A oferta pública inicial da empresa, ARM, era semelhante à da indústria de design de chips, e esperava-se que vendesse seus próprios chips, mas foi forçada a mudar para um modelo lucrativo com circuitos puramente projetados devido a dificuldades financeiras. Foi introduzido o núcleo do processador ARM7 + 16 bit Thumb + JTAG Depuração + Multiplicador Rápido + Enhanced ICE) .Esse núcleo foi amplamente popularizado e a visibilidade do ARM e de seus negócios de produtos cresceu gradualmente.
ARM lançada depois núcleo ARM9, ARM10, AMR11, o ARM7 original também derivado de uma variedade de versões para os clientes a escolher, ARM9 / 10/11 não é diferente. Mas com o tempo e tecnologia, o desenvolvimento de uma nova série de núcleo resoluções ARM e, gradualmente, eliminando além do núcleo da licença antiga.
Em 2008 ARM Cortex apresentado no nome da nova série de núcleo, contendo Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M, três séries exatamente como três cartas de Braço A, R, M. Uma série de foco no processo de candidatura dispositivo (processador de aplicação, AP) mercado, microcontroladores da série M foi (unidade de microcontrolador, MCU) de mercado, R série também olha para o mercado de microcontroladores, mas mais ênfase em tempo real aplicações de controle, tais como equipamentos de controle industrial, veículo eletrônica.
Após o Cortex-A / R / M propõe, ARM será no ARM7 passado / 9/10/11 série é chamada clássica série (Classic) clássica, continuou a fornecer autorização, mas gradualmente, colocar luz, prosseguirá os esforços mudar para novas tecnologias, novo arquitetura Cortex.
CMSIS tentar unificar padrões de software
Depois Com a nova série Cortex proposto, ARM também está tentando resolver alguns dos problemas do passado, passado indústria de chips muitos alcançado núcleo ARM licenciado, ARM não diz na indústria de chips como atualizar o circuito na revisão do chip, e muito mais, mas pediu chip de desenvolvimento de programas de software.
No entanto, como as empresas de chips são independentes, mesmo que diferentes empresas adotem o mesmo núcleo ARM, a maneira como manipulam os circuitos periféricos, o desenvolvimento e a escrita dos programas também são diferentes e são diferentes dos chips dos fabricantes de chips antes e depois, compatibilidade e troca. Baixa sexualidade, a escrita do programa não pode ser comum e acompanhada, resultando em desperdício repetido de desenvolvimento de software, o que torna difícil para a ARM desenvolver um ecossistema completo e contínuo de software de núcleo ARM.
Portanto, a ARM propôs o padrão CMSIS (Figura 1) para tentar fornecer uma referência comum para cada fornecedor de chips.Para os chips que adotam o núcleo da série Cortex-M, se eles seguirem esse padrão para desenvolver software, Geral, continuidade.
A série bloqueado Cortex-M razão, série clássica é a mais vendida núcleo populares ARM7TDMI, na maioria das vezes esse negócio de chips de núcleo é posicionado como um microcontrolador, CMSIS apresentadas, é desejável para reduzir a duplicação de software de desenvolvimento microcontrolador, é difícil de câmbio, Difícil continuar a usar e outros problemas.
Quanto Cortex-A série é um desenvolvimento relativamente novo, menos carga e fortes recursos de energia e hardware de computação mais abundante, do que aqueles sem ARM7TDMI, problemas de desenvolvimento de software, como microcontroladores Cortex-M, ARM são de fato feito em 2009 Depois de mbed, Linaro foi proposto em 2010. Lianro tentou propor e construir um ecossistema de software Linux de arquitetura ARM comum, para que o software Linux usado na série Cortex-A tivesse um padrão de conformidade comum. Recursos completos e contínuos de tecnologia de software.
No entanto, devido ao forte desenvolvimento e popularidade do Android (root baseado no Linux), a importância industrial do Linaro foi reduzida, a série Cortex-A de ecologia de software principal já é Android.
