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新范式实现、监控和调试嵌入式系统

你熟悉从Percepio Tracealyzer和DevAlert工具吗?卢奥人如何分布式操作系统(不完全)来自卢奥人吗?我不知道你,但是对我来说,过去的几天里一直充斥着我的学习各种激动人心的掘金知识和花絮的琐事与实施,监控,和调试嵌入式系统使用这些小流氓说话。

开始我不太确定,所以让我们深呼吸,从一开始,开始走在中间,和到达最后一块而仍保持我们理智(以及我们的服装)。

有趣的工具我准备讲的是(a)他们凶残地棒,(b)设法“道奇在雷达下”和保持相对未知的绝大多数的嵌入式系统开发人员。

现在,在我们头陷入争论兴致勃勃地和放弃(当然,沉着),让我们再一次提醒自己,我是一个硬件设计工程师通过贸易——我屈尊来捕捉小代码会让专业的嵌入式系统软件开发人员大哭起来,如果他们看到它,它可能毫无疑问(但是我会说)——这些是喜悦的泪水。

我的项目在本质上是基本的,这使得它更加尴尬,他们很少工作按计划进行。因此,我花更多的时间比您想像试图找出是什么出了差错,偶尔,修复它。此外,我没有复杂的软件工具,我不知道该怎么办如果我做,所以我调试我的程序的方式涉及的大杂烩闪烁的发光二极管和通过我的代码纸屑洒“打印”语句。

在这一切之上,我的程序一般运行“裸金属”,这意味着它们不层直接在单片机上运行的操作系统抽象之间我和我的输入/输出(I / O)别针。特别是,我从来没有使用一个实时操作系统(RTOS),虽然我奉承自己,足够我知道是危险的,因为我读的书由Jean Labrosse创立Micrium(这是现在的一部分硅实验室),创建了µC / OS,µC / OS-II,µC / OS-III rtos(硅实验室提供的,但在2020年被剥离出来,现在开源)。

核心概念的底层RTOS是一个应用程序由一组任务。操作系统就像一个导体,优先级和迅速在不同的任务之间来回切换,从而使的印象同时执行多个任务在一个处理器核心。事情变得更令人兴奋,如果处理器内核支持多个线程和/或多核处理器组成。

我甚至不能想象这将是多么复杂试图调试一个RTOS-based应用的同类任务解雇掉得到处都是,当前正在运行的任务被挂起,而其他接管-高优先级任务,所有受到影响的心血来潮异步随机事件发生在现实世界中。

Percepio: Tracealyzer DevAlert

跟我的嵌入式软件开发的朋友…嗯,熟人…好吧,人的电子邮件地址我已获得通过某种手段,谁还没有发现如何阻止我,他们说使用传统软件调试工具RTOS-based系统类似于我,作为一个硬件设计师,试图调试一块复杂的电子设备使用单通道示波器或solo-channel逻辑分析仪。

这些都给我们带来了Percepio的旗舰产品Tracealyzer。在硬件设计方面,我可以用我的大脑,这是获得最先进的高性能示波器和逻辑分析仪组合在这个星球上,但创建等方式直观,易于使用。简而言之,Tracealyzer允许你去观察正在发生的一切,在你RTOS-controlled系统,包括哪些任务正在执行,谁打电话给谁时,加上无数的所有视图到系统内部机制的CPU资源利用率等。

Tracealayzer RTOS-based应用程序提供了多个视图的操作(图片来源:Percepio)

事实上,你甚至可以链接,并显示,事件在现实世界中像传感器读数导致任务火等等。看看这个4分钟的视频简要介绍Tracealyzer(如果这简短的介绍激起你的兴趣,你也可能享受这15分钟的版本)。

说句题外话,而皮套裤,chappesses Percepio Tracealyzer给我现场演示,它引发了类似的记忆我看过几年前当琼Labrosse炫耀Micrium提供的最新和最大能力的µC / OS-II和µC / OS-III环境。当我提到这个在Percepio的人,他们笑着说,“这是我们的Tracealyzer。”

现在,我们都知道我们的成本,这是一件事在实验室调试一个原型系统,但它是相当不同的“混乱”来诊断问题的物联网(物联网)设备已经部署到现场。为了解决这个问题,男女在Percepio介绍DevAlert

DevAlert允许物联网设备的开发人员被告知“利益”的情况下与设备已经部署到现场(图片来源:Percepio)

DevAlert云监控服务,使设备的开发人员更容易在几秒内被告知,任何感兴趣的情况下,“如错误,警告,或超时条件。所提供的诊断包括一个紧凑的软件跟踪包含软件事件的时间表问题之前被发现和使用Tracealyzer报道。这个软件跟踪提供了问题的背景下,这通常是理解和解决问题的关键。

