基于Eclipse平臺(tái)的工具成為嵌入式領(lǐng)域的熱門

       “當(dāng)我們首次試圖以嵌入式處理器而不是可編程邏輯向嵌入式領(lǐng)域介紹我們的FPGA時(shí)，卻因?yàn)檐浖_發(fā)工具的問題陷入了困境。”Xilinx公司的一位營(yíng)銷經(jīng)理Tim Erjavec表示。在ESC會(huì)議上，工程師們?cè)囼?yàn)了Xilinx公司專為用于Virtex-4 FPGA平臺(tái)的PowerPC和MicroBlaze處理器而準(zhǔn)備的開發(fā)包。這個(gè)2005年9月開始付運(yùn)的開發(fā)包包括一個(gè)開發(fā)板、一個(gè)嵌入式工具套件、一個(gè)內(nèi)電路仿真器、一些參考設(shè)計(jì)以及超過60個(gè)IP內(nèi)核。據(jù)Erjavec介紹，這款售價(jià)不足1000美元的開發(fā)包包含一系列可提升軟件生產(chǎn)力的工具，從向?qū)У较吕藛我约耙粋€(gè)基于Eclipse平臺(tái)的完整集成開發(fā)環(huán)境(IDE)。

       在過去二十年間，F(xiàn)PGA主要在水平方向上取得發(fā)展，通訊是其主要的垂直市場(chǎng)?，F(xiàn)在，Xilinx及其伙伴正在創(chuàng)立一些特定類型的IP，以期能夠幫助制造商在汽車和醫(yī)療系統(tǒng)等處于上升趨勢(shì)的市場(chǎng)上取得成功。

       Accelerated技術(shù)公司是明導(dǎo)資訊的子公司，其營(yíng)銷主管Robert Day認(rèn)為，Actel、Altera和Xilinx公司的“軟”處理器在編程時(shí)所需的軟件開發(fā)工具已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，以至于現(xiàn)在工程師們已經(jīng)獲得了一個(gè)“只要努力就可以使它們有效工作的機(jī)會(huì)”。

       在ESC展會(huì)上，Accelerated技術(shù)公司展示了一款被稱為Nucleus的小占位空間的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可以在Xilinx軟核以及Altera公司的Nios軟核上運(yùn)行。運(yùn)行于Eclipse平臺(tái)上的Nucleus開發(fā)工具可以替代FPGA制造商提供的各種基于Eclipse的IDE，這也使得設(shè)計(jì)小組能夠根據(jù)需要把不同制造商提供的工具作為Eclipse平臺(tái)的插件使用。

       Day估計(jì)，板上帶有軟處理器內(nèi)核的FPGA中約有半數(shù)使用操作系統(tǒng)(OS)來管理并發(fā)任務(wù)，而用于順序進(jìn)程的FPGA則不需要OS。EE Times的調(diào)查結(jié)果表明，約60%的嵌入式開發(fā)工程師表示他們計(jì)劃在其下一款設(shè)計(jì)中使用FPGA，而其中約40%的開發(fā)人員也表示他們正考慮使用FPGA上的軟處理器。

     “簡(jiǎn)單相乘就可以得知，參加問卷調(diào)查的設(shè)計(jì)人員中約有25%或許會(huì)在其下一個(gè)嵌入式設(shè)計(jì)中選擇軟處理器內(nèi)核?！盌ay說。

Eclipse贏得廣泛支持

       Eclipse平臺(tái)(數(shù)年前由IBM轉(zhuǎn)交給名為Eclipse基金會(huì)的開放源代碼組織)目前作為一種編譯器、編輯器、調(diào)試器以及其它軟件開發(fā)工具的插件，正在嵌入式領(lǐng)域獲得發(fā)展動(dòng)力。在過去一年中，風(fēng)河系統(tǒng)公司已經(jīng)將其IDE從專有用戶接口和平臺(tái)轉(zhuǎn)移到 Eclipse。包括Accelerated科技、Altera、TI和Xilinx在內(nèi)的許多公司也將Eclipse平臺(tái)作為自身工具的基礎(chǔ)。

