Интегрированные среды разработки программного обеспечения для микроконтроллеров
В последнее время возросла популярность ARM микроконтроллеров, среди профессионалов и любителей, что привело к появлению очень большого числа интегрированных сред разработки (IDE).
Когда я начал изучать программирование ARM микроконтроллеров, то не мог определиться с выбором среды разработки. Все они различны между собой. К основным различиям я отнес:
- Язык программирования: C, C++, Assembler;
- Количество поддерживаемых архитектур ARM микроконтроллеров;
- Наличие готовой библиотеки функций для решения типовых задач;
- Кроссплатформенность;
- Платный или бесплатный продукт.
Ниже перечислю среды программирование, которые на мой взгляд являются самыми удобными по создания программного обеспечения для микропроцессора.
Atmel Studio – интегрированная среда разработки от компании Atmel для разработки приложений под микроконтроллеры AVR и ARM Cortex–M.
Программа позволяет работать с языками программирования как на ассемблере, так и на C/C++. Она содержит в себе: мастер проектов, виртуальный симулятор, редактор исходного кода, модуль внутрисхемной отладки и интерфейс командной строки. Также поддерживает компилятор GCC и плагин AVR RTOS – операционная система реального времени. Визуальные инструменты позволяют ускорить написание программы. Atmel Studio считается лучшей средой создания приложений для контроллеров AVR.
Последняя версия Atmel Studio 6.1 поддерживает все существующие на сегодняшний момент 8–битные , 32–битные микроконтроллеры серий: Atmel SAM–D, SAM–G, SAM3A, SAM3U, SAM3N, SAM3S, SAM3X, SAM4E, SAM4S, SAM4LLC, SAM4LLS; AVR XMEGA, XMEGA–A, XMEGA–B, XMEGA–C, XMEGA–D, XMEGA–E; AVR UC3–A0/A1, UC3–A3/A4, UC3–B, UC3–C, UC3–D, UC3–L; megaAVR, TinyAVR. Включает в себя более 1100 проектов с примерами.
Интерфейс полностью англоязычный. Atmel Studio работает на операционных системах Windows. Распространяется программа бесплатно [1].
CodeVisionAVR – интегрированная среда разработки приложений для AVR микроконтроллеров. Из главных достоинств CodeVisionAVR можно отметить то, что он не слишком сложен для самостоятельного освоения.
Поддерживает все многочисленное семейство микроконтроллеров AVR, включая чипы с ядром ATxmega. Программа позволяет работать на Си-языках и на ассемблере. Основными модулями CodeVisionAVR являются: трансляторы программ, элементы для инициализации периферийных устройств, компоненты взаимодействия с внешними программаторами, редактор первичного кода, терминальный модуль.
Среда разработки способна записать созданную программу в память микроконтроллера. Модуль прошивки может взаимодействовать со всеми популярными программаторами: AVR910, STK200/300/500 и многими другими.
Результат работы в программе CodeVisionAVR может быть представлен в виде HEX, ROM или BIN–файла для прошивки микроконтроллера сторонним программатором.
Число библиотек CodeVisionAVR растет с каждой новой версией, и включает в себя поддержку продукции известных производителей: Philips, National Semiconductor, Maxim–Dallas Semiconductor и многих других.
Интерфейс CodeVisionAVR английский. CodeVisionAVR работает на операционных системах Windows. Распространяется программа в двух версиях: Evaluation – бесплатная с ограничением на код 4 кБ и урезанным количеством библиотек и Shareware – платная (от 45 евро) [2].
Keil MDK–ARM (Keil uVision) – среда разработки, представляющая собой набор утилит для выполнения полного комплекса мероприятий по написанию приложений для микроконтроллеров.
Keil MDK–ARM позволяет работать с проектами любой сложности, начиная с введения и правки исходных текстов и заканчивая внутрисхемной отладкой кода и программированием памяти микроконтроллера. Компиляторы Keil работают с текстами, написанными на Си или ассемблере. Кроме того возможно использование компиляторов других производителей. Встроенный редактор облегчает работу с исходным текстом за счет использования многооконного интерфейса, выделения синтаксических элементов шрифтом и цветом. Имеет библиотека функций с типовыми задачами. Также стоит отметит наличие отладчик-симулятора, отлаживающий работу скомпилированной программы на виртуальной модели микропроцессора. Он довольно достоверно моделируется работа ядра контроллера и его периферийного оборудования.
Keil MDK–ARM поддерживает огромное количество ARM микропроцессоров, что делает его уникальны, по сравнению с другими средами разработи. Также, имеет огромную базу данных микроконтроллеров, содержащую подробную информацию обо всех поддерживаемых устройствах. В ней хранятся их конфигурационные данные и ссылки на источники информации с дополнительными техническими описаниями.
Интерфейс Keil MDK–ARM на английском языке. Программа работает на операционной системе Windows. Распространяется программа в версиях: Demo – бесплатная версия с рядом ограничений, а также с ограничением размера кода программы 32 Кбайт и Standard, Professional – платные (от 1500 евро) [3].