看看这个40秒的视频简要介绍DevAlert(如果这简短的介绍痒你的幻想,你可能也会感兴趣19-minute盛会)。

如果你感到兴奋和渴望学习更多关于这一切,Percepio首席执行官约翰·卡夫博士将给予介绍无痛的多线程:如何在运行时验证RTOS的最佳实践在即将到来的2021年嵌入式在线会议(转换端),这将可能17-18-19 & 20举行。

同时,嵌入式传说杰克Ganssle将必看主题,微处理器在50岁。此外,通过一些奇怪的命运的巧合,你卑微的旁白也将演讲题为不是你的祖母的嵌入式系统(参见我的专栏为什么参加嵌入式网络会议?对细节特别优惠码参加这个虚拟事件)。

卢奥人:卢奥人

正当我认为事情不会变得更好…。我的密友本库克是创始人和主任空速电子有限公司,这是一个电子设计咨询公司的总部设在英国专门从事高性能声探测和跟踪技术counter-unmanned飞机系统(UAS)应用程序(试试说的没有引起呼吸)。

几天前,在一家名为本指着我卢奥人。我必须承认,我被我所看到的太激动了这个视频我立刻写一个博客,卢奥人的开源实时协调器,因为这是我所做的。

我的博客,发布后不久,我听到从尼古拉Rabault和伊曼纽尔等位基因,分别在卢奥人谁是首席执行官和首席运营官。我目前在鳄鱼我腋窝救火没有桨(我从来没有比喻我不喜欢),所以我们初步建立了一个计划,有一个视频聊天在一周左右的时间。但随后我收到了一个消息从我的老朋友詹姆斯透过。最后我听到时,詹姆斯还在物联网上的一些大学在法国,所以你可以想象我的惊讶和高兴地发现,他是如此的兴奋不已的卢奥人的技术,他接受了作为技术Content Manager的地位。

詹姆斯今天早些时候,我有一个长视频会议,我写下这些话,现在我兴奋不已的卢奥人技术。再一次,记住,我不是一个软件,所以请原谅我如果我把事情搞砸,我下面的解释。

首先,卢奥人是开源的,所以你可以得到免费的一切卢奥人GitHub页面后,您可以使用它来你的心的内容每月高达0€,唯一美中不足的是,你没有得到支持。的人在卢奥人赚钱的支持(看到了吗支持价格)和培训和设计服务。

”,但实际卢奥人吗?“我听说你哭泣。嗯,我很高兴你问。简而言之,卢奥人有点像一个操作系统,与此同时,卢奥人一点也不像一个RTOS(你可以看到一个好工作詹姆斯解释的事情我所做的)。当我们说清楚讲明白,詹姆斯透露,“卢奥人的一切都是一个服务”和“服务是任何你想要的”(“啊哈!”我想,“现在我们已经取得了一些进展”)。

遗憾的是,我担心我可能没有阐明,进一步阐述,阐述这个相当以及詹姆斯(幸运的是,我相信他会高兴地澄清事情折磨人的细节如果你向他伸出援手james.langbridge@luos.io)。与此同时,让我们从另一个角度。有两种类型的服务。一种与硬件(即。,到特定的微控制器节点),像服务控制导致的连接,单片机的I / O引脚之一。其他类型的服务是纯粹的软件,这意味着它可以在任何节点上运行(微控制器)网络。

假设我们创建一个服务控制的领导和我们服务节点上运行(即。,一个微控制器)。我们可以把这个服务作为迷你程序或过程。主节点上运行控制回路将循环一轮“挠痒痒”这个服务以及其他服务的节点上。在这个特殊的服务,它本身不会做任何事,直到一些更高级的应用程序或另一个服务调用它说,“打开你的领导”或“关掉了。”同样,你可以读开关和传感器的值的服务,和服务…嗯,做任何事情。

满足的卢奥人开源实时协调器(图片来源:卢奥人)

所有的节点都是网络使用rs - 485或rs - 232或任何工业总线,引发了你的脸颊的光芒和一个微笑在你的脸上)。不管你以什么顺序连接节点。开启电源,他们互相通知他们手头的服务。同时,节点都支持热插拔。

除了一个或一群服务,一个节点也可以运行一个更高级的应用程序(认为这是一个服务)组织的事情就像一个指挥控制管弦乐队和电话服务。此外,可能会有多个不同的更高级的应用程序运行在相同或不同的节点。詹姆斯告诉我,我们不再有一个典型的嵌入式系统,一件事负责,如果出现错误一切嘎然而止。相反,一个卢奥人系统容错,因为即使一个节点(或节点)上的一个应用程序或服务有问题,其他节点,应用程序和服务将会很乐意继续做他们的事。

詹姆斯呈现给我的例子之一就是服务的访问从一个使用硬件加速计的值。在这种情况下,系统的其他部分可以请求这些值,在这段时间里,服务将访问加速计,预处理数据,并返回适当的X / Y / Z值。将来在某个阶段,如果特定的加速度计装置临终(EOL)或由不同的模型取代(更新、更好、更便宜、更准确的…),可以创建一个新的服务具有相同名称的原始服务,这意味着新的传感器可以部署不干扰系统的其余部分。

