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電子元件

通過瑞薩Renesas Synergy?軟件來快速搭建嵌入式應(yīng)用

2025China.cn   2018年02月07日

  解放繁瑣,迎接挑戰(zhàn)

  隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,產(chǎn)品功能變得復(fù)雜和多樣化,這也給嵌入式系統(tǒng)開發(fā)帶來了很多挑戰(zhàn)。嵌入式軟件開發(fā)在整個嵌入式系統(tǒng)中占的比例非常大,而且功能是直接面向用戶的,可以毫不夸張的說,嵌入式軟件做的好不好,直接決定產(chǎn)品的是否優(yōu)秀。

 

  從上圖可以看到,傳統(tǒng)的嵌入式MCU軟件開發(fā),前期投入非常大,這主要包括MCU底層驅(qū)動編寫、外設(shè)功能驗證、中間件代碼移植和協(xié)議棧代碼編寫,以及系統(tǒng)集成和云連接等附加軟件。前期過程需要產(chǎn)品開發(fā)人員不停的學(xué)習(xí)并驗證新的MCU技術(shù),這樣才能編寫良好的MCU驅(qū)動代碼和中間件軟件,以及附加軟件。這個過程會花費大量時間,而且非常繁瑣,并且是重復(fù)性的,這樣讓開發(fā)者在這個過程中變得非??菰锖头ξ?,效率非常低,導(dǎo)致產(chǎn)品也不能快速推向市場,這逐漸成為嵌入式MCU開發(fā)的一個痛點。

如何解決這些問題?

  我們從上面的開發(fā)流程①可以看到,如果能夠從傳統(tǒng)的開發(fā)流程中縮短嵌入式MCU 的底層驅(qū)動、中間件和、系統(tǒng)集成以及云連接代碼的開發(fā)時間,可以大大提高開發(fā)效率,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。從開發(fā)流程②可以看到,在做產(chǎn)品創(chuàng)新時,可以更加容易快速的添加產(chǎn)品差異和創(chuàng)新功能代碼,從而節(jié)省寶貴的設(shè)計時間,并將產(chǎn)品更快地推向市場,贏得市場先機。

Renesas Synergy? 軟件帶來的便利性

 

  Renesas Synergy?軟件是Renesas Synergy? 平臺的重要組成部分,開發(fā)人員可以使用Synergy?軟件,跳過傳統(tǒng)開發(fā)流程中的前期工作,直接創(chuàng)建應(yīng)用代碼,縮短開發(fā)周期,加快產(chǎn)品推向市場。該平臺可使開發(fā)人員:

  ● 立即開始API級別的最終產(chǎn)品應(yīng)用代碼開發(fā)

  ● 省去API以下的軟件和MCU運行學(xué)習(xí)曲線

  ● 將寶貴資源集中用于市場中的創(chuàng)新和差異化

Synergy? 軟件組成

 

  Synergy?軟件主要由Synergy Software Package ( SSP)、軟件API、認證合格的附加軟件 (QSA)、通過驗證的附加軟件 (VSA)這幾大部分組成。其中Synergy Software Package (SSP)是Synergy?軟件的核心,它是瑞薩認證合格的軟件包,并由瑞薩提供質(zhì)保。軟件API為應(yīng)用框架、協(xié)議棧、運行庫、HAL驅(qū)動和BSP提供標(biāo)準化的C語言應(yīng)用程序接口。QSA和VSA則是一些通過認證或驗證的附件軟件。

 

Synergy Software Package (SSP) 核心

 

  Synergy Software Package ( SSP) 包含了MCU的板級支持包BSP、硬件抽象層HAL、中間件以及RTOS、應(yīng)用程序框架和一些功能庫以及應(yīng)用程序接口API。

  應(yīng)用編程接口API

  開發(fā)人員可以使用Synergy?軟件,通過應(yīng)用編程接口API完整訪問RTOS、中間件、通信棧、用戶界面和詳細的MCU功能,這些是開發(fā)人員在連接到嵌入式系統(tǒng)平臺中通常需要的主要組件。

  應(yīng)用程序框架

  應(yīng)用程序框架是可以完成特定任務(wù)的系統(tǒng)服務(wù),框架連接了硬件抽象層HAL,實時操作系統(tǒng)RTOS,中間件和運行庫,簡化了系統(tǒng)設(shè)計。例如:

  ● Wi-Fi 通信框架

  ● 音頻播放框架

  ● 串行通信框架等等

  實時操作系統(tǒng)RTOS

  ThreadX? RTOS 是一個商用的高速多任務(wù)實時操作系統(tǒng),它可以讓開發(fā)者輕松的將多任務(wù)應(yīng)用添加到工程項目中來,而不必到處尋找合格高效的多任務(wù)系統(tǒng)解決方案。

