基于Eclipse平台的工具成为嵌入式领域的热门

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<P>如果说芯片行业的硬件正在以晶体管密度每两年翻一倍的步伐前进，那么软件行业也有自己的战斗口号，那就是将软件生产力翻倍。在波士顿举行的2005年嵌入式系统会议(ESC)上，从Accelerated技术公司到Xilinx公司等供应商发布了其在软件开发前沿所取得的进步。
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<P>“当我们首次试图以嵌入式处理器而不是可编程逻辑向嵌入式领域介绍我们的FPGA时，却因为软件开发工具的问题陷入了困境。”Xilinx公司的一位营销经理Tim Erjavec表示。在ESC会议上，工程师们试验了Xilinx公司专为用于Virtex-4 FPGA平台的PowerPC和MicroBlaze处理器而准备的开发包。这个今年9月开始付运的开发包包括一个开发板、一个嵌入式工具套件、一个内电路仿真器、一些参考设计以及超过60个IP内核。据Erjavec介绍，这款售价不足1000美元的开发包包含一系列可提升软件生产力的工具，从向导到下拉菜单以及一个基于Eclipse平台的完整集成开发环境(IDE)。
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<P>在过去二十年间，FPGA主要在水平方向上取得发展，通讯是其主要的垂直市场。现在，Xilinx及其伙伴正在创立一些特定类型的IP，以期能够帮助制造商在汽车和医疗系统等处于上升趋势的市场上取得成功。
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<P>Accelerated技术公司是明导资讯的子公司，其营销主管Robert Day认为，Actel、Altera和Xilinx公司的“软”处理器在编程时所需的软件开发工具已经取得了长足进步，以至于现在工程师们已经获得了一个“只要努力就可以使它们有效工作的机会”。
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<P>在ESC展会上，Accelerated技术公司展示了一款被称为Nucleus的小占位空间的实时操作系统，可以在Xilinx软核以及Altera公司的Nios软核上运行。运行于Eclipse平台上的Nucleus开发工具可以替代FPGA制造商提供的各种基于Eclipse的IDE，这也使得设计小组能够根据需要把不同制造商提供的工具作为Eclipse平台的插件使用。
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<P>Day估计，板上带有软处理器内核的FPGA中约有半数使用操作系统(OS)来管理并发任务，而用于顺序进程的FPGA则不需要OS。EE Times的调查结果表明，约60%的嵌入式开发工程师表示他们计划在其下一款设计中使用FPGA，而其中约40%的开发人员也表示他们正考虑使用FPGA上的软处理器。
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<P>“简单相乘就可以得知，参加问卷调查的设计人员中约有25%或许会在其下一个嵌入式设计中选择软处理器内核。”Day说。
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<P><B>Eclipse赢得广泛支持</B>
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<P>Eclipse平台(数年前由IBM转交给名为Eclipse基金会的开放源代码组织)目前作为一种编译器、编辑器、调试器以及其它软件开发工具的插件，正在嵌入式领域获得发展动力。在过去一年中，风河系统公司已经将其IDE从专有用户接口和平台转移到 Eclipse。包括Accelerated科技、Altera、TI和Xilinx在内的许多公司也将Eclipse平台作为自身工具的基础。
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<P>诺基亚最近宣称将引领开发面向移动Java开发工具的Eclipse框架，在为移动环境标准提供完整Java支持工具的努力中贡献自己的工具。
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<P>Green Hills软件公司是Eclipse基金会最主要的一名不合作者，该公司在ESC会议上展示了其作为Eclipse平台插件的C和C++编译器，但不包含调试器和其它关键软件。Green Hills公司的创始人Dan O'Dowd一直都在批评Eclipse方法，早些时候曾称其为“一种拼凑物”和“半成品框架”。
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<P>O'Dowd透露，他的公司之所以会支持Eclipse完全是由于消费者的要求，这些消费者希望能够将Green Hills公司的编译器同他们已经购买的基于Eclipse的插件集成在一起。
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<P>“我不确定Eclipse是否适合通用市场。现在可以看到的优势是它能够使用许多第三方工具，但我一直怀疑这些工具是否有机会协同工作。我们现在可没有扛起支持Eclipse的旗帜。”O'Dowd说。
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<P><B>推进中的中间件</B>
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<P>实时软件供应商Quadros系统公司在ESC上公布了一个面向家庭通用即插即用(UpnP)连接的软件开发包。该公司的营销主管Stephen Martin表示，Quadros是业界首批提供UPnP开发软件的软件公司之一，目标客户主要是提供消费类电子、安全系统以及计算机外设的供应商。UpnP软件可以使设备在无需用户干预的情况下通过有线或无线方式加入网络。