还有一个叫做“门”(参见节点和蓝牙USB上图中的符号),它提供了一个卢奥人与外部世界之间的网关。这允许您在主机上运行Python (Windows、Mac、Linux…)发送和接收序列化数据的卢奥人网络。反过来,这使我们可以创建一个更高级的应用程序(认为这是一个服务)在Python中在您的主机上运行。我认为在这一点上,我的大脑开始泄漏我的耳朵。

我担心我们达到的范围(可能交叉)我的软件专业知识。然而,尽管我们在这里,在深渊的边缘摇摇欲坠的一只脚挂在边缘,另一只脚上一块湿肥皂,,我可以大胆到表明,卢奥人可能提供一个新的范式非常适合嵌入式系统的未来。我并不是说传统RTOS-based嵌入式系统都将很快被冲走了,但在我看来,卢奥人提供了一些很有吸引力的能力和功能,很适合与现代设计团队、项目、实践,和要求。

最后一个想法,一个想法我已经共享的男女Percepio和皮套裤chapesses卢奥人——我认为的组合Percepio Tracealyzer和卢奥人卢奥人可以改变。

嘿!这是一个最后,最终认为——postscript,如果你愿意,因为新闻(字面上秒前),詹姆斯联系我告诉我的很好的描述的卢奥人,只是在这里发布

所以,你呢?你有什么想法你会愿意分享的呢?

5思想”新模式实施、监控和调试嵌入式系统”

    1. 你好基因——抱歉推迟我的回答——我现在跑来跑去在译者的圈子里大喊:“别慌!“你能解释一点什么意思”应用程序和系统的观点“记住我不是软件的家伙?

  1. 嗨,马克斯,嗯,我不相信!阅读这篇文章之后,我走到卢奥人git存储库,但我实际上还没有克隆任何代码。我不确定确切的卢奥人“将分布式控制系统”聚会,所以我点击YouTube视频的URL。哦,亲爱的,谷歌希望我登录以继续。不,谢谢。它没有帮助,支持董事会的名单开始一个项目的土地在404年“页面未找到”洞。我感兴趣的设计分区和是真正感兴趣,看看。我可能只需要下载和阅读代码!我也想在哈尔。一个编写良好的哈尔很有用。 I Remember being very impressed seeing a HAL written by a very accomplished colleague I used to work with. My appetite remains whetted but unsatisfied.
    关于Tracealyzer——它看起来很不错,但我不敢询问成本!但表示让我想到的工作量和复杂性上赛季,发现自己想知道的结果将是如果一些努力进入建模/仿真和验证/确认部署之前的设计。我喜欢LT切换器香料使我尝试一些硬件设计前切换的烙铁。有类似的软件世界,让我模拟设计让代码之前松散的CPU和找到所有这些种族/空指针取消引用和糟糕的设计决策是有用的。这些东西的存在,但不是在这个世界上居住着我们预算有限的!虽然我认为Tracealyzer是一个非常有用的工具我最终倒闭稳定的思维的旧貌。精神食粮——是的!你的文章让我思考吗?是的。

    1. 嗨RBN -就像我说的基因在前面的评论,我很抱歉在我的回答——因为某些原因延迟系统没有通知我,有评论我看($ % ^ % $ % #电脑!)。

      再保险的卢奥人,我已经发邮件给那里的人们重新404错误,要求他们回复你的观点。我到我的腋窝鳄鱼救火没有桨,但一旦我得到一些空闲时间,我希望建立一个小型Luos-based系统在我的办公室玩,之后我将进一步汇报。

      再保险Tracealyzer -我的理解是,一个节点锁定的许可证与全力支持成本2395美元。我告诉我的嵌入式软件开发伙伴,这优于“sort-of-equivalent”产品从大球员已经开发出自己的解决方案,使用自己的操作系统,但是,他们可以收取20000 - 30000美元(嘿!)许可证。我能说的是,即席的示范我看到真的很令人印象深刻,也我的嵌入式软件开发中那些实际上是使用Tracealyzer非常热情,唱赞美的四声部和谐之类的

    2. 嗨RedBarnDesigner,
      我的人我的朋友马克斯在文章中引用。哎呀!谢谢你的头像出现在404年,我们忙着修复。我们已经改变了很多东西在过去几周,包括释放,所以有些东西不见了,对不起,你有一个问题。
      卢奥人设计了一系列的董事会我们用于开发,称为L0,但卢奥人可能在任何Cortex-M工作,我们添加更多的微控制器的支持。卢奥人是一个库,但它使用第二个图书馆,LuosHAL,接口与开发板。它目前支持开箱即用SAMD21设备(包括样子系统),和STM32F0 F4, G4, L4(玉米和发现)。如果用户需要支持不同的板,我们可以帮忙通过编写支持LuosHAL库。
      如果你想要更多的信息,甚至快速演示,不要犹豫联系我,我想告诉你我们所做的!

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