       諾基亞最近宣稱將引領(lǐng)開發(fā)面向移動(dòng)Java開發(fā)工具的Eclipse框架，在為移動(dòng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提供完整Java支持工具的努力中貢獻(xiàn)自己的工具。

        Green Hills軟件公司是Eclipse基金會(huì)最主要的一名不合作者，該公司在ESC會(huì)議上展示了其作為Eclipse平臺(tái)插件的C和C++編譯器，但不包含調(diào)試器和其它關(guān)鍵軟件。Green Hills公司的創(chuàng)始人Dan O'Dowd一直都在批評(píng)Eclipse方法，早些時(shí)候曾稱其為“一種拼湊物”和“半成品框架”。

       O'Dowd透露，他的公司之所以會(huì)支持Eclipse完全是由于消費(fèi)者的要求，這些消費(fèi)者希望能夠?qū)reen Hills公司的編譯器同他們已經(jīng)購(gòu)買的基于Eclipse的插件集成在一起。

      “我不確定Eclipse是否適合通用市場(chǎng)。現(xiàn)在可以看到的優(yōu)勢(shì)是它能夠使用許多第三方工具，但我一直懷疑這些工具是否有機(jī)會(huì)協(xié)同工作。我們現(xiàn)在可沒有扛起支持Eclipse的旗幟。”O(jiān)'Dowd說。

推進(jìn)中的中間件

       實(shí)時(shí)軟件供應(yīng)商Quadros系統(tǒng)公司在ESC上公布了一個(gè)面向家庭通用即插即用(UpnP)連接的軟件開發(fā)包。該公司的營(yíng)銷主管Stephen Martin表示，Quadros是業(yè)界首批提供UPnP開發(fā)軟件的軟件公司之一，目標(biāo)客戶主要是提供消費(fèi)類電子、安全系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)外設(shè)的供應(yīng)商。UpnP軟件可以使設(shè)備在無需用戶干預(yù)的情況下通過有線或無線方式加入網(wǎng)絡(luò)。

       Martin介紹，以往會(huì)自行開發(fā)軟件的大型消費(fèi)類電子公司正在日益轉(zhuǎn)向外部供應(yīng)商。“行業(yè)目前的狀況是：以更短的上市時(shí)間和更小型的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)制造更為復(fù)雜的系統(tǒng)。他們不得不構(gòu)造支持所有標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、I/O以及應(yīng)用的系統(tǒng)。所以，他們會(huì)需要我們這樣的公司。”他說。

圖1: 超過40%的嵌入式開發(fā)者希望使用FPGA

       這也意味著像Quadros(其核心能力體現(xiàn)在小占位空間的實(shí)時(shí)OS中)這樣的公司必須整合更多的軟件層，從而將USB驅(qū)動(dòng)器、硬件安全以及文件系統(tǒng)(寫入閃存和其它形式的嵌入式存儲(chǔ)器)集成在一起。Quadros公司目前擁有十幾位工程師，在開發(fā)項(xiàng)目，并正在就UPnP軟件開發(fā)包項(xiàng)目與更多的軟件公司發(fā)展合作關(guān)系，其中包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)商Intelligraphics公司。

       美國(guó)軍方和大型國(guó)防工程承包商正在推動(dòng)為戰(zhàn)場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)建立軟件標(biāo)準(zhǔn)，其部分原因是希望通過現(xiàn)有的商業(yè)產(chǎn)品贏得成本效益。

      “軍方有發(fā)展統(tǒng)一全球數(shù)據(jù)空間的愿景，”中間件供應(yīng)商RTI公司的產(chǎn)品戰(zhàn)略主管Pauline Shulman表示。面對(duì)從PDA到地面交通工具的各種系統(tǒng)，五角大樓的目標(biāo)是使用相同的數(shù)據(jù)集在“全球信息網(wǎng)”中創(chuàng)立“群中群系統(tǒng)(systems of systems)”。