Análise de arquitetura CMSIS
CMSIS é estritamente falando do termo geral de uma arquitetura.Ele contém um número de componentes de software, como CMSIS-CORE, CMSIS-Driver, CMSIS-RTOS, etc. A parte mais básica é CMSIS-CORE, que define a carta de acesso. Tipo, periférico e definição de interrupção, etc. Todos os outros softwares que desejam manipular os circuitos principais do Cortex-M, circuitos periféricos centrais ou outros circuitos periféricos, etc., devem passar pelo CMSIS-CORE.
Dois outros pontos importantes fora do CMSIS-CORE são CMSIS-Driver, CMSIS-RTOS, ambos são interfaces de programa de aplicativo que podem ser usadas por uma chamada de aplicativo (chamada chamada no lado oposto) .A primeira fornece métodos de controle conduzidos por hardware. O último fornece um método de chamada interativo consistente entre aplicativos e sistemas operacionais em tempo real.
CMSIS-motorista pode também ser re-definido pela camada de abstracção de hardware chip (Hardware camada de abstracção, HAL), bem como por meio de operadores de terceiros (terceiro) middleware (middleware, do outro lado referido middleware) para chamar a usar; CMSIS-SOTR igualmente apenas na definição de padrões, o sistema operacional em tempo real (sistema operacional em tempo real, RTOS, do outro lado disse que o sistema operacional de tempo real) realmente executada de forma resiliente trocar por oficial ARM disponíveis também podem ser substituídos por operadores de terceiros para fornecer, enquanto em linha com CMSIS- especificação RTOS pode facilmente mudar pediu oficial RTX. ARM, após a aquisição da ARM Keil fez.
A maioria dos outros software, conforme necessário para adotar, enquanto a demanda para depurar CMSIS-SVD (Sistema Ver Descrição), CMSIS-DAP (Debug Acesso Port). Ou para demandas de processamento de sinal e de computação digital apresentar CMSIS-DSP (Digital Signal Processing ), bem como proposto CMSIS-NN (rede neural) para as necessidades de computação de rede neural.
mbed simplificar ainda mais o desenvolvimento de software
Após a proposta CMSIS ARM atingiu o objetivo de promover a especificações do software, mas a arquitetura CMSIS projeto ainda está baseado desenvolvedores profissionais de software e foco do programa, e desenvolvimento de software microcontrolador, tão cedo quanto após o Arduino 2005 proposto, tem sido activamente para civis rota simples desenvolvimento, o número de desenvolvedores de software para aumentar o microcontrolador, o declínio idade, ou até mesmo trazer o poder para ajudar a empurrar a cultura fabricante de onda (Maker). em vista disso, ARM CMSIS a ser mais pacote baseada em padrões simplifica engenharia, mbed proposto padrões de software.
mbed levanta método mais simples desenvolvido no passado, os engenheiros de software ambiente de desenvolvimento microcontrolador deve instalar o software por conta própria, mas mbed em um ambiente de desenvolvimento baseado na web (Fig. 2), desde que a senha para uma conta gratuita, faça o login através da web, eles o desenvolvimento do programa pode ser executado (nuvem compilador pouco de ARMCC compilador C / C ++).
Ao escrever o programa, a compilação estiver concluída, não precisa passar por camadas de opções de menu antes de ser carregado programa (Upload) para a placa de desenvolvimento, desenvolvimento bordo conectado ao PC através da porta USB, é considerado como um lado pluggable PC unidade flash USB, basta arrastar e soltar arquivos compilados na unidade flash interna, completar a operação de carregamento, fácil intuição.
Mudanças no curso de desenvolvimento Mbed
2009 mbed apresentar, depois de 1,0, 2,0 desenvolvido mais tarde, em 2013, 2014, como Intel, TSMC e outras empresas globais de semicondutores têm iniciativas das coisas (Internet of Things, IoT) conceito novo mercado, a ARM também procurar activamente oportunidades de mercado o layout tecnologia expandir. Por exemplo 2013 aquisição da indústria de software de protocolo finlandês Sensinode Oy de 2014 aquisição Nian de SSL, TLS protocolo indústria de software PolarSSL de 2015 aquisição Nian de designers circuito de criptografia de hardware israelense Sansa de segurança, acordos de aquisições Bluetooth com o tipo de indústria de software Wicentric, M & indústria de software de criptografia coisas Offspark e assim por diante.
