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WindowsCE和嵌入式系统设计(1)

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作者:时间:2007-02-28来源:51CTO论坛收藏
 

【导读】正是windowsCE和其它全功能的嵌入式系统的时候了。利用相应较高级别的集成、较低的成本来减少任务,以及增加的性能都使得全新的应用成为可能。

在PDA上运行的WindowsCE已经被推出近两年了,而且与一些大的电子制造商,像Matsushita(Panasonic)和Hitachi等联合,它也已被选为一些机顶装置设计和其它消费电器的操作系统。尽管这些消费类的应用是WindowsCE的最可见的应用,但Microsoft及其伙伴正忙于开发上百种其它应用,用于广泛的传统或非消费类的嵌入式系统。嵌入式设计为CE赢得了工业控制、数据收集、销售点、坚固的手持式产品、以及网络装置等行业。随着制造商在未来三到九个月中将这些产品投放市场,CE方案的广泛范围将明显增加。

什么是WindowsCE

WindowsCE是Windows操作系统家族的最新成员。但它并不是WindowsNT或Windows9x的一部份或缩减版本。WindowsCE拥有它自己的系统结构,具备独立开发的内核和独一无二的设备驱动程序模型。CE不同于它的台式兄弟,它最初就是为占用较少内存的应用程序、即用操作、微处理器可移植性以及电源守恒而设计的。在应用程序开发和功能特性方面,CE还享有WindowsNT和Windows9x的关键部分。

WindowsCE支持一个用于台式操作系统的具有600多个Win32应用程序界面(ApplicationProgramInterface,API)的子集,包括内置联网技术,并提供相同的部件技术(包括COM/OLE和动态链接库)。此外,CE支持相同的台式开发工具VisualC++,VisualBasic和VisualJava并支持Microsoft扩展C++,包括结构化异常处理。

为何使用WindowsCE?

正是CE和其它全功能的嵌入式系统的时候了。利用相应较高级别的集成、较低的成本来减少任务,以及增加的性能都使得全新的应用成为可能,也使现有应用中增加的互连性和更丰富的功能特性更加灵活。嵌入式系统的复杂性和差异性正逐渐从硬件转移到软件上。如果基于合适的软件平台,这些面向软件的系统就会提供更大的灵活性以适应市场需求,使各种生产线趋于通用,并减少投放市场的时间。CE比其竞争者在更大程度上着重于软件和软件开发者。

WindowsCE为嵌入式系统开发者提供下列显著优势:

1.Win32API。WindowsCE与WindowsNT和Windows9x使用相同的基本API。这些是由全球两百多万的软件开发者使用的相同API。API的普遍传播使得开发队伍能够平衡开发者的技能,以减少重复训练的时间并增加对现有开发者的接近机会。对于嵌入式系统的软件部份增加需求分析意味着软件开发者部分是降低开发成本和加快投放市场时间的关键。

2.开发工具。用于Win发工具和技术与用于WindowsNT和Windows9x的相同。用于CE的现有工具包括VisualC++,VisualBasic和VisualJava;这些都是运行于WindowsNT系统上的,大多数软件开发者一般都可得到它们。这又一次说明,开发者的生产能力是直接由工具、技术和开发系统的通用性而增长的。

3.软件集成。WindowsCE是一种集成的操作系统,它包括图形、窗口管理和联网技术,以及基本的操作系统支持,例如定时器、中断处理和同步原语。Microsoft已经将这些部件集成在一起,并已测试了这个集成软件系统。利用WindowsCE,嵌入式系统开发者不必从多家供应商处寻找这些部件,然后将它们集成在一起并测试整个系统。

4.处理器支持。尽管WindowsCE是一个年轻的操作系统,但它已支持广泛的微处理器体系结构,包括CISC和RISC。目前,WindowsCE支持Hitachi的SH、MIPS、PowerPC、ARM和x86体系结构通常每种结构系列都有多个变种。CE嵌入式设计者拥有广泛的微处理器可供挑选,这使你在优化系统的性能、电源消耗、组件大小、成本以及集成外设方面能够做出最佳选择。开发工具和操作系统部件在所有体系结构上表现一致,因此,这就为你在系统之间平衡软件提供了灵活性,即使在基础的微处理器不相同时也是如此。

5.第三方支持。将焦点放在软件上就鼓励了第三方独立软件供应商(ISV,independentsoftwarevendor)去开发和销售能在各种设计之间平衡的软件。Microsoft通过它的市场占有、现有的ISV关系和销售努力,已使ISV在CE平台方面产生了巨大的兴趣。ISV软件已日益增多,有开发工具、设备驱动程序、应用程序和组件。这又一次说明了嵌入式设计者拥有平衡现有工作、减少项目风险、开发成本和投放市场时间的机会。

WindowsCE是以软件为中心的嵌入式开发模型。这种以软件为首的模型产生了大量的部件和应用程序,开发者就有时间来增加每种开发项目的作用。Microsoft支持其现有的开发者、工具和技术基础的能力意味着WindowsCE将继续享有其竞争者没有的显著优势。

供CE用的嵌入式工具箱

EmbeddedToolkit(ETK,嵌入式工具箱)是用于嵌入式WindowsCE开发的软件开发箱,它支持系统级和应用程序的开发。ETK由VisualC++(VC++)开发环境、编程工具、以及二进制形式的WindowsCE操作系统部件组成。该工具箱包括交叉编译器、汇编程序、以及远程调试程序,这些调试程序用于集成到VC++IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment,集成开发环境)的所有受支持的微处理器。

为某个特定的微处理器结构进行目标编译和调试仅仅是在VC++菜单上改变某个设置。在一台通过串行、并行或网络连接与一台单独的WindowsCE目标设备相连的WindowsNT主机系统上完成开发。在主机上编写并编译代码,然后通过互连将代码下载到目标上。调试是远程进行的,也是通过互连。

用于嵌入式设计的CE操作系统是从Microsoft所提供的部件和设计者所开发的部件中建立起来的。基本部件以库的形式或动态链接库(DLL,dynamiclinklibrary)的形式提供。在某些情况下,通过链接系统指定的部件(设备驱动程序和系统函数)到基本库部件来形成可执行的图像和DLL。在一个索引文件中选择将包含在最终操作系统建立中的程序部件,然后执行一个编译图像程序来创建WindowsCEROM图像。该程序执行许多函数,这些函数就像典型的台式装载函数,例如图像重定位和DLL的汇集。最终的ROM图像适合于XIP(executeinplace,现场执行)或RAM执行。

ETK还包括一个用于应用程序开发的扩展仿真环境。仿真器在台式电脑上执行WindowsCE的虚拟版本,允许在缺乏WindowsCE目标设备的情况下在本地运行编译-调试循环。



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