Atollic TrueSTUDIO – интегрированная среда разработки программ для ARM микроконтроллеров, включающая в себя GNU компилятор и отладчик.
Среда разработки Atollic TrueSTUDIO была создана на базе популярной платформы с открытым исходным кодом – Eclipse. Поддерживает языки C/C++ и ассемблер. Программа включает в себя: редактор кода; менеджер проектов; C/C++ компилятор и систему сборки исходного кода; отладчик; дополнительные инструменты для анализа кода, управления задачами, отслеживания изменений/обновлений, автоматического тестирования созданного кода. Среда разработки генерирует файлы прошивки уникального формата – *.elf. Содержит свыше 1150 бесплатных примеров проектов.
Atollic TrueSTUDIO поддерживает множество ARM микроконтроллеров семейств ARM9, ARM7, Cortex–A, Cortex–R, Cortex–M и т.д., от таких фирм: Atmel, Infineon, Freescale, NXP, Silicon Labs, Renesas, Spansion, STMicroelectronics, Toshiba, Texas Instruments и некоторых других. Также имеется поддержка двухъядерных и многопроцессорных устройств. Взаимодействует с отладчиками ST–LINK и ST–LINK/V2 от STMicroelectronics, SAM–ICE от Atmel, Segger J–Link, OSJTAG и P&E Multilink.
Интерфейс Atollic TrueSTUDIO – английский. Работает на операционных системах Windows. Распространяется программа в версиях: Lite – бесплатная, не имеет ограничений по времени пользования, но включает ряд ограничений. Pro и Premium – платные [4].
IAR Embedded Workbench – среда разработки приложений для целого ряда микроконтроллеров от различных производителей. Преимуществами являются – понятный пользовательский интерфейс и оптимизация генерируемого кода.
Среда позволяет писать программы на языках C, C++ и ассемблере. Реализована поддержка различных операционных систем реального времени и JTAG–адаптеров сторонних компаний. Программа включает в себя: компилятор С/С++, транслятор ассемблера, компоновщик, отладчик-симулятор в кодах Си и ассемблера, менеджер проектов, дополнительные утилиты для работы с оптимизированной CLIB/DLIB библиотекой.
IAR Embedded Workbench в настоящее время, поддерживает работу с 8–, 16–, 32–разрядными микроконтроллерами от Atmel, ARM, NEC, Infineon, Analog Devices, Cypress, Microchip Technologies, Micronas, Dallas Semiconductor/Maxim, Ember, Luminary, OKI, Samsung, National Semiconductor, NXP, Texas Instruments, STMicroelectronics, Renesas, Silicon Labs, TI/Chipcon и Freescale. Для каждой платформы существует своя среда разработки, например, для ARM микроконтроллеров – IAR Embedded Workbench for ARM.
Язык интерфейса – английский. Работает под управлением операционной системы Windows. Распространяется программа платно и бесплатно. В бесплатной версии есть ограничения на размер кода до 4 или 8 КБ, в зависимости от микропроцессора. Платная версия стоит около 3000 долларов [5].
CooCox CoIDE – среда разработки, предназначенная для разработки кода микроконтроллеров архитектуры ARM.
Среда разработки является одним из самых простых и быстрых в плане установки, настройки и освоении. Позволяет начинающим пользователям добиваться в нем существенных результатов. Старт первых проектов обеспечивает мастер, помогающий пройти через все основные этапы разработки, путем ответов на вопросы. CooCox CoIDE позволяет загружать исходный код программы, редактировать его, проводить компиляцию сторонними средствами, прошивать контроллер и проводить отладку. Программа основана на базе Eclipse и имеет все ее достоинства. Библиотека среды содержит в себе несколько готовых примеров программ и функции. Так же стоит отметить, что существует собственная встраиваемая операционная система CooCox CoOS, софт для программирования Flash–памяти CooCox CoFlash, а также инструмент, упрощающий конфигурирование портов контроллеров CooCox CoSmart.
CooCox CoIDE поддерживает микроконтроллеры серии семейств фирм: Atmel, Energy Micro, Holtek, Freescale, Nuvoton, NXP, ST, Texas Instruments. С каждой версией программы список чипов постоянно увеличивается. Встроенный отладчик ST–Link поддерживает все основные режимы отладки.
Программа CooCox CoIDE на английском языке. Среда разработки работает в операционной системе Windows. Возможна работа в операционной системе Linux с помощью Wine, но тогда функции отладки и записи в микроконтроллер будут недоступны. Распространяется программа полностью бесплатно и имеет открытый исходный код [6].
Список использованной литературы
- Официальный сайт Atmel Studio [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.atmel.com/...
- Официальный сайт CodeVisionAVR [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.hpinfotech.ro
- Официальный сайт Keil uVision [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.keil.com
- Официальный сайт Atollic TrueSTUDIO [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.atollic.com
- Официальный сайт IAR Embedded Workbench [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.iar.com
- Официальный сайт CooCox CoIDE [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.coocox.org