器的性能也很重要。调试往往需要一些特殊的技术，例如传统的JTAG技术。ARM公司在编译器方面有着20多年的经验，我们推出了CoreSight片上调试和跟踪技术，为SoC开发工程师提供最全面的编译和跟踪解决方案。此外，我们的Single Wire技术能够实现单管脚跟踪，降低管脚成功。这两个技术分别满足了高低端产品的需求。

　　此外，Single Wire技术和RealView工具使用同样的编译器，这也能大大帮助工程师降低开发难度，加快设计周期。

4 为了促进中国的发展，您对中国工程师有什么建议？

　　随着越来越多的中国工程师开始32位应用的设计和开发，工具对他们设计开发的成功所起的决定性因素也在提高。应用越来越复杂，工具的选择也越来越重要 （见下图）。现在市场上有些工具是免费的，也有很多商业工具。无论是免费的还是商业的，工具的好坏往往会影响整个工程的最终结果。

　　在选择工具时，主要需要注意以下几个方面：编译器的性能和稳定性、代码覆盖（code coverage）、仿真（不仅仅是对CPU的仿真，还有对其他硬件和设备的仿真）。

5 贵公司的产品特点是什么？

　　ARM提供32/16位RISC微处理器IP。相较于CISC，RISC指令比较精简，但对软件的要求更高，尤其是对编译器的要求非常高。ARM公司在编译器方面具有20多年的经验，从公司建立初期就成立了专门的编译器研发团队，以卓越的编译器产品弥补RISC指令在这方面的“缺陷”。我们的编译器能够支持全系列的ARM产品，包括从ARM7到最新的ARM Cortex-A8处理器。

　　ARM公司在2005收购了Keil公司，在保留其产品线的同时，更是在RealView MDK工具中加入了代码覆盖、仿真、profiling等功能，而前面提到的µVision IDE，更能帮助成千上万的熟悉8位Keil开发工具的工程师在转向32位ARM开发时，获得具有他们所熟悉的开发界面和环境的工具，为他们成功转向32位提供了便利。

　　2007年，ARM同英蓓特合作，推出中国版ARM RealView MDK。这一新产品是特别为满足中国软件和系统开发厂商的需求而推出的，起价低于5000元人民币，易于纳入设计工具的整体预算中。这一产品降低了中国工程师的开发成本，同时完整的本土供应和支持服务也能够满足他们的不同需求。