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低成本开发工具包使设计团队拥有了现成的工具，以挑战软件复杂性的日益增长和项目研发周期的不断缩短。
要 点
·开发人员希望对每个新项目都使用升级的处理器和相应的工具包，以便得利于速度更快、成本更低的硅片；
·硅片和电路板供应商用开发工具包来吸引新客户，并引导现有客户使用他们的下一代产品；
·公共图形集成开发环境允许设计师用更短的学习曲线转向新工具；
·设计师可能要用更高价格的开发工具替代低成本的评估板，这样才能实现产品的所有功能；
·用远程访问和专用的开发硬件，设计师可以在自己的互联网浏览器上完成产品评估和软件开发工作。
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随着消费者对性能的期望越来越高，嵌入式系统设计师必须对每个新项目都考虑采用更新的处理器与通信技术。而对系统作修改会产生一个问题，即要熟练使用新的结构及相应的开发工具，需要经过一个相当长的学习过程。要摸清一个新工具包的细微差别和细节通常要花好几个月的时间。为解决这些问题，大多数电路板与硅片级供应商都提供低价的评估或开发工具包，用来快速演示产品性能，从而方便向新的软、硬件过渡。
设计支持或评估工具包的内容依赖于供应商推出的特色产品以及采取的营销方案。硬件的范围从一个能够插入自己设计中的简单外设模块，到一个包含处理器、内存、外设、编程器以及用于应用电路测试的试验板等的独立嵌入系统。有些供应商只提供一种参考设计，它可能有实际产品，也可能没有。提供的软件则从独特硅片的驱动程序，直到用于处理器产品的完整开发环境。有些厂商表示你能用到编译器，或为你提供有限试用版。很多处理器和单板机供应商都有已配置好的开放源软件，如 Linux 操作系统，可以快速启动开发进程。
对很多供应商来说，开发工具包是吸引新客户、指引老客户实现下一代内部产品开发的重要营销手段。Freescale公司开发技术部门的一位营销经理 Michael O'Donnell 说：“Freescale公司 每年要提供 4万 至 5 万个评估板或演示板以及参考设计，使客户易于使用我们的硅产品。关于这些电路板有颇通用的工具包，如直接来自 Freescale公司 的 CodeWarrior 品牌工具，或者来自我们的第三方供应商系统。市场上对性能的要求越来越高，出现了越来越复杂的硅设计。我们的目标是让客户易于实现这些复杂设计，因此，我们致力于在我们所有系列结构上都提供具有公共软件层或应用编程接口的参考设计与评估平台。”
公共界面
为缩短学习曲线，几家供应商提供的类似运作的产品都有一个公共 IDE（集成开发环境）。IDE 能够提供立即访问编译器、汇编器、项目源码管理器、编辑器、调试器、仿真器、库，以及其他辅助开发件。Eclipse 项目是一个开放源 IDE 的实例，得到了多家主要技术供应商、大学和研究机构的支持。Eclipse 为软件开发的各种工具提供界面，包括建模、语言开发、测试以及性能评估（图 1）。与之相似，Microchip 技术公司为用户提供一种专有的 MPlab IDE，它可以用于该公司的所有 PICmicro 处理器。从 Microchip 网站下载该 IDE 无需付费。在产品评估与开发中，最常见的设备配置方法是将 IDE 软件装入一台台式 PC主机中，并通过某种类型的通信通道连接到包含目标处理器的原型或评估板上。通信通道用于下载目标代码，以及为调试或监控性能而对目标执行的控制。在目标硬件实现以后，开发人员可以使用软件处理器仿真器，在主机或通用评估板上运行，代替目标原型机。
随着系统复杂性的增加，程序员更喜欢采用高级语言，例如 C 语言，这样能够获得更好的可移植性，并发挥现成的功能库和驱动程序的优势。C 编译器应符合 ANSI/ISO 标准，以确保可移植代码。像 C 这种高级语言大部分功能是来自于内置及可扩展的库功能。基本的库功能包括 I/O、内存管理和算术例程。当程序员创建了一个专用功能后，可以存到库中，并在以后的项目中重用。操作系统、网络堆栈以及其它第三方软件部件通常也以库的形式提供。很多小型系统的 C 编译器是交叉编译器，即该编译器运行在主机上，并能产生供其他机器使用的目标代码。
为了对目前嵌入式系统设计人员提供的开发与评估工具的安装与操作方便性进行评价，EDN 选择了数款产品，在我们的实验室作了评判。首先是 Spectrum Digital 公司的 C6713 DSK（DSP 入门工具包），它是用于对德州仪器公司 C67xx DSP 系列进行评估与开发应用程序的独立开发平台。该 DSK 也可以作为 TMS320C6713 DSP 的一个硬件参考设计。
DSK 带有电源线缆软件，以及用于音频、工业与医疗设备处理所需的多用途评估板。除了运行在 225 MHz 的 TMS320C6713 DSP 以外，该板还含有一个 AIC23 立体声编解码器、16 M B同步 DRAM、512 k B闪存，以及用户可使用的 LED 和 DIP 开关。DSK 与 TI 的 Code Composer Studio 开发环境一起使用，并包含一个专为该板定制的版本。虽然软件安装、硬件设置以及初始运行要花将近 30 分钟时间，但样品的 LED 空白显示指导是基础，有助于深入了解 DSK 的性能（图 2）。TMS320C6713 DSK 可以从TI公司 和 Spectrum Digital公司的在线网站上 获得，价格约 400 美元。
