優(yōu)化的嵌入式系統(tǒng)設計資源簡化匯聚式處理器應用

　　廣泛優(yōu)化的操作系統(tǒng)資源

　　除了硬件平臺之外，嵌入式操作系統(tǒng)的選擇對于正在從事新的嵌入式開發(fā)項目的工程師來說同樣重要。對于Blackfin處理器來說，除了處理器本身的獨特性能特性優(yōu)勢外，強大的嵌入式操作系統(tǒng)資源是該處理器獲得廣泛應用的另一個關鍵因素。Blackfin處理器支持包括VisualDSP自帶的操作系統(tǒng)內(nèi)核(VDK)、ThreadX、uCLinux和Nucleas等獲得業(yè)界廣泛應用的操作系統(tǒng)，避免了工程師在從其它處理器平臺移植到Blackfin平臺時因更改操作系統(tǒng)而延長終端產(chǎn)品開發(fā)周期。這些操作系統(tǒng)各自具有不同的特性和功能以及具有不同的價格、版權費用條款。從特性上看，有代碼非常緊湊、復雜度低的操作系統(tǒng)(VDK)，有復雜、具有豐富特性的操作系統(tǒng)(如uClinux)，具有極高可靠性的INTEGRITY，專注于汽車市場需求的RTA-OSEK，等等 。下面將對以下幾類操作系統(tǒng)進行簡要介紹。

　　Blackfin處理器支持的主要操作系統(tǒng)及第三方供應商列表。

　　1. ThreadX

　　Express Logic公司的ThreadX是優(yōu)秀的硬實時嵌入式操作系統(tǒng)，具有代碼規(guī)模小、實時性強、可靠性高、方便使用等特點，廣泛應用于汽車電子、消費電子、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡解決方案、軍事與航空航天等領域中。Express Logic公司作為全球重要的嵌入式操作系統(tǒng)提供商具有強大的產(chǎn)品研發(fā)能力，從而保證了該操作系統(tǒng)的持續(xù)升級。最新的ThreadX V5.2版本在小型化的ThreadX 5.1框架基礎上進一步提升了系統(tǒng)速度性能，并引入了友好的開發(fā)特性，例如動態(tài)事件過濾、擴展的事件跟蹤、SMP增強特性以及降低對全局存儲器的需求。

　　Express Logic公司與ADI公司建立了深入的合作關系，針對ADSP-BF534、ADSP-BF536和ADSP-BF537處理器提供了優(yōu)化的實時操作系統(tǒng)，針對Blackfin雙內(nèi)核處理器ADSP-BF561開發(fā)了增強版的ThreadX實時操作系統(tǒng)(ThreadX SMP RTOS)，該產(chǎn)品大大簡化了開發(fā)商管理在雙內(nèi)核SMP嵌入式處理器上的編程任務，為Blackfin處理器的雙內(nèi)核提供負載平衡，縮短了雙內(nèi)核平臺的開發(fā)過程(ThreadX SMP版本是消費電子應用中第一個真正的多處理器開發(fā)環(huán)境)。ThreadX實時操作系統(tǒng)可為Blackfin用戶提供實時、多線程應用，Express Logic的picokernel結構使該產(chǎn)品具有很高的性能和極小的代碼規(guī)模，最小采用4KB的獨立文件構建所有系統(tǒng)服務。針對Blackfin處理器優(yōu)化的ThreadX還與ADI公司的VisualDSP++集成開發(fā)環(huán)境(IDE)的無縫集成，進一步優(yōu)化了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。

　　2. uClinux

　　Linux是一種獲得廣泛應用的嵌入式操作系統(tǒng)，在所有主流的嵌入式系統(tǒng)中，嵌入式Linux無疑具有非常重要的地位。無論是其超強的網(wǎng)絡功能，可任意裁剪以適應小巧的嵌入式系統(tǒng)，完全免費、通用的Linux API的特點，以及全球擁有數(shù)千萬的愛好者所產(chǎn)生的廣泛開放資源，都使其成為嵌入式應用中的重要力量。uClinux是針對微處理器應用的Linux系統(tǒng)，完全開放源碼，并針對嵌入式應用的特點對Linux的內(nèi)核進行了修改和重新編譯，內(nèi)核更小。uClinux包含Linux常用的API，保留了原來Linux操作系統(tǒng)具有的高穩(wěn)定性、強大的網(wǎng)絡功能和卓越的文件系統(tǒng)支持功能等優(yōu)點。

　　uClinux操作系統(tǒng)可直接運行于Blackfin處理器，對于很多嵌入式應用來說，在與Blackfin處理器同等價位的方案中很少有能支持Linux的。然而，在面向特定的嵌入式應用時，例如內(nèi)存空間有限或需要實時確定性以及高安全性能的應用，Linux仍存在許多挑戰(zhàn)。工具鏈的改善、不斷演變的標準化努力等，都有助于提升Linux對于所有嵌入式應用的價值。為此，ADI公司在uClinux里集成了大量硬件驅(qū)動和應用例程，包括無線局域網(wǎng)驅(qū)動、音/視頻編解碼器驅(qū)動等，從而將幫助客戶非常方便地從原來的系統(tǒng)移植到Blackfin平臺上來。此外，ADI還與全球領先企業(yè)建立了廣泛的合作關系，為基于Linux的Blackfin嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)提供了大量的優(yōu)化的操作系統(tǒng)應用資源。ADI與公認的uClinux先驅(qū)Arcturus Networks公司聯(lián)合推出的新型uCBF54x啟動開發(fā)工具套件和系統(tǒng)模塊就是這樣的一個范例。該開發(fā)套件可以加快具有多通道語音、mini PBX或IP視頻能力的嵌入式媒體設備的開發(fā)過程，提供的軟件包括開源uClinux BSP(板級支持包)以及Arcturus語音與管理中間件，包括完整的SIP和RTP堆棧。經(jīng)過多年積累，Blackfin Linux已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)領域最為穩(wěn)定的嵌入式Linux發(fā)行包之一。

　　3. µC/OSII

　　μC/OSII作為一個源碼公開的嵌入式實時操作系統(tǒng)，可以支持64個任務，同時支持信號量、消息隊列、郵箱等多種常用的進程間通信方式。該操作系統(tǒng)程序可讀性強、移植性好、可裁剪，并已在通信、電子、自動化等領域的嵌入式設備中獲得了大量的應用。µC/OSII是Blackfin所支持的RTOS之一，在高速的Blackfin處理器上有很強的硬實時性能，操作系統(tǒng)中斷響應時間約為110周期(600MHz下約0.18us)，同樣針對Blackfin處理器的主要目標應用集成了大量硬件驅(qū)動模塊和各種庫資源。

　　如果上述的操作系統(tǒng)都不能滿足您的目標應用需求，那么您可以采用隨VisualDSP自帶的操作系統(tǒng)內(nèi)核(VDK)。VDK是一個小而健壯的內(nèi)核，支持當前所有的Blackfin處理器以及未來可能出現(xiàn)的新Blackfin處理器產(chǎn)品，基于VDK的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能滿足在不同Blackfin處理器之間的API兼容性。更重要的是，使用VDK不需要支付任何額外的成本，無須支付許可證費用或使用費，它是作為VisualDSP 的一部分提供的，會隨著VisualDSP 的升級而升級。VDK很好地整合到了VisualDSP中，在項目的靜態(tài)設置(如線程創(chuàng)建和信號量)管理非常方便，提供了很多的便利功能，包括線程、優(yōu)先級、信號量、消息傳遞、關鍵域和禁止調(diào)度域等