  中間件

  中間件主要包括物聯(lián)網(wǎng)平臺X-Ware?、文件系統(tǒng)FileXTM、USB協(xié)議棧USBXTM、圖形系統(tǒng)GUIXTM和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議套件NetXTM、NetX DuoTM、NetX SecureTM等。這些都可以直接提供給開發(fā)者使用,用于嵌入式系統(tǒng)的擴展功能實現(xiàn)。

  功能庫

  功能庫包括CMSIS DSP庫,安全,加密等,CMSISDSP庫可以輕松的將DSP加入到工程項目中,安全和加密可以讓嵌入式軟件代碼得到保護,不被他人輕易復(fù)制。

  硬件抽象層HAL

  硬件抽象層HAL包含了MCU外設(shè)驅(qū)動和服務(wù),開發(fā)者無需深入了解MCU內(nèi)部硬件,跳過底層學(xué)習(xí)過程,直接從上層開始產(chǎn)品應(yīng)用代碼。

  板級支持包BSP

  板級支持包BSP可以為不同硬件提供定制支持,可以更加方便的使用第三方硬件,例如顯示屏幕、傳感器等驅(qū)動和服務(wù)包,來快速構(gòu)建差異化硬件功能實現(xiàn)。

Synergy? 軟件的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要操作系統(tǒng)的支持及復(fù)雜的互聯(lián)功能、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的開發(fā)及硬件基礎(chǔ),同時提供帶有質(zhì)量保證的配套軟件平臺,Renesas Synergy?軟件包含商用版本的RTOS 和SSP 軟件包。最新發(fā)布的軟件包提供了包含Wi-Fi、蜂窩和BLE 通信模塊在內(nèi)的無線應(yīng)用框架,及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備“輕量級”通訊協(xié)協(xié)議MQTT,并支持傳輸層安全性協(xié)議TLS,幫助您輕松跨越技術(shù)壁壘,10分鐘完成從傳感器終端到云服務(wù)器的連接。

  Wi-Fi應(yīng)用框架

  Wi-Fi框架概覽

 

  Wi-Fi應(yīng)用框架可以使Wi-Fi連接輕松集成,它可以支持不同的協(xié)議配置,其協(xié)議??梢赃\行在主機MCU上,也可以運行在SOC模塊上。該應(yīng)用框架具有很好的兼容性,很容易為新Wi-Fi模塊添加驅(qū)動程序,可以在Synergy? Gallery的合作商項目中查找附加的Wi-Fi驅(qū)動。Synergy?工具可以輕松的配置模式、RTOS線程、框架、協(xié)議棧、協(xié)議、驅(qū)動器、中斷、數(shù)據(jù)包等等。Synergy? 軟件的Wi-Fi應(yīng)用框架包括以下特性:

  ● Wi-Fi設(shè)備配置和分配API

  ● 設(shè)備驅(qū)動器接口

  ● 模塊上運行片上協(xié)議接口

  ● 使用BSD套接字API的應(yīng)用程序接口

  ● NSAL:網(wǎng)絡(luò)協(xié)議抽象層。

  低功耗藍牙應(yīng)用框架

  BLE框架概覽

 

  低功耗藍牙BLE應(yīng)用框架可以在應(yīng)用中輕松集成BLE連接,此框架支持BLE模塊初始化和配置、通用屬性配置文件(GATT)API和片上配置文件API。BLE框架還支持多模式協(xié)議棧配置,可以配置協(xié)議棧運行在主機MCU上,也可以運行在SOC模塊上。該BLE框架同樣具有很好的兼容性,很容易為新BLE模塊添加驅(qū)動程序,可以在Synergy? Gallery的合作商項目中查找附加的BLE驅(qū)動。

  蜂窩通信應(yīng)用框架

  蜂窩框架概覽

 

  蜂窩通信應(yīng)用框架可以使蜂窩通信連接輕松集成,框架在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中通信的支持兩條通道,一個是使用在Synergy? MCU (PPP)上運行的NetXTMTCP/IP協(xié)議棧,另一個是BSD套接字兼容API用于運行在模塊上的片上協(xié)議棧。該蜂窩通信框架同樣具有很好的兼容性,很容易為新蜂窩網(wǎng)絡(luò)模塊添加驅(qū)動程序,可以在Synergy? Gallery的合作商項目中查找附加的蜂窩通信驅(qū)動。蜂窩通信應(yīng)用框架包含如下功能:

  ● 蜂窩通信模塊初始化和配置

  ● 數(shù)據(jù)傳輸和接收

  ● 蜂窩通信接口配置

  ● 統(tǒng)計信息收集

  Synergy? 軟件物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性

  眾所周知,物聯(lián)網(wǎng)采用無線通信技術(shù)作為主要通信方式,對于無線通信來說,人們最為擔(dān)憂的就是它的安全性。為了解決這個問題,瑞薩電子通過Synergy? 軟件的SSP無線應(yīng)用程序框架、TLS / MQTT安全傳輸協(xié)議來一起構(gòu)建“物”與“云”之間的安全網(wǎng)絡(luò)通信,然后接入主要云服務(wù)提供商。這樣的無線通信與安全協(xié)議的完美組合,可以大大提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性。

