嵌入式系统工具和外围设备

编译器和汇编器

Compiler

编译器用于将源代码从高级编程语言转换为低级编程语言。 它将以高级编程语言编写的代码转换为汇编代码或机器代码。 转换的主要原因是开发可执行程序。

让我们看看编译器执行的操作：

• 代码生成
• 代码优化
• 解析
• 语法直接翻译
• 预处理

交叉编译器

如果编译后的程序在具有不同操作系统和硬件配置的计算机上运行，而不是编译器编译该程序的计算机系统，则该编译器被称为交叉编译器。

反编译器

用于将程序从低级语言翻译成高级语言的工具称为反编译器。 它用于将汇编代码或机器代码转换为高级编程语言。

汇编器

汇编器是一种嵌入式系统工具，用于将以汇编语言编写的计算机指令翻译成计算机处理器用于执行其基本操作的位模式。 汇编器通过将汇编语言指令翻译成一组助记符来表示每个低级机器操作，从而创建目标代码。

嵌入式系统中的调试工具

调试是一种用于减少计算机程序或组装的电子硬件内部的错误或缺陷数量的工具。

紧凑子系统的调试很困难，因为一个子系统中的微小变化可能会在另一个系统中产生错误。 嵌入式系统中使用的调试在开发时间和调试功能方面有所不同。

让我们看看嵌入式系统中使用的不同调试工具：

模拟器

模拟器是一种用于模拟嵌入式系统的工具。 通过在主机上模拟代码来测试微控制器单元的代码。 模拟器用于在软件中模拟完整微控制器的行为。

模拟器的功能

让我们看看模拟器执行的功能：

• 它定义了处理或处理器设备系列，以及目标系统的各种版本。
• 随着执行的进行，它会监控源代码和符号参数的详细信息，以进行每个操作的单步操作。
• 它模拟目标系统端口的每个执行步骤。
• 它提供 RAM 的工作状态。
• 它监控系统的响应并确定吞吐量。
• 它提供当前命令的完整含义。
• 它监控从键盘输入的或从菜单中选择的模拟器命令的详细信息。
• 它有助于内部外围设备和延迟的同步。

微控制器启动套件

为了开发基于嵌入式系统的项目，需要一个完整的微控制器启动套件。 该套件优于模拟器的主要优势在于它们在实时运行条件下工作。 因此，它可以轻松进行输入/输出功能验证。 考虑一个微控制器启动套件，它由：-

• 硬件印刷电路板 (PCB)
• 在线系统编程器 (ISP)
• 一些嵌入式系统工具，如编译器、汇编器、链接器等
• 有时，需要一个集成开发环境 (IDE)

微控制器启动套件中提供的上述组件完全足够，并且是开发简单微控制器项目最便宜的选择。

仿真器

仿真器是一种软件程序或硬件套件，可将一个计算机系统的功能模拟到另一个计算机系统中。 仿真器能够支持与数字对象的真实性的更紧密的连接。

它也可以定义为电子设备中的计算机程序模拟另一个程序或设备的能力。 它专注于重建原始计算机环境，并帮助用户使用任何类型的应用程序或操作系统。

嵌入式系统中的外围设备

嵌入式系统与外部环境的通信是通过使用不同的外围设备与微控制器组合来实现的。

让我们看看嵌入式系统中不同的外围设备：-

• 通用串行总线 (USB)
• 网络，如以太网、局域网 (LAN) 等
• 多媒体卡 (SD 卡、闪存等)
• 串行通信接口 (SCI)，如 RS-232、RS-485、RS-422 等
• 同步串行通信接口，如 SPI、SSC 和 ESSI
• 数字到模拟/模拟到数字 (DAC/ADC)
• 通用输入/输出 (GPIO)
• 调试，如在线系统编程 (ISP)、在线电路串行编程 (ICSP)、BDM 端口等

选择微控制器的标准

选择微控制器是嵌入式系统设计中必不可少的步骤。 选择微控制器时，请确保它满足系统需求并且必须具有成本效益。 我们需要确定 8 位、16 位还是 32 位微控制器最适合任务的计算需求。

除了以上几点，在选择微控制器时还需要牢记以下几点：-