Na onda de semicondutores indústria fusão em 2013 que se abre, armar-se a incorporação da Softbank (SoftBank), muitos observadores falar sobre o porquê aquisição Softbank da ARM? Parece provável que 5G, networking veículo (V2X), etc., mas as coisas são na sua maioria em Na discussão
Após a aquisição ARM indústria muitos tecnologia de rede, o software adquirido mbed transplantadas para, por exemplo, o PolarSSL aquisição renomeado mbed TLS, ea tecnologia para expandir mbed área visível é dividido em um terminal nó sensor mbed o OS, e no final do gateway mbed dispositivo servidor, ao mesmo tempo que o avanço da versão mbed de 2,0 a 3,0, o outro também fazer avançar a tecnologia de segurança da informação dispositivo μVisor mbed lado (fig. 3).
retorno mbed rota Integração
Como o MBED introduziu um grande número de tecnologias relacionadas à Internet das Coisas, ele não pode seguir completamente a versão 2.0 original.A nova versão 3.0 torna-se uma bifurcação, que é uma ramificação do desenvolvimento independente, mas esse desenvolvimento também levou ao desenvolvimento de desenvolvedores mbed. Reclamações. Portanto, a ARM propôs a versão 5.0 em 2016 e tentou unificar as diferenças no passado.Depois que o mbed 5.0 foi lançado, o número da versão obviamente pulou 4.0.A principal expectativa é que “5.0 é a versão integrada de 2.0 e 3.0”. 2 + 3 = 5.
Embora seja uma versão integrada, o mbed 5.0 herda o original 2.0 As bibliotecas do passado 2.0 são quase sempre compatíveis, mas não na versão 3.0 A função Internet of Things na versão 3.0 anterior foi reinterpretada na versão 5.0, versão 3.0. Considerado como uma transição de curto prazo no desenvolvimento global, a linha principal está na evolução de 2,0 para 5,0 (Figura 4).
Além disso, braço de desenvolvimento mbed também expandir ainda mais o escopo, devido às aplicações multi-redes a ser sentidas valor para fazer o upload para a nuvem, no passado levantaram Cliente mbed com ARM dispositivo mbed Connector 2015, dispositivos mbed ligar para a nuvem como uma solução técnica, mas é ARM rápido lançou mbed nuvem substituir o cliente mbed e mbed conector do dispositivo, se tornar a nova tecnologia de suporte nuvem em novembro de 2016; 2017 ARM também fortalecer campo de detecção no final da tecnologia proposta Borda mbed, fortalecer coisas gateways para nó de gerenciamento.
Com Micro mbed baseada em: pouco aproveitando a ascensão
mbed é um modelo de desenvolvimento de software tem sido perto das pessoas para o caminho do desenvolvimento, o meio ambiente, mas para controlar o desenvolvimento de não apenas civis, vento soprando, que ainda vento soprando escolares, os educadores começaram iniciativas STEM / STEAM (Ciência, Tecnologia, Engenharia, Arte e Matemática) a aprendizagem, de modo existem caixas, ambiente de desenvolvimento modular da imagem aparecem, como áreas Arduino tem S4A (zero para Arduino), o Google também fez Blockly e assim por diante.
Portanto, há empresas com desenvolvimento mbed baseada em tecnologia conhecida como Micro: Placa bit sistema de ensino escolares circuito (Figura 5) Micro :. Bit usa o mesmo ambiente de desenvolvimento mbed baseado na web, não precisa de instalar qualquer software no lado do PC pode desenvolvimento, mas o modo de desenvolvimento de estilo de escrita para desenvolver C / C ++ é alfanumérico, e tornar-se o desenvolvimento Uploader maneira blocos de construção de estilo caixa de retalhos também mbed mesma Micro :. implementação de alvo bit definido para 11, 12 anos de idade Crianças em idade escolar (Figura 6).
