Embedded-Entwicklung
Kochrezept für GUIs
Die Programmierung von grafischen Benutzeroberflächen für Embedded Systeme wird dank der zunehmenden Leistungsfähigkeit und der Ansprüche der Anwender immer komplexer. Damit weder Codegröße noch die oft notwendige Echtzeitfähigkeit aus dem Ruder laufen, sind effiziente Entwicklungswerkzeuge vonnöten.
Einen vergleichsweise einfachen Ansatz verfolgt CC&I für die direkte grafische Programmierung von Multifunktionsplattformen. In einem Drei-Schritte-Modell wird die Anwendungsentwicklung auf das Wesentliche reduziert:
- Die Ideen und Gedankenmodelle in ein Blockschaltbild umsetzen und mit dem Signalsimulator überprüfen,
- daraus C-Code erzeugen und mit einem Echtzeitkernel zu lauffähigem Prozessorcode verlinken lassen,
- diesen Code ins Zielsystem laden und live mit Prozesssignalen testen.
Der Entwickler beginnt mit dem Starterkit »ZMC«, