嵌入式系統(tǒng)中的MCU(微控制器)正在經(jīng)歷著從8/16位到32位的轉(zhuǎn)移，雖然在量產(chǎn)上8/16位還是主流，但是新的設(shè)計(jì)采用32位占多數(shù)，32位MCU越來(lái)越多地采用ARM CortexM內(nèi)核，具備更大的內(nèi)置存儲(chǔ)空間，集成了更多的外設(shè)和豐富的互聯(lián)功能。MCU無(wú)論是開(kāi)發(fā)成本，還是開(kāi)發(fā)難度都在從硬件轉(zhuǎn)移到軟件，如何降低軟件開(kāi)發(fā)的成本、如何克服軟件開(kāi)發(fā)中的問(wèn)題變得非常重要。

IDE是主流 原廠工具有空間

傳統(tǒng)的IDE工具仍然會(huì)在MCU開(kāi)發(fā)中廣泛使用，比如IAR公司Eembeded Workbench，支持各家MCU芯片公司從8/16位到ARM MCU、KEIL公司8051和ARM MDK，這些工具強(qiáng)調(diào)的是全面的MCU支持和易用性，也就是說(shuō)它們不受到廠家和品種的限制(無(wú)論是8位還是32位)。目前，他們還是市場(chǎng)主流，受到有實(shí)力的大型設(shè)備制造商和MCU芯片公司的青睞。

為更廣泛和多層次滿足開(kāi)發(fā)者的需求、壓縮研發(fā)的成本、追求新品的采用和上市時(shí)間，MCU芯片公司自己的開(kāi)發(fā)工具將占有更大的市場(chǎng)份額，比如飛思卡爾CodeWarrior、Atmel Studio 6和Microchip公司MPLAB。換言之，用戶使用這些工具基本感覺(jué)不到他們是在使用8位MCU還是32位MCU。Microchip就是比較有特色的一家企業(yè)，因?yàn)樗麄兊?2位MCU使用的是MIPS架構(gòu)，而不是大家很熟悉的ARM架構(gòu)，工具的易用性和8位到32位升級(jí)的兼容性就更重要了。

開(kāi)發(fā)工具呈三大趨勢(shì)

基于開(kāi)源軟件的開(kāi)發(fā)工具會(huì)在MCU開(kāi)發(fā)中逐漸流行，比如Menror嵌入式部門的Sourcey G++和瑞典Atollic的TrueStudio。前者主要針對(duì)32位高端MCU和MPU(嵌入式處理器，比如PPC和OMAP)，當(dāng)然也支持ARM CortexM3/M4，后者還支持AVR架構(gòu)的代碼優(yōu)化，因?yàn)镸CU的主頻和片內(nèi)的FLASH/RAM容量還是有限的。中國(guó)的CooCox工具也支持開(kāi)源編譯工具。

軟件質(zhì)量和安全需求日益提高，MCU軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試工作也越來(lái)越多，基于UML設(shè)計(jì)、靜態(tài)代碼分析和動(dòng)態(tài)覆蓋測(cè)試等，把MCU開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)測(cè)試工具集成起來(lái)，也是一種趨勢(shì)。比如IAR的VisualState和Atolic，前者是一個(gè)基于狀態(tài)機(jī)和UML的設(shè)計(jì)工具，支持嵌入式MCU代碼生成和執(zhí)行;后者是集成部分測(cè)試功能的MCU開(kāi)發(fā)工具，許多MCU開(kāi)發(fā)工具也通過(guò)支持MISRA C規(guī)范檢查，達(dá)到一定汽車電子工業(yè)軟件安全標(biāo)準(zhǔn)要求，比如EWARM。

32位MCU實(shí)時(shí)處理、互聯(lián)、存儲(chǔ)和圖像功能的提升都離不開(kāi)RTOS、TCP/IP、USB、CAN和GUI等組件。MCU芯片公司抑或自己提供豐富功能的軟件庫(kù)和組件或者提供支持第三方開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。此外，MCU工具公司也集成了RTOS模塊。嵌入式MCU開(kāi)發(fā)工具正在越來(lái)越緊密地和RTOS組件庫(kù)結(jié)合，并支持RTOS aware(識(shí)別)和調(diào)試，這些現(xiàn)在已經(jīng)成為標(biāo)配。RTOS和組件對(duì)于以ARM Cortex M3為代表的主流MCU優(yōu)化，可以大大提高RTOS的效率，極大地提高了調(diào)度算法的效率。

國(guó)產(chǎn)MCU工具仍有機(jī)會(huì)

MCU開(kāi)發(fā)工具與其他電子設(shè)計(jì)工具一樣，是歐美的天下，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品只有CooCox得到了NXP和臺(tái)灣新唐的支持，他們有一定的海外用戶。廣州致遠(yuǎn)公司(周立功創(chuàng)辦)的TKstudio支持廣泛的MCU系列芯片和工具鏈，但是沒(méi)有得到市場(chǎng)回報(bào)，最近宣布關(guān)閉這個(gè)項(xiàng)目。這與我們國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)在通用MCU領(lǐng)域基本沒(méi)有作為也不無(wú)關(guān)系，中國(guó)本土MCU工具公司很難參與到海外MCU芯片公司建立的影響全球的生態(tài)環(huán)境中。

隨著中國(guó)MCU市場(chǎng)在全球產(chǎn)業(yè)地位的提升，國(guó)外MCU公司紛紛在華設(shè)立MCU研發(fā)中心。ST和ATMEL公司MCU中國(guó)研發(fā)中心都有開(kāi)發(fā)工具相關(guān)的小組。此外，中國(guó)正版意識(shí)也在提高，本土和臺(tái)灣MCU芯片設(shè)計(jì)逐漸崛起，國(guó)產(chǎn)MCU軟件開(kāi)發(fā)工具和軟件仍有發(fā)展機(jī)會(huì)。