Micro: pouco logo se tornou manuais escolares, muitos governos tenham adquirido um grande número de micro: Placa pouco e doados para a escola, como Grã-Bretanha, Singapura, Malásia, e foi estendido para mais de 20 países e é suportado pela Microsoft, ARM e outros fabricantes de tecnologia .
Mais ferramentas de desenvolvimento mbed, maior facilidade de uso
Mencionado anteriormente, mbed apenas Yaozhang sinal secreto em usar a versão web do ambiente de desenvolvimento e ferramentas, mas não estão limitados mbed só pode usar a versão web do ambiente de desenvolvimento do programa, existem muitas ferramentas de desenvolvimento mbed, por exemplo compilador mbed também fornece lado do PC , por exemplo mbed CLI (Command Line Interface) interface de linha de comando em uma operação convencional; programa de testes tem mbed Greentea (Generic Regressão Ambiente para automação de testes, abreviado chá verde); bibliotecas com aspecto de depuração de depuração não mbed pyOCD, excepto Uso indevido do firmware mbed DAPLink.
Ou também pode ser ferramentas profissionais de desenvolvimento de programas, tais como empresa Keil (em 2005 pela aquisição ARM) de μVision, Workbench do IAR, um código open source GCC (GNU Compiler Collection) os procedimentos makefile; a versão distribuída do código de controle na (Distributed sistema de controle de versão, DVCS) do sistema, também suporta git, GitHub, mercurial, gitlab, mbed também tem seu próprio mbed.org/code e assim por diante.
O ecossistema mbed está cada vez mais saudável
Depois de um layout mais amplo e profundo, o ecossistema mbed tornou-se mais robusto: mais de 200.000 desenvolvedores se registraram na página, e existem mais de 2 milhões de páginas exclusivas na Web. Existem mais de 10 fornecedores de chips. Mais de 20 fornecedores de placas, lançaram mais de 130 placas de desenvolvimento de sistema, e muitas peças de suporte periférico, incluindo 30 tipos de atuadores, 61 tipos de dispositivos de comunicação, 92 tipos de monitores, 59 tipos de placas de expansão, 27 Módulos do Internet of Things, 187 sensores, 17 módulos robóticos, 15 dispositivos de armazenamento e até 8 serviços de suporte online, como o Twitter, o IFTTT (If This Then That), etc. (Figura 7) ).
O conceito mbed leva a seguidores / competidores
desenvolvimento mbed da afinidade de ligação, cultura cultura maker, o conceito de coisas depois de uma variedade de elementos, tais como o mercado, a tendência parece dominar o sistema operacional embutido, mas na verdade mbed ainda tem seu padrão concorrente mais próximo, não é a única opção.
Primeiro, o pró-desenvolvimento e começou a Arduino, Arduino desde 2005 tem sido baseada em oito yuan AVR arquitetura baseada em microcontrolador, mas nos últimos anos começou a tentar modernização e desenvolvimento, tais como o 2014 lançamento placa de desenvolvimento Arduino Zero, o chip usado para mudança Adotando o núcleo Cortex-M0 +, ou introduzindo a placa de desenvolvimento Arduino Due, o chip de controle principal da placa de desenvolvimento adota o núcleo Cortex-M3.
Em segundo lugar, a introdução da Advanced Micro Devices, quarks arquitetura x86 da Intel menores (Quark) em 2013 depois de um processador integrado, sistema operacional de tempo real Wind River da Intel é também proposto para aplicações foguete de redes em 2015 novembro de fevereiro 2016 encaminhado à Fundação Linux desenvolvimento e renomeado Zephyr (vento), e apoiado pela Intel, NXP, Nordic e outros fornecedores de chips.
