嵌入式自學(xué)可能嗎_自動(dòng)生成的代碼支持的硬件平臺(tái)的簡(jiǎn)介

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嵌入式自學(xué)可能嗎_自動(dòng)生成的代碼支持的硬件平臺(tái)的簡(jiǎn)介,   

你們自動(dòng)生成的代碼都支持哪些MCU？

這是這幾年最經(jīng)常被問(wèn)到的幾個(gè)問(wèn)題之一了，我向來(lái)的回答是：

代碼生成工具生成的是標(biāo)準(zhǔn)C代碼，支持所有的MCU或者DSP。

既然答案如此明確，干嘛還要來(lái)寫這篇文章？

回答問(wèn)題前，我們先看看為什么會(huì)有這么多人提及這個(gè)問(wèn)題。

M曾經(jīng)的Target Support Package

我敢說(shuō)很多人提到這個(gè)問(wèn)題是因?yàn)?u>MATLAB曾經(jīng)有一個(gè)的工具箱，叫做Target Support Package，簡(jiǎn)稱TSP，這個(gè)產(chǎn)品從MATLAB R2011a開始不再單獨(dú)銷售。不過(guò)，對(duì)于習(xí)慣了汽車行業(yè)這種嵌入式軟件開發(fā)的工程師，這些支持包，可能只能用作過(guò)家家了，因?yàn)槠�車行業(yè)的軟件是下面這個(gè)樣子的：

  

即便是我們不使用AUTOSAR架構(gòu)，差別也主要在于是否有RTE上，其他的部分該有的都會(huì)有的。

我們?cè)賮?lái)看一下TSP這個(gè)工具包有什么功能，下面這幅圖是MATLAB R2012b里面TI C2000的TSP模塊庫(kù)：

  

這個(gè)模塊庫(kù)里有AD、有數(shù)字IO，有PWM輸出，有比較寄存器，還有各類通信端口的收發(fā)模塊等等，我們可以假想有這樣一個(gè)模型：

  

模型中，AD模塊有了，在生成的代碼中，有讀取AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的C接口函數(shù)，AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Algorithm部分的運(yùn)算，獲得期望的PWM輸出信號(hào)的占空比，后面的PWM模塊會(huì)根據(jù)這個(gè)占空比的數(shù)值產(chǎn)生PWM信號(hào)。

看起來(lái)好像非常不錯(cuò)的樣子，不過(guò)我們想，就AD轉(zhuǎn)換或者PWM輸出這類底層驅(qū)動(dòng)軟件，對(duì)于一個(gè)做單片機(jī)的工程師來(lái)講，這點(diǎn)工作量并不大，并且，對(duì)于同一款單片機(jī)，最底層的驅(qū)動(dòng)軟件通常非常穩(wěn)定，不會(huì)像應(yīng)用層軟件那樣需要頻繁變更。

也就是說(shuō)，TSP給我們節(jié)省的時(shí)間非常有限。

時(shí)間上不能節(jié)省太多倒還不是最大的問(wèn)題。最大的問(wèn)題是，這部分軟件在Simulink環(huán)境下沒(méi)法仿真，如果架構(gòu)設(shè)計(jì)不好，這會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)模型的可驗(yàn)證性變差。

如果為了節(jié)省那么一點(diǎn)微不足道的時(shí)間，而導(dǎo)致整個(gè)模型的可驗(yàn)證性變差，得不償失。

另外，還有不少客戶試圖自己開發(fā)TSP，這往往連節(jié)省微不足道的時(shí)間的好處都沒(méi)了，因?yàn)殚_發(fā)TSP也算得上對(duì)Simulink做深度定制了，通常需要用戶熟悉TLC編程，熟悉S-Function，并且，無(wú)論是TLC還是S-Function都沒(méi)有便利的調(diào)試環(huán)境，這對(duì)于開發(fā)以及后期維護(hù)TSP都帶來(lái)了非常大的困難。

所以，我對(duì)Simulink模型設(shè)計(jì)的建議是：

能在Simulink環(huán)境下仿真的部分，可以通過(guò)Simulink實(shí)現(xiàn)，對(duì)于單片機(jī)底層這類沒(méi)法在Simulink下仿真的軟件，不應(yīng)該打包到Simulink環(huán)境下。

MTSP是否一無(wú)是處？

前面我們說(shuō)過(guò)，這個(gè)工具從2011年開始已經(jīng)不再單獨(dú)銷售，但并未壽終正寢。最新版的MATLAB的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中已經(jīng)看不到這個(gè)產(chǎn)品，不過(guò)，如果你一定要找，還是可以通過(guò)添加硬件支持包的方式找到各式各樣的硬件支持包，并且相對(duì)以前的TSP，硬件支持包不僅提供了很多MCU的驅(qū)動(dòng)模塊，而且還提供了很多熱門硬件的支持，比如Arduino，Raspberry Pi等，如下圖示：

  

對(duì)于完全沒(méi)有嵌入式軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的大、中學(xué)生或者工程師，如果想做嵌入式系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)某些算法，而又沒(méi)有精力去學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)，的確可以借助TSP，通過(guò)Simulink實(shí)現(xiàn)算法，并最快的做目標(biāo)處理器上驗(yàn)證這些算法，這也是不錯(cuò)的選擇。

但是對(duì)于產(chǎn)品開發(fā)，TSP在很多行業(yè)是行不通的。

M不該有的誤解

或許因?yàn)門SP的存在，讓很多人產(chǎn)生如下誤解：

MATLAB沒(méi)提供TSP的單片機(jī)就等于MATLAB代碼生成不支持這款單片機(jī)

基于模型的嵌入式軟件設(shè)計(jì)一定要有TSP作為支持，沒(méi)有TSP支持，就沒(méi)法進(jìn)行基于模型的嵌入式軟件設(shè)計(jì)

這兩種誤解是沒(méi)有道理的，我們應(yīng)該參照AUTOSAR架構(gòu)，做應(yīng)用層軟件開發(fā)或者策略實(shí)現(xiàn)部分的模型開發(fā)中使用模型。

如果我們仔細(xì)觀察一下AUTOSAR的軟件架構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)軟件部分，除了MCAL層之外，還有ECU 抽象層、協(xié)議棧、操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件，并且這部分軟件遠(yuǎn)比MCAL復(fù)雜，如果使用TSP，基礎(chǔ)軟件中除了MCAL之外的軟件怎么實(shí)現(xiàn)？這是一個(gè)問(wèn)題，不需要答案，只為更加明確TSP做汽車電子產(chǎn)品軟件開發(fā)中沒(méi)有價(jià)值。