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嵌入式系统设计和WindowsCE

2008-04-09 04:08:44来源：互联网阅读 ()

正是CE和其它全功能的嵌入式系統的時候了。利用相應較高級別的集成、較低的成本來減少任務，以及增加的性能都使得全新的應用成為可能。
在PDA上運行的WindowsCE已經被推出近兩年了，而且與一些大的電子製造商，像Matsushita（Panasonic）和Hitachi等聯合，它也已被選為一些機頂裝置設計和其它消費電器的操作系統。盡管這些消費類的應用是WindowsCE的最可見的應用，但Microsoft及其伙伴正忙于開發上百種其它應用，用于廣泛的傳統或非消費類的嵌入式系統。嵌入式設計為CE贏得了工業控制、數據收集、銷售點、堅固的手持式產品、以及網絡裝置等行業。隨著製造商在未來三到九個月中將這些產品投放市場，CE方案的廣泛範圍將明顯增加。
什麼是WindowsCE
WindowsCE是Windows操作系統家族的最新成員。但它并不是WindowsNT或Windows9x的一部份或縮減版本。WindowsCE擁有它自己的系統結構，具備獨立開發的內核和獨一無二的設備驅動程序模型。CE不同于它的臺式兄弟，它最初就是為佔用較少內存的應用程序、即用操作、微處理器可移植性以及電源守恆而設計的。在應用程序開發和功能特性方面，CE還享有WindowsNT和Windows9x的關鍵部分。
WindowsCE支持一個用于臺式操作系統的具有600多個Win32應用程序界面(ApplicationProgramInterface,API)的子集，包括內置聯網技術，并提供相同的部件技術（包括COM/OLE和動態鏈接庫）。此外，CE支持相同的臺式開發工具VisualC ，VisualBasic和VisualJava并支持Microsoft擴展C ，包括結構化異常處理。

為何使用WindowsCE？
正是CE和其它全功能的嵌入式系統的時候了。利用相應較高級別的集成、較低的成本來減少任務，以及增加的性能都使得全新的應用成為可能，也使現有應用中增加的互連性和更豐富的功能特性更加靈活。嵌入式系統的複雜性和差異性正逐漸從硬件轉移到軟件上。如果基于合適的軟件平臺，這些面向軟件的系統就會提供更大的靈活性以適應市場需求，使各種生產線趨于通用，并減少投放市場的時間。CE比其競爭者在更大程度上著重于軟件和軟件開發者。

WindowsCE為嵌入式系統開發者提供下列顯著優勢：
1.Win32API。WindowsCE與WindowsNT和Windows9x使用相同的基本API。這些是由全球兩百多萬的軟件開發者使用的相同API。API的普遍傳播使得開發隊伍能夠平衡開發者的技能，以減少重復訓練的時間并增加對現有開發者的接近機會。對于嵌入式系統的軟件部份增加需求分析意味著軟件開發者部分是降低開發成本和加快投放市場時間的關鍵。
2.開發工具。用于Win發工具和技術與用于WindowsNT和Windows9x的相同。用于CE的現有工具包括VisualC ，VisualBasic和VisualJava；這些都是運行于WindowsNT系統上的，大多數軟件開發者一般都可得到它們。這又一次說明，開發者的生產能力是直接由工具、技術和開發系統的通用性而增長的。
3.軟件集成。WindowsCE是一種集成的操作系統，它包括圖形、窗口管理和聯網技術，以及基本的操作系統支持，例如定時器、中斷處理和同步原語。Microsoft已經將這些部件集成在一起，并已測試了這個集成軟件系統。利用WindowsCE，嵌入式系統開發者不必從多家供應商處尋找這些部件，然后將它們集成在一起并測試整個系統。
4.處理器支持。盡管WindowsCE是一個年輕的操作系統，但它已支持廣泛的微處理器體系結構，包括CISC和RISC。目前，WindowsCE支持Hitachi的SH、MIPS、PowerPC、ARM和x86體系結構　　通常每種結構系列都有多個變種。CE嵌入式設計者擁有廣泛的微處理器可供挑選，這使你在優化系統的性能、電源消耗、組件大小、成本以及集成外設方面能夠做出最佳選擇。開發工具和操作系統部件在所有體系結構上表現一致，因此，這就為你在系統之間平衡軟件提供了靈活性，即使在基礎的微處理器不相同時也是如此。
5.第三方支持。將焦點放在軟件上就鼓勵了第三方獨立軟件供應商（ISV,independentsoftwarevendor）去開發和銷售能在各種設計之間平衡的軟件。Microsoft通過它的市場佔有、現有的ISV關系和銷售努力，已使ISV在CE平臺方面產生了巨大的興趣。ISV軟件已日益增多，有開發工具、設備驅動程序、應用程序和組件。這又一次說明了嵌入式設計者擁有平衡現有工作、減少項目風險、開發成本和投放市場時間的機會。
WindowsCE是以軟件為中心的嵌入式開發模型。這種以軟件為首的模型產生了大量的部件和應用程序，開發者就有時間來增加每種開發項目的作用。Microsoft支持其現有的開發者、工具和技術基礎的能力意味著WindowsCE將繼續享有其競爭者沒有的顯著優勢。

供CE用的嵌入式工具箱
EmbeddedToolkit（ETK，嵌入式工具箱）是用于嵌入式WindowsCE開發的軟件開發箱，它支持系統級和應用程序的開發。ETK由VisualC （VC ）開發環境、編程工具、以及二進制形式的WindowsCE操作系統部件組成。該工具箱包括交叉編譯器、匯編程序、以及遠程調試程序，這些調試程序用于集成到VC IDE（IntegratedDevelopmentEnvironment，集成開發環境）的所有受支持的微處理器。
為某個特定的微處理器結構進行目標編譯和調試僅僅是在VC 菜單上改變某個設置。在一臺通過串行、并行或網絡連接與一臺單獨的WindowsCE目標設備相連的WindowsNT主機系統上完成開發。在主機上編寫并編譯代碼，然后通過互連將代碼下載到目標上。調試是遠程進行的，也是通過互連。
用于嵌入式設計的CE操作系統是從Microsoft所提供的部件和設計者所開發的部件中建立起來的。基本部件以庫的形式或動態鏈接庫（DLL，dynamiclinklibrary）的形式提供。在某些情況下，通過鏈接系統指定的部件（設備驅動程序和系統函數）到基本庫部件來形成可執行的圖象和DLL。在一個索引文件中選擇將包含在最終操作系統建立中的程序部件，然后執行一個編譯圖象程序來創建WindowsCEROM圖象。該程序執行許多函數，這些函數就象典型的臺式裝載函數，例如圖象重定位和DLL的匯集。最終的ROM圖象適合于XIP（executeinplace,現場執行）或RAM執行。
ETK還包括一個用于應用程序開發的擴展仿真環境。仿真器在臺式電腦上執行WindowsCE的虛擬版本，允許在缺乏WindowsCE目標設備的情況下在本地運行編譯－調試循環。

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