一開始,開發(fā)人員從零開始創(chuàng)建所有的代碼，這是困難的,耗時的,痛苦的。開發(fā)人員努力工作,微控制器供應商生成構建環(huán)境和平臺來抽象低級別的啟動代碼和構建環(huán)境。開發(fā)人員很高興,現(xiàn)在能夠更快地編寫他們的應用程序代碼。雖然提供預配置的構建環(huán)境是有幫助的,但是有五個原因,開發(fā)團隊應該考慮構建自己的C/C++環(huán)境,而不是使用他們的單片機供應商提供的環(huán)境。

理由1-了解你的應用程序的基礎

許多單片機供應商在創(chuàng)建開發(fā)平臺方面做了很多工作,他們的客戶可以使用這些平臺開發(fā)嵌入式產(chǎn)品。畢竟,如果客戶完成了所有通常在每個產(chǎn)品上完成的工作,比如編寫鏈接器腳本、啟動代碼、鏈接標準庫和初始化微控制器,他們將從中受益?？蛻艨梢院雎赃@個標準代碼,而專注于更快地編寫他們的應用程序,這將使他們更快地進入市場,并且,一般來說,銷售更多的微控制器。

我看到的問題是,開發(fā)人員忽略了底層代碼,忽略了他們的構建環(huán)境是如何工作的,甚至忽略了與項目相關的內容!更糟糕的是,供應商編寫的代碼是作為通用代碼開發(fā)出來的,是一個適合所有解決方案的"一刀切"。這可能不適合任何一個特定的應用。

創(chuàng)建您的構建環(huán)境,在這里您編寫鏈接器,啟動代碼,設置C/C++運行時,并創(chuàng)建您的制作文件,確保您了解您的應用程序和環(huán)境的基礎。你知道哪里有什么原因。您知道您使用什么程序集和C/C++標記來構建應用程序以及原因。實際上,您甚至將了解C/C++運行時環(huán)境,以及它如何影響代碼大小和執(zhí)行效率。如果你只使用你所提供的東西,或者回顧其中的東西,你就會錯過一些重要的細節(jié)。

原因2-代碼優(yōu)化

默認情況下,提供給開發(fā)人員的許多構建環(huán)境可能被配置為嵌入式開發(fā),但它們通常被配置為通用解決方案。該解決方案旨在滿足一般開發(fā)商或公司的需求。不幸的是,結果往往是代碼膨脹,不需要庫函數(shù),甚至是復雜的讀取代碼。例如,看看很多供應商提供的代碼。它們將包括來自C庫的標準系統(tǒng)調用,如打印機、退出、殺死、讀、寫等。使用這些系統(tǒng)調用的最小實現(xiàn)可以很容易地添加超過10千字節(jié)的代碼空間。也許這對許多團隊來說并不是什么大問題,因為他們使用大型32位處理器,但是對于其他嵌入式產(chǎn)業(yè),這可能會制造或破壞一個應用程序!(從閃爍著LED的平臺代碼創(chuàng)建一個基線項目并發(fā)現(xiàn)它編譯到超過60千字節(jié)的代碼,這種情況并不少見!)。

另一個優(yōu)化開發(fā)人員經(jīng)常忽略了默認情況下不會進入構建系統(tǒng)的小性能技巧。例如，如果我使用具有特殊的無等待RAM的部件，我可能會設置我的啟動代碼，將中斷向量放到無等待RAM中，以便從我的中斷中獲得更高效、確定性的運行時行為。不幸的是，我經(jīng)?？吹降挠晒烫峁┑拇a并沒有做到這一點。如果您不構建或仔細檢查您的環(huán)境，您將浪費時鐘周期，并可能增加系統(tǒng)的響應時間。原因#3-更容易與快速和DevOps流程的集成

使用快速和開發(fā)是一個必要的過程,正在許多嵌入式團隊中流行。在嵌入式社區(qū)中獲得動力的快速方法包括測試驅動開發(fā)(TDD)。開發(fā)人員開發(fā)計劃所包含的不僅僅是持續(xù)集成和持續(xù)部署(CI/CD),但這也是我遇到的大多數(shù)團隊都專注的地方。

使用單片機供應商提供的環(huán)境,利用TDD和CI/CD可能會更麻煩和復雜。這是因為他們沒有考慮你需要遵循哪些流程來交付產(chǎn)品,只是你需要什么來讓他們的處理器啟動和運行。結果可能是一個構建環(huán)境,不能很好地與你的其他過程和需求相匹配。我見過團隊為了讓所有這些過程和工具都能很好地結合在一起而艱難地通過各種解決方案,有時甚至是雙重環(huán)境。

理由4-靈活性

有時候,我發(fā)現(xiàn)一個已經(jīng)為我建立的環(huán)境很難定制。有時,整個構建系統(tǒng)中有太多的小掛鉤,因此自定義它所需的時間是從頭開始所需時間的兩倍。例如,您可能希望禁用一個庫,但卻發(fā)現(xiàn)這樣做會導致幾十個編譯錯誤,迫使研究時間去解決。

我發(fā)現(xiàn)一個有幫助的靈活性方法是IDI靈活性。我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不同的開發(fā)人員對于他們想要使用的IDES和文本編輯器有不同的偏好。例如,一個人可能喜歡崇高的文本,另一個視覺工作室的代碼,或另一個供應商提供的IDI。開發(fā)人員經(jīng)常爭論,試圖獲得他們喜歡的工具作為團隊的選擇。如果您構建您的環(huán)境,每個人都可以使用他們的首選工具,這有助于提高開發(fā)人員的效率。

理由5-構建系統(tǒng)定制

我相信建立自己的C+C++環(huán)境的最大原因是能夠定制它。正如我提到的,沒有兩個項目是相同的。有些共同點是存在的,但是您可以通過定制構建系統(tǒng)來顯著地提高代碼的大小和性能。有時,在你從頭開始之前,你無法理解需要什么樣的定制。自定義您的C/C++環(huán)境和構建系統(tǒng)的能力可以顯著影響您的項目的成功。

結論

為嵌入式應用程序創(chuàng)建定制構建系統(tǒng)有許多好處。今天我們探索了一些可能激起你興趣的東西。一開始,進行這樣的努力可能看起來很復雜,并且充滿潛在的問題。幸運的是,這個過程遠沒有你想象的那么復雜。在不到一周的時間里,幾乎任何嵌入式處理器都可以研究和實現(xiàn)定制構建系統(tǒng)。此外,該構建系統(tǒng)是一個高度調整、優(yōu)化良好的系統(tǒng),可以幫助為您的應用程序奠定基礎,并構建能夠支持您的產(chǎn)品數(shù)年的流程。