猿创征文｜嵌入式系统应用开发工具链必备

猿创征文｜嵌入式系统应用开发工具链必备

在嵌入式系统开发过程中，除了一般的需求分析、功能设计、功能实现、测试等传统流程外，由于系统既包含硬件开发，也包含软件开发，所以往往是多人协同、软硬两条流程线，所以，需要的开发工具链上的工具也会比一般的软件开发要多，在总体需求确定后，本文就从功能设计开始，从硬件和软件两个方面，把设计、实现到产品量产的全过程中使用到的开发工具依次进行梳理。以最常用的STm32系列嵌入式处理器为例，主要开发工具有：

硬件设计工具STM32Cube 系列

STM32Cube软件工具包如下图：

包括了：
（1）STM32CubeMX

   STM32 设备的配置工具。使用的图形用户界面为 Cortex-M 内核生成初始化 C 代码。

（2）STM32CubeIDE，集成开发环境。

	该 IDE 基于 Eclipse 或 GNU C/C++ 工具链等开源解决方案，包括编译报告功能和高级调试功能。

（3）STM32CubeProgrammer，一个编程工具

  支持通过TAG、SWD、UART、USB DFU、I2C、SPI、CAN 等为读取、写入和验证设备和外部存储器提供了一个易于使用且高效的环境。

（4）STM32CubeMonitor 强大的监控工具

    可帮助开发人员实时微调其应用程序的行为和性能。

目前最常用的就是STM32CubeMX，可以根据用户的cpu选项，资源配置、外设配置等信息，一键生成初始化的c代码，帮助用户快速搭建开发系统的基本框架。

电路设计工具EDA

要进行电路的设计，EDA工具是必不可少的，此处推荐嘉立创EDA这款高效的国产原理图和PCB设计工具，下载地址为：

	https://easyeda.com/

主要特色功能如下图：

该EDA不仅永久免费， 而且拥有超过百万的免费库，并且还在实时更新，当然你也可以导入自己常用封装库。同时，软件整合了立创商城的元器件目录，EDA集成超过20万实时更新的，并且库存充足的元器件库，在pcb设计过程中，工程师可以在设计过程中检查元器件库存、价格，选择成本最底的电路设计方案，完成后，在投板制作的同时，支持bom表配单或立即下单购买，和pcb的制作周期同步进行采购、焊接和组装流程，大大缩短设计周期。

代码预调试工具Code::Blocks

在嵌入式系统开发中，多数是基于c语言的开发，在系统开发中，有大量的模块为硬件无关的算法操作例如，滤波算法、fft变换、数据统计等等，这些程序在硬件设计、开发和调试完成之前，我们往往需要一个验证的平台，并且，在pc平台上，不受硬件bug、稳定性的约束，往往具有更高的开发效率。Code::Blocks 是一个开放源码的全功能的跨平台C/C++集成开发环境。 它是开源软件，支持跨平台开发，最新的版本为20，如下图：

Code::Blocks支持语法彩色醒目显示、工程管理、项目构建、调试等。并且
Code::Blocks支持插件，包括代码分析器；代码补全；代码统计；编译器选择；复制字符串到剪贴板；调试器；文件扩展处理器等等。除支持自身的工程文件、C/C++文件外，还支批处理、MASM汇编文件、Windows资源文件。不失为一款跨平台、兼容性好、优秀的C、C++ IDE环境，

嵌入式软件调试工具keil

Keil 是Keil Software公司出品，后由ARM公司收购，支持嵌入式系统开发的最常用的软件开发系统，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件编写、调试、烧写工具也会令你事半功倍。需要注意的是，keil版本众多，开发51单片机、STM32等arm系列单片机等等的Keil版本并不能共用，需要根据你的主处理器选择对应的版本，Keil μVision5 IDE是现在的最新版本。如下图：

整机调试工具–串口助手

这个就不用多介绍了，串口助手网上有很多种，调试串口设备非常方便，如下图：

打开串口助手后，设置串口号、波特率、数据位、停止位和校验位等通信参数后，就可以进行串口数据的收发了，可以选择hex格式ASCII码模式，还支持自定义间隔时间的自动发送，用于自动测试和疲劳测试等。

整机调试工具–网络调试助手NetAssist

如今，纯粹单机运行的嵌入式系统已经不多了，大多数系统都具有网络功能，用于实现遥测、遥控和遥信等无人值守功能，所以，大量网络协议的应用和调试就成为必不可少的功能，网络调试助手官方版是一款简便实用的TCP/UDP 调试工具。可以设定TCPserver、 TCP client，支持IP地址、端口号的自定义输入，日志导出等。

量产工具STM32 ST-LINK Utility

在所有的硬件和软件调试完毕后，进入工厂量产阶段，处于产权保护的需要，交付工厂的往往只是程序的烧写文件，如 .hex文件等。STM32 ST-LINK Utility界面如下：

通过此工具，工厂生产线可以批量为生成产品写入嵌入式程序，从而在保护好产品的基础上，为工厂批量生成提供了最大的方便，方便产品的批量化生成和上市。