可视化开发
在类似的意向中，Analog Devices 公司的 ADSP-BF537 EZ-kit Lite ，为开发者提供了一种低成本的评估常见的 Blackfin 处理器及系统外设［包括 IEEE 802.3 10/100 以太网 MAC（媒体访问控制器）和 CAN（控制器局域网络） 2.0B 控制器］的方法。该工具包包含一个处理器评估板，以及 VisualDSP++ 开发与调试环境的评估版，其中包括一个 C/C++ 编译程序、汇编程序与链接程序（图 3）。工具包中还有样品的应用程序、一个电源、电缆和一对立体声耳机。软件安装不会有问题，开发环境能够在配置和许可注册后识别出评估板。EZ-kit 包括一个简单的 LED 黑白显示范例，以及进一步检查音频、以太网和 CAN 接口的软件。VisualDSP++ 开发环境可使其方便编辑、编译与链接应用程序，然后针对调试进行装入、运行和设置断点。ADSP-BF537 EZ-kit Lite 成本为 350 美元，可从 Analog Devices 网站上获得。Blackfin 和 TI 的评估板器件均提供对第三方插入板的支持，以扩展功能集和展示兼容产品。
出于评估板硬件及支持软件的成本因素，供应商很难全面展示它们的功能，只能提供较低价格的工具包。Freescale公司 网络与计算系统部营销经理 Roy Druian 解释道：“我们提供一系列较廉价的应用开发系统，设计人员可以在着手开发他们的系统和最终产品时使用它们。我们感到还需要生产一种更便宜的工具，使用户无需较多投资就能确定某个产品是否具备需要的特性、功能和性能。”根据 Druian 的说法，Freescale公司 的网络部门已经创建了一系列“快速入门”板，覆盖了公司的主要产品。这些电路板一般只售几百美元，最高不超过 1000 美元，并带有供用户使用的 Linux操作系统，客户也可以用自己的操作系统。客户还可以下载自己的应用代码，看它能否工作。Druian 说：“我们设计的这些工具包中包含了设计人员需要的所有东西，如电缆、电源和运行控制。客户买来产品，打开机盒，不到 30 分钟时间就可以开始评估产品了。一旦客户完成初始评估，感到有必要进一步了解某些事情，我们就建议他转向完整的应用开发系统，那样就可以得到产品的所有功能。”
制造商们也为外设或附加产品提供评估与开发板。来自 Sensory 公司的 VR Stamp 工具包就是其中一例，它为该公司的嵌入式语音识别技术提供开发支持。Bill Teasley 是 Sensory 公司的工程副总裁，他表示：“VR Stamp 使开发人员能够快速而方便地将语音识别和语言合成组合到嵌入式产品的人机界面中，如机顶盒、医疗仪器和工业控制等。”Sensory公司 的 VR Stamp 模块建立在该公司的 RSC-4128 语音识别系统单芯片上，其中包括一个 16 b ADC、一个 16 b DAC、数字滤波、RAM、ROM、输出放大、定时器和比较器。VR Stamp 模块的 40 脚 DIP 占位面积中还装入了闪存、串行 EEPROM、主时钟以及实时时钟晶振，电源噪声管理元件等（图 4）。VR Stamp 工具包中含有一个 Sensory公司 的 Quick T2SI 工具特别版，它可以用简单的文字输入建立指令，开发与讲话者无关的词汇集。完整的工具包零售价为 495 美元，包括开发软件、样品程序、C 编译器、两个 VR Stamp，以及一个编程板。VR Stamp 模块售价则不到 30 美元（批量）。
尽管开发工具包软、硬件的最终安装时间可能用不了一个小时，但整个过程仍可能花费数周时间，包括资金审批、下订单、等待交货、拆包，以及确定一台合适的 PC等。为了跳过这些步骤，TechOnLine公司 的 Virtualab 可以让你用浏览器立即作出软、硬件工具的评估。这种免费服务提供一组工具选择的文档及远程访问能力，这是通过一个虚拟桌面连接到接有硬件的 PC上来实现的。预订系统可以提前六个月订出硬件计划表，但我们也发现几种情况下可以即时访问。每个工程师都可以使用有 LDAP（轻量级直接访问协议）保护的网络存储，通过本地计算机访问、上载或下载文件。每次会话之间，环境都会返回到一种已知的安全状态，以防止残余的互动。
利用 Altera公司、Analog Devices公司、Freescale公司、Intel公司、Xilinx公司 和 Renesas Technology公司的在线开发工具，TechOnLine公司 能提供各种技术，包括 16 b 和 32 b 处理器、DSP、FPGA 和网络处理器。我们为了测试该系统，登录上 Oki ML67Q5003 CPU 板，这是用于 ARM 32 b 微控制器开发与调试的嵌入式应用程序的仿真工具。这套装置可以让用户在一个 ARM 微处理器上编写和执行代码，并用 ARM 的 RealView调试程序开发工具包进行调试（图 5）。用户能够访问片上外设，如 ADC、UART 和 I2C，以及控制一个七段 LED。电路板为处理器提供 60 MHz 时钟，并含有 512 k B闪存和 32 k B RAM。我们只花了不到一个小时，就完成了登录、电路板初始化、读取“开始”指令、建立演示程序以及全部执行步骤。
开发工具和捷径都可以缩短项目开始时的评估和学习曲线，但是，世界上不存在无需具体设计工作就能成功实现嵌入式产品的魔术式工具。它仍需要付出长久的时间和艰苦的努力。我们相信，工具供应商将会继续提供各种支持产品来优化开发过程，方便项目之间的过渡。