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<P>Martin介绍，以往会自行开发软件的大型消费类电子公司正在日益转向外部供应商。“行业目前的状况是：以更短的上市时间和更小型的设计团队制造更为复杂的系统。他们不得不构造支持所有标准、协议、I/O以及应用的系统。所以，他们会需要我们这样的公司。”他说。
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<TD><IMG src="http://www.eetchina.com/ARTICLES/2005NOV/B/EECOL_2005ONOV23_EMS_NT_03.JPG" align=right border=0></TD></TR>
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<P><I>图1: 超过40%的嵌入式开发者希望使用FPGA</I></P></TD></TR></TABLE>
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<P>这也意味着像Quadros(其核心能力体现在小占位空间的实时OS中)这样的公司必须整合更多的软件层，从而将USB驱动器、硬件安全以及文件系统(写入闪存和其它形式的嵌入式存储器)集成在一起。Quadros公司目前拥有十几位工程师，在开发项目，并正在就UPnP软件开发包项目与更多的软件公司发展合作关系，其中包括设备驱动器供应商Intelligraphics公司。
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<P>美国军方和大型国防工程承包商正在推动为战场联网建立软件标准，其部分原因是希望通过现有的商业产品赢得成本效益。
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<P>“军方有发展统一全球数据空间的愿景，”中间件供应商RTI公司的产品战略主管Pauline Shulman表示。面对从PDA到地面交通工具的各种系统，五角大楼的目标是使用相同的数据集在“全球信息网”中创立“群中群系统(systems of systems)”。
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<P><B>“发布/订阅”网络</B>
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<P>RTI公司已经开发了允许这些系统加入“发布/订阅”网络的中间件专有技术。在这种网络中，当一个智能传感器或系统宣布其发布某些特定形式数据的意向时，其它传感器(或系统)就会宣布其订阅意向。
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<P>网络数据分布服务技术(最早由斯坦福大学的机器人技术实验室开发)现在被应用在各种包含了众多节点的对等网络中，如英国的火车系统、空中交通控制系统以及战舰系统。日本的Omron公司已经开发了一套智能交通信号系统，这套系统使用了发布/订阅网络来调整东京公路网络的交通信号时序，目前已经部署在东京各地，Shulman介绍。
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<P>RTI公司在本次会议上宣布已从4TEC BV公司那里获得了名为SkyBoard的IP。SkyBoard从字面上传达了“天空中的白板”这一概念。
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<P>正如以家庭为中心的UPnP标准意在使家庭用户能够简单地把摄像机和显示器接入家庭网络一样(之后再拔掉)，SkyBoard技术允许更大型的网络随着设备的加入和离开不断发生改变。
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<P>“这个目标并不容易达到。”Shulman认为，“发布/订阅是一种灵巧的信息中继方式。这种对等网络所面临的挑战是如何在实时情况下保证服务质量(QoS)。”
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<P>另一家进入中间件领域的公司是Enea嵌入式技术公司，该公司以OSE实时操作系统而闻名。Enea公司推出了名为Element的中间件产品，可以确保跨越多操作系统和处理器的应用能够可靠地工作。
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<P>Enea公司战略联盟主管Anders Flodin介绍，思科、惠普和IBM等大型计算机和网络公司已经为用于高可用性的系统开发出了专有的中间件。而售价大约7.5万美元的Element则把这种能力带入了商业市场，为系统供应商制造蜂窝基站、医疗电子网络以及其它的“群中群系统”创造了条件。
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<P>“迄今为止，嵌入领域内存在许多的中间件产品。”Flodin说。他强调在向嵌入市场提供中间件方面，Enea公司正在同Clovis和GoAhead等公司竞争。随着OEM逐渐将工程资源集中于自己的增值软件上，它们越来越趋向于购买而不是构建中间件。Element中间件的工作量达到40人年，代码量达到了50万行。
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<P>“各家公司都在试图找到自己的增值点。对于非核心的其他部分，他们希望能够通过购买更多的商业化软件来与竞争者分摊成本。”Flodin说。 </P>