漫谈 Mbed OS（1）

使用Arm 公司的Mbed OS 已经有一段时间了。前一阵参加了物联网博览会，发现国内的开发人员对这个操作系统并不了解。我打算系统地介绍该操作系统。

 Mbed OS 的优点

  -比arduino 强大，比树莓PI 好用

嵌入式程序员或多或少了解了一些流行的arduino 和树莓PI开发板。它们一个是基于8位处理器的单板电脑，另一个是基于linux 的单板计算机。arduino的最大优点是上手容易，只要具有C语言和简单硬件的知识，就很快就能开发各种各样硬件装置。网络上也有大量的源代码和项目可供参考。事实上，我也经常拿这个小板子来测试新的芯片。使用起来十分方便。

   而树莓PI 实际上就是一个廉价，完整的linux 电脑，可以连接LCD 显示屏，键盘和鼠标，安装ubuntu OS，NodeJS，python，C语言开发环境。但是，linux 上面编程对于初学者和嵌入式工程师来讲，显得不是那么容易了。个人感觉，树莓PI 是为软件人员准备的。我喜欢在树莓PI 上安装一个NodeJS ，开发各种HTML5/JAvascript 程序。作为显示大屏的控制器。当然也可以写一些网关类的程序。不过重来没有编写硬件控制程序。

  相比之下，我更喜欢将Mbed OS 比作arduino 的大兄弟。

    1 mbed OS 面向arm 公司Cortex-M 系列处理器，例如STM32F429，STM103 等等。这是一个32位的处理器，目前的cortex-M 7主频已经达到了200MHz，内存到达1M ，这和arduino 的8位单片机已经不是一个数量级的处理器了。

    2 MbedOS 编写应用程序却和arduino 一样简单，而且它使用了C++作为程序设计语言，C++面向对象程序设计的能力可以更好地实现软硬件的抽象，继承。实现模块程序设计和分享源代码。我们来看看Mbed OS 的闪灯程序是怎样的吧！

#include "mbed.h"
DigitalOut LED(PC_5)
main()
{
   printf("Hello The World!\n");
    while(1)
    {
     
     LED=1;
     wait(1);
     LED=0;
     wait(1);
    }
}

非常简洁，好像比arduino 的代码还要简约一点。

     Mbed OS 比arduino更强大是显而易见的。首先cortex-M 系列的硬件资源更丰富，它们会支持更多的GPIO，SPI，I2C，UART ADC接口，也支持CANBUS，Ethernet 网络接口。Mbed OS 为这些硬件资源封装了C++的类，应用程序可以方便的使用。

  和ST 公司的HAL 库不同，Mbed OS的应用程序不需要对硬件进行设置和初始化，唯一要做的就是指定硬件的管脚。一个为STM32F103 编写的程序可以方便地切换到STM32F746上面，最多你需要修改管脚定义。

下面我们来看一个CAN 总线的应用程序

#include "mbed.h"

DigitalOut myled(D8);
CAN can1(PD_0, PD_1,500000);
int main() {
     CANMessage msg;
    while(1) {
   if(can1.read(msg)) {
            printf("Message received:id=%d,type=%d,%d\n", msg.id,msg.type,msg.data[0]);
            myled = !myled;

    }
    }
}

上面的程序只是指定了CAN TxD和RxD 的管脚定义，这么一小段程序就完成了CANBUS数据的接收。一开始我都没想到是如此的简单。裸机编程惯了，限制了我的想象力。

-适合编写更专业的程序

在Mbed 上可以编写更加专业的应用软件，比如http Requet 来访问Web 网站的RestFull API，或者是https。也可以使用Mbed TSL（Open SSL） 实现网络安全协议。也可以实现CoAP 这样的物联网协议，支持访问中国移动的onenet,arm 公司的Pelion 物联网云端服务。同时像微软的Asure Iot Hub 也为Mbed 开发了Client 端。

 Mbed OS 适合专业程序编写的原因有两方面：

 arm 公司希望Mbed 成为物联网领域的android，所以在Mbed 开发方面还是蛮拼的。在Mbed OS 中注入了大量的最新技术，并且极力打造Mbed OS的生态系统。

另一方面，Mbed OS 在国外已经有了大量的开发者，特别是欧洲。Mbed OS 的社区上有大量的应用程序和程序库可以使用。

    的确，我们在百度上也可以搜到许多STM32F 的应用程序源代码，但是基本上无法直接利用，不是处理器不同，就是库不兼容，或者年代久远。但是应为Mbed OS 基本上完全抽象了硬件层，就是修改，还是相对轻松的。

Mbed OS 的不足

 Mbed OS 的不足之处，特别是在中国的不足之处，也是非常明显的。

1. 官方没有中文网站，这对国人来讲还是不方便的，阅读还可以，但是社区使用英文交流就吃力了。

2. Mbed OS 之前搞了个 2.0，现在变成了5.0版本，2.0 版本变成了包袱，在网站上造成了混乱

3 在线编译器的服务器在美国，国内使用起来太慢了，我一般是在线配置好项目，然后export 成keil uvision 5 项目离线编译，修改和调试。

4 .同样地，它们的云服务pelion 也是在国外，影响了国人的应用。

5 arm 公司在国内的推广，特别是大学计划还是不给力的。

因为喜欢，我包容了Mbed OS的这些不足。