  Synergy? 軟件的可靠質(zhì)量

 

  SSP軟件是瑞薩電子的商業(yè)化產(chǎn)品,軟件質(zhì)量達到前所未有的高度,也是真正的量產(chǎn)級軟件。在多個硬件平臺上提供SSP軟件數(shù)據(jù)手冊,還包括一系列工業(yè)標(biāo)準以及軟件質(zhì)量保證和最佳實踐。

  軟件質(zhì)量達到前所未有的高度

  瑞薩電子認證合格的軟件和MCU

 

  瑞薩電子在MCU業(yè)界提供獨有的基于ISO/IEC/IEEE12207標(biāo)準過程,根據(jù)軟件質(zhì)量保證(SQA)認證SSP軟件,根據(jù)SSP軟件數(shù)據(jù)手冊的規(guī)范對SSP運行提供質(zhì)保,以及采用量化指標(biāo)來衡量和跟蹤Synergy?軟件質(zhì)量。

  真正的量產(chǎn)級軟件

 

  眾多MCU廠商聲稱提供可量產(chǎn)代碼,如果用戶需要自己證明代碼質(zhì)量,則這些代碼量產(chǎn)價值有限,而瑞薩電子的Synergy?軟件SSP,將具有以下優(yōu)勢:

  ● 持續(xù)集成 – 所有測試均每天運行一次

  - 變更有同行評議,在與主干線合并之前進行驗證

  ● 使用10000+測試案例驗證70+ SSP軟件模塊來度量

  - 94% 通過,剩余部分人工審查以確保不存在不利影響

  ● 利用2種不同的編譯器打造 - GCC和IAR

  - 4種SynergyMCU系列在14種MCU硬件系統(tǒng)上運行

  ● 60k行以上可執(zhí)行測試代碼

  - 每條測試代碼線采用1.4線SSP代碼

  ● 5個關(guān)鍵指標(biāo)

  - 符合編碼標(biāo)準

  - 清除編譯

  - 維護低復(fù)雜性

  - 全測試覆蓋率

  - 需要追蹤性

  Synergy? SSP軟件許可協(xié)議

 

  Synergy? SSP軟件包含評估版許可和開發(fā)生產(chǎn)許可兩種軟件許可協(xié)議,下面是這兩種軟件許可協(xié)議的詳細對比。

  Synergy? SSP軟件源代碼

 

  在嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)和調(diào)試過程中,源代碼對于開發(fā)者來說,是極其重要的,可以大大提高錯誤查找和跟蹤調(diào)試以及后期維護的效率,可以看到所有SSP的源代碼,可支持:

  ● 在 e2 studio 和 IAR Embedded Workbench?中可以查看源代碼,也可以在源代碼中進行調(diào)試

  ● 用戶可以查看、修改或打印普通源代碼

  ● 當(dāng)使用開發(fā)和生產(chǎn)軟件許可時,可以在開發(fā)環(huán)境中查看受保護的源代碼,但不能修改、拷貝或打印受保護的源代碼

  Synergy? SSP軟件版本發(fā)布和控制

 

  在嵌入式軟件開發(fā)中,廠商提供的軟件包的生命周期和維護支持時間是非常重要的,這不僅決定在后期新產(chǎn)品開發(fā)中的投入成本和開發(fā)時間,更代表著產(chǎn)品更新維護中和成本。作為瑞薩電子的產(chǎn)品,SSP的生命周期等同于Synergy?平臺的生命周期,可以提供長期的支持和服務(wù)。

  Synergy?軟件作為Renesas Synergy? 開發(fā)平臺的重要組成部分,瑞薩通過該軟件不僅向開發(fā)者提供了全面的軟件功能代碼,而且還提供了非常好的軟件質(zhì)量以及后期服務(wù)支持。Synergy?軟件對于嵌入式軟件開發(fā)者來說,如魚得水,可以跳過繁瑣的底層學(xué)習(xí)過程,專注于產(chǎn)品應(yīng)用層開發(fā)和創(chuàng)新差異化設(shè)計,并且加快產(chǎn)品推出時間,贏得市場競爭。

  關(guān)于我們

  瑞薩電子是全球首屈一指的微控制器供應(yīng)商和高級半導(dǎo)體解決方案的首選供應(yīng)商,產(chǎn)品包括微控制器、SoC解決方案和各種模擬與功率器件。我們將在這里與您分享瑞薩電子的最新產(chǎn)品技術(shù)資訊和新聞動態(tài)!

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