Erstmaliger Einsatz eines Echtzeitbetriebssystems Aller Anfang ist leicht

Nach wie vor kommen viele Embedded Systeme ohne jedes Betriebssystem aus. Doch angesichts fallender Preise für 32-Bit-Mikrocontroller und wachsender Speicherressourcen können immer mehr neue Entwicklungsprojekte die Vorteile eines Echtzeitbetriebssystems (RTOS) nutzen.

Erstmaliger Einsatz eines Echtzeitbetriebssystems

Nach wie vor kommen viele Embedded Systeme ohne jedes Betriebssystem aus. Doch angesichts fallender Preise für 32-Bit-Mikrocontroller und wachsender Speicherressourcen können immer mehr neue Entwicklungsprojekte die Vorteile eines Echtzeitbetriebssystems (RTOS) nutzen. Viele Entwickler schreckt der hohe Zusatzaufwand durch ein RTOS, ihnen machen integrierte Lösungen den Einstieg in die RTOS-Anwendung leicht.

Betriebssysteme machen die Programmierung eines Embedded Systems effizienter und sorgen für eine bessere Strukturierung durch Task-orientiertes Programmieren. So fördert ein Echtzeitbetriebssystem (RTOS) zum Beispiel die Wiederverwendung von Code und kann eine Vielzahl von Problemen lösen, weil es Multitasking-Fähigkeiten zur Verfügung stellt und es ermöglicht, die Anwendung in kleinere Teile beziehungsweise Elemente aufzuspalten. In zeitkritischen Systemen stellt ein RTOS durch vorhersagbare Antwortzeiten die Qualität der Anwendung sicher. Zudem kann ein RTOS die Entwicklung vereinfachen und damit beschleunigen, ohne dabei viel CPU-Zeit beziehungsweise Speicherplatz zu verbrauchen. So beansprucht das RTOS »PowerPac« von IAR beispielsweise nur 2 KByte Speicherplatz. Heute stellen Mikrocontroller auf AR-Moder Cortex-Basis zu Preisen, die mit 8- oder 16-Bit-Controllern vergleichbar sind, genug Verarbeitungsleistung und Speicher zur Verfügung, um ein Echtzeitbetriebssystem komfortabel laufen zu lassen.

Es empfiehlt sich, ein Echtzeitbetriebssystem als nur ein Element eines kompletten Entwicklungs-Ökosystems zu betrachten, zu dem die Entwicklungs-Toolsuite (C/C++-Compiler, Debugger sowie eventuell State-Machine-Verifikation) und weitere Middleware wie beispielsweise Kommunikations-Stacks sowie der eigentliche Prozessor gehören. Der Entwickler muss also nicht nur überlegen, welches Echtzeitbetriebssystem für die Anwendung ideal ist, sondern auch, welches RTOS am besten zum Gerät passt und welche Entwicklungstools es erleichtern, ein bestimmtes Echtzeitbetriebssystem zu integrieren und die Middleware auszuwählen. Zusätzlich ist bei komplexeren Anwendungen die beste Debugging-Methode zu ermitteln. Eine vorintegrierte Lösung mit für Mikrocontroller wie RTOS optimierten Entwicklungstools und speziell auf diese Kombination ausgelegter Middleware kann Einstieg und Nutzung im Vergleich zu individuellen Einzelkomponenten unterschiedlicher Anbieter vereinfachen.