Программное обеспечение для встроенных устройств

Автомобили, роутеры, станки с числовым программным управлением, системы контроля доступа – в эти и множество других устройств устанавливают микропроцессоры, обеспечивающие выполнение самых разных автоматических функций. Такие микропроцессоры выделяют в целый класс встроенных устройств (embedded devices на анг.). И для них необходимо специализированное программное обеспечение (ПО). Встроенное устройство и специальное ПО для него образуют встроенную систему.

Цифровая трансформация затрагивает множество привычных вещей, наделяя их приставкой «smart» и повышая их возможности.

Нас окружают «умные» автомобили, вендорные машины, фитнесс-тренажеры. Различные мобильные гаджеты делают жизнь комфортнее – это и смарт-часы, и электронные книги, и фитнесс-трекеры. Не говоря уже об обширной группе сервисных устройств. Например, роутеров и модемов, сенсоров и систем контроля доступа, и даже блоков управления на машинном производстве (станки, конвейеры), в автомобилестроении или атомной электростанции.

Еще одна сфера, в которой embedded devices получают все более широкое распространение – медицина. Используют встроенные системы и военные.

Управляются embedded devices с помощью специально для них написанных программ и являются неотъемлемой частью и основной стремительно растущего IOT, образуя его вместе с сетевыми и информационными технологиями. Основной особенностью встроенных устройств и специального ПО для них является утилитарность. То есть, они предназначены только для выполнения определенных функций – в то время, как компьютеры предназначены для выполнения множества самых разнообразных задач.

Это и есть коренное отличие ПО для встроенных устройств от компьютерного, которое может быть инсталлировано на самые разные модели компьютеров и легко обновлено или изменено.

Программы, написанные для встроенных устройств, чаще всего создаются под конкретный тип и даже модель, предназначены для решения изолированных задач и не могут быть использованы для других целей. Кроме того, программные решения для встроенных устройств зачастую разрабатываются с учетом условий среды, для которой они предназначены – например, промышленные сенсоры и системы сигнализации могут быть рассчитаны на работу в условиях повышенной температуры.

Все эти задачи мы успешно решаем в компании AVADA MEDIA при разработке программного обеспечения для embedded devices, используемых в самых разных сферах.

Программисту, чтобы создать программу, необходимы такие базовые компоненты:

• операционную систему для встроенного устройства – чаще всего используются Linux-системы, так как они поддерживают максимально широкий выбор архитектур;
• язык программирования – чаще всего это ASM, C, C++, Python;
• специальные инструменты – компиляторы, дебаггеры, интегрированную среду разработки, отладочные стенды и отладчики.

Для разработки ПО для встроенных устройств используются различные инструменты разработки и специальные среды разработки и отладки на языках программирования ASM, С или С++.

Необходимы при разработке и различные компиляторы. Они трансформируют код с высокоуровневого языка в низкоуровневый машинный язык, которым оперируют встроенные устройства и компьютеры. Это язык, в котором все символы записываются последовательностями нулей и единиц, поэтому программисты пользуются более «очеловеченными» языками программирования. Для каждого процессора и языка программирования используется свой компилятор. ASM и вовсе является низкоуровневым языком программирования, использующим максимально приближенный к машинным кодам синтаксис. Поэтому, в отличие от высокоуровневых языков С и С++, компилятор для него нужен другой.

Дебаггеры нужны при тестировании программного обеспечения. Они отслеживают баги и ошибки, отмечая при этом места в коде, где эти ошибки были найдены. Если точнее, то дебаггер отмечает строку кода, в котором была обнаружена ошибка, и создает ссылку, чтобы программист мог легко перейти на нее. Хороший пример дебаггера, или отладчика, для ОС Linux – IDA Pro.

Важны в разработке ПО для встроенных устройств и линкеры, или компоновщики. Они собирают маленькие части кода, или модули, в единую работающую программу. Эмуляторы служат для того, чтобы проверить, как будет вести себя программа «в боевых условиях». Если код пишется для достаточно сложной и дорогой (а часто и опасной) аппаратуры, никто не даст тестировать работу нового программного обеспечения сразу на «железе». Поэтому программист создает специальную среду, которая имитирует рабочую среду в реальном времени. Только после проверки кода с помощью эмулятора он может быть установлен на реальное устройство. Обычно же используется специализированная интегрированная среда разработки (Integrated Development Environment, IDE), в которой уже есть все вышеперечисленные инструменты.

Компания AVADA MEDIA предлагаем вам разработку программного обеспечения для встроенных устройств в самых разных сферах: медицина, производство и транспорт, торговля и сервис, наука и спорт. Обращайтесь к нам сегодня – и мы найдем лучшее решение для вас!