“發(fā)布/訂閱”網(wǎng)絡(luò)

       RTI公司已經(jīng)開發(fā)了允許這些系統(tǒng)加入“發(fā)布/訂閱”網(wǎng)絡(luò)的中間件專有技術(shù)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)一個(gè)智能傳感器或系統(tǒng)宣布其發(fā)布某些特定形式數(shù)據(jù)的意向時(shí)，其它傳感器(或系統(tǒng))就會(huì)宣布其訂閱意向。

       網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分布服務(wù)技術(shù)(最早由斯坦福大學(xué)的機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開發(fā))現(xiàn)在被應(yīng)用在各種包含了眾多節(jié)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，如英國(guó)的火車系統(tǒng)、空中交通控制系統(tǒng)以及戰(zhàn)艦系統(tǒng)。日本的Omron公司已經(jīng)開發(fā)了一套智能交通信號(hào)系統(tǒng)，這套系統(tǒng)使用了發(fā)布/訂閱網(wǎng)絡(luò)來調(diào)整東京公路網(wǎng)絡(luò)的交通信號(hào)時(shí)序，目前已經(jīng)部署在東京各地，Shulman介紹。

        RTI公司在本次會(huì)議上宣布已從4TEC BV公司那里獲得了名為SkyBoard的IP。SkyBoard從字面上傳達(dá)了“天空中的白板”這一概念。

        正如以家庭為中心的UPnP標(biāo)準(zhǔn)意在使家庭用戶能夠簡(jiǎn)單地把攝像機(jī)和顯示器接入家庭網(wǎng)絡(luò)一樣(之后再拔掉)，SkyBoard技術(shù)允許更大型的網(wǎng)絡(luò)隨著設(shè)備的加入和離開不斷發(fā)生改變。

      “這個(gè)目標(biāo)并不容易達(dá)到。”Shulman認(rèn)為，“發(fā)布/訂閱是一種靈巧的信息中繼方式。這種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)是如何在實(shí)時(shí)情況下保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)?！?

       另一家進(jìn)入中間件領(lǐng)域的公司是Enea嵌入式技術(shù)公司，該公司以O(shè)SE實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)而聞名。Enea公司推出了名為Element的中間件產(chǎn)品，可以確?？缭蕉嗖僮飨到y(tǒng)和處理器的應(yīng)用能夠可靠地工作。

        Enea公司戰(zhàn)略聯(lián)盟主管Anders Flodin介紹，思科、惠普和IBM等大型計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)公司已經(jīng)為用于高可用性的系統(tǒng)開發(fā)出了專有的中間件。而售價(jià)大約7.5萬美元的Element則把這種能力帶入了商業(yè)市場(chǎng)，為系統(tǒng)供應(yīng)商制造蜂窩基站、醫(yī)療電子網(wǎng)絡(luò)以及其它的“群中群系統(tǒng)”創(chuàng)造了條件。

      “迄今為止，嵌入領(lǐng)域內(nèi)存在許多的中間件產(chǎn)品?！盕lodin說。他強(qiáng)調(diào)在向嵌入市場(chǎng)提供中間件方面，Enea公司正在同Clovis和GoAhead等公司競(jìng)爭(zhēng)。隨著OEM逐漸將工程資源集中于自己的增值軟件上，它們?cè)絹碓节呄蛴谫?gòu)買而不是構(gòu)建中間件。Element中間件的工作量達(dá)到40人年，代碼量達(dá)到了50萬行。

      “各家公司都在試圖找到自己的增值點(diǎn)。對(duì)于非核心的其他部分，他們希望能夠通過購(gòu)買更多的商業(yè)化軟件來與競(jìng)爭(zhēng)者分?jǐn)偝杀??！盕lodin說。