Em terceiro lugar, a proposta de LiteOS Huawei, alegando memória 10KB RAM pode ser executado, e foram Act orgulhoso (ST), Atmel (Atmel), NXP (NXP), silício (Silicon Labs) e outros apoios Europeia fabricantes de chips As empresas de chips da China Continental, como a Beijing Zhaoyi Innovation, a Shanghai Smart Microelectronics e a Hisilicon Semiconductor, da Huawei, também a apoiam.
Em quarto lugar, a Amazon contratou o FreeRTOS como engenheiro de software fundador e, em seguida, lançou sua própria versão do Amazon FreeRTOS como parte da estratégia geral de tecnologia Edge Computing da Amazon.
Todos os quatro sistemas operacionais acima são padrões concorrentes potenciais para mbed.Os recursos de hardware necessários também são da mesma ordem de grandeza, e eles podem operar com 16KB ~ 64KB de memória RAM, como para outros sistemas operacionais embarcados bem conhecidos, como os propostos pelo OpenWrt ou Google. O Android Things, ambos na classe de 8MB ~ 64MB, não pertence ao mesmo nível do mbed.O relacionamento complementar alto e baixo é mais do que a concorrência sobreposta.
Nos três padrões de software que competem com o MBED, o desenvolvimento do Arduino não é suave.Após o software original implementado na arquitetura AVR de 8 bits ter sido transplantado para a arquitetura Cortex-M de 32 bits, ainda havia muitos bugs. Além disso, a maioria dos fabricantes ainda prefere o sistema original de 8 bits, e apenas alguns usam o yuan de 32 bits.
Em termos de Zephyr, desde que a Intel parou o desenvolvimento de processadores embarcados Atom e Quark em 2017, a falta de suporte da Zephyrton para chips de eco reduziu bastante o momento e exigirá novo suporte ou novas direções.
Portanto, o principal concorrente do mbed é estimado como Amazon FreeRTOS.Primeiro, antes de o FreeRTOS ser suportado pela Amazon, o FreeRTOS tem sido usado por mais de 10 anos.Em segundo lugar, adquiriu a bênção da Amazon, incluindo o serviço de nuvem oficial da Amazon (Amazon Web Services, AWS). Suporte com produtos de hardware oficiais da Amazon (série Fire, Dash) A Amazon é a maior operadora de nuvem pública (Public Cloud) do mundo, na Amazon os produtos também prestam atenção a pequenos lucros, mas não a tecnologias abertas ou licenciadas, como o Alexa. A tecnologia de reconhecimento de voz é amplamente usada em produtos de hardware oficiais não pertencentes à Amazon, que são úteis para promover o Amazon FreeRTOS.
No entanto, o Amazon FreeRTOS precisa fortalecer sua afinidade com o desenvolvimento e, como a Amazon anunciou seu suporte até novembro de 2017, apenas quatro placas oficiais de desenvolvimento foram aprovadas, mas, como mencionado anteriormente, o mbed atingiu 130, e mbed ainda tem várias vantagens.
Além disso, o mbed também pode competir com outros sistemas operacionais embarcados, como μC / OS-II, embOS, que são leves, e já existem há algum tempo.Se você comparar com o modo FreeRTOS, você pode obter suporte de algumas empresas internacionais de tecnologia. desenvolvimento pode mudar imediatamente. ou outra resposta ao surgimento de um novo conceito de rede projeto de sistema operacional embutido, tal como proposto pela empresa irlandesa Mongoose oS, ou é de longa data, mas as coisas começaram a virar o foco de sistemas operacionais embarcados, tais como Contiki.
Finalmente, o desenvolvimento de mbed pode não ser o esperado, já que a intenção original de Linaro foi implementada pelo Android, mas mesmo que o negócio original de licenciamento de circuitos da ARM não perdesse, apenas outros dominavam seu ecossistema de software, pois a Intel dominava o x86. O chip, mas também não domina o ecossistema de software x86, mas a Microsoft, liderada pela comunidade Linux.