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意法半导体为 32 位微控制器发布了一款自由的 Linux 集成开发环境

2016-3-16 10:46    收藏: 1    

32 位微控制器世界向 Linux 敞开大门。前一段时间,领先的 ARM Cortex-M 供应商意法半导体(ST)发布了 一款自由的 Linux 桌面版开发程序,该软件面向其旗下的 STM32 微控制单元(MCU)。包含了 ST 的 STM32CubeMX 配置器和初始化工具,以及其 STM32 系统工作台(SW4STM32) ,这个基于 Eclipse 的 IDE 由工具 Ac6 创建。支撑 SW4STM32 的工具链,论坛,博客以及技术会由 openSTM32.org 开发社区提供。

“Linux 社区以吸引富有创意的自由思想者而闻名,他们善于交流心得、高效地克服挑战。” Laurent Desseignes,意法半导体微控制器产品部,微控制器生态系统市场经理这么说道:“我们正着手做的是让他们能极端简单的借力 STM32 系列的特性和性能施展自己的才能,运用到富有想象力的新产品的创造中去。

Linux 是物联网(IoT)网关和枢纽,及高端 IoT 终端的领先平台。但是,大部分 IoT 革命,以及可穿戴设备市场基于小型的低功耗微控制器,对 Cortex-M 芯片的运用越来越多。虽然其中的一小部分可以运行精简的 uCLinux (见下文),却没能支持更全面的 Linux 发行版。取而代之的是实时操作系统(RTOS)们或者有时干脆不用 OS 来控制。固件的开发工作一般会在基于 Windows 的集成开发环境(IDE)上完成。

通过 ST 的自由工具,Linux 开发者们可以更容易的开疆拓土。ST 工具中的一些技术在第二季度应该会登录 Mac OS/X 平台,与 STM32 Nucleo 、开发套件、以及评估板同时面世。Nucleo 支持 32 针、64 针、和 144 针的版本,并且提供类似 Arduino 连接器这样的插件。

STM32CubeMX 配置器和 IDE SW4STM32 使 Linux 开发者能够配置微控制器并开发调试代码。SW4STM32 支持在 Linux 下通过社区更改版的 OpenOCD 使用调试工具 ST-LINK/V2。

据 ST 称,软件兼容 STM32Cube 软件包及标准外设库中的微控制器固件。目标是囊括 ST 的全系列 MCU,从入门级的 Cortex-M0 内核到高性能的 M7 芯片,包括 M0+,M3 和 DSP 扩展的 M4 内核。

ST 并非首个为 Linux 准备 Cortex-M 芯片 IDE 的 32 位 MCU 供应商,但似乎是第一大自由的 Linux 平台。例如 NXP,MCU 的市场份额随着近期收购了 Freescale (Kinetis 系列 MCU,等)而增加,提供了一款 IDE LPCXpresso IDE,支持 Linux 、Windows 和 Mac。然而,LPCXpresso 每份售价 $450。

在其 SmartFusion FPGA 系统级芯片(SoC)上集成了 Cortex-M3 芯片的 Microsemi,拥有一款 IDE Libero IDE,适用于 RHEL 和 Windows。然而,Libero 需要许可证才行,并且 RHEL 版缺乏如 FlashPro 和 SoftConsole 的插件。

为什么要学习 MCU?

即便 Linux 开发者并没有计划在 Cortex-M 上使用 uClinux,但是 MCU 的知识总会派上用场。特别是牵扯到复杂的 IoT 工程,需要扩展 MCU 终端至云端。

对于原型和业余爱好者的项目,Arduino 板为其访问 MCU 提供了非常便利的接口。然而原型之外,开发者常常就会用更快的 32 位 Cortex-M 芯片以及所带来的附加功能来替代 Arduino 板和板上的那块 8 位 MCU ATmega32u4。这些附加功能包括改进的存储器寻址,用于芯片和各种总线的独立时钟设置,以及芯片 Cortex-M7 自带的入门级显示芯片。

还有些可能需求 MCU 开发技术的地方包括可穿戴设备,低功耗、低成本和小尺寸给了 MCU 一席之地,还有机器人和无人机这些使用实时处理和电机控制的地方更为受用。在机器人上,你更是有可能看看 Cortex-A 与 Cortex-M 集成在同一个产品中的样子。

对于 SoC 芯片还有这样的一种温和的局势,即将 MCU 加入到 Linux 驱动的 Cortex-A 核心中,就如同 NXP i.MX6 SoloX。虽然大多数的嵌入式项目并不使用这种混合型 SoC 或者说将应用处理器和 MCU 结合在同一产品中,但开发者会渐渐地发现自己工作的生产线、设计所基于的芯片正渐渐的从低端的 MCU 模块发展到 Linux 或安卓驱动的 Cortex-A。

uClinux 是 Linux 在 MCU 领域的筹码

随着物联网的兴起,我们见到越来越多的 SBC 和模块计算机,它们在 32 位的 MCU 上运行着 uClinux。不同于其他的 Linux 发行版,uClinux 并不需要内存管理单元(MMU)。然而,uClinux 对市面上可见 MCU 有更高的内存需求。需求更高端的 Cortex-M4 和 Cortex-M4 微控制器内置内存控制器来支持外部 DRAM 芯片。

Amptek SBC 在 NXP LPC Cortex-M3 和 -M4 芯片上运行 uClinux,以提供常用的功能类似 WiFi、蓝牙、USB 等众多接口。Arrow 的 SF2+ 物联网开发套件将 uClinux 运行于 SmartFusion2 模块计算机的 Emcraft 系统上,该模块计算机是 Microsemi 的 166MHz Cortex-M3/FPGA SmartFusion2 混合 SoC。

Emcraft 销售基于 uClinux 的模块计算机,有 ST 和 NXP 的,也有 Microsemi 的 MCU,是 32 位 MCU 上积极推进 uClinux 的重要角色。日益频繁的 uClinux 开始了与 ARM 本身 Mbed OS的对抗,至少在高端的 MCU 工程中需要无线通信和更为复杂的操作规则。Mbed 和 modern 的支持者,开源的 RTOS 们,类似 FreeRTOS 认为 uClinux 需要对 RAM 的需求太高以至于难以压低 IoT 终端的价格,然而 Emcraft 与其他 uCLinux 拥趸表示价格并没有如此夸张,而且扩展 Linux 的无线和接口也是相当值得的,即使只是在像 uClinux 这样的精简版上。

当被问及对于这次 ST 发布的看法,Emcraft 的主任工程师 Vladimir Khusainov 表示:“ST决定将这款开发工具 移植至 Linux 对于 Emcraft 是个好消息,它使得 Linux 用户能轻易的在嵌入式 STM MCU 上展开工作。我们希望那些有机会熟悉 STM 设备,使用 ST 配置器和嵌入式库的用户可能对在目标机上使用嵌入式 Linux (以 uClinux 的形式)感兴趣。”

最近关于 Cortex-M4 上运行 uClinux 的概述,可以查看去年 Jim Huang 与 Jeff Liaws 在嵌入式 Linux 大会上使用的幻灯片。更多关于 Cortex-M 处理器可以查看这里过的 AnandTech 总结


via: http://www.linux.com/news/embedded-mobile/mobile-linux/884961-st-releases-free-linux-ide-for-32-bit-mcus

作者:Arun Pyasi 译者:martin2011qi 校对:wxy

本文由 LCTT 原创翻译,Linux中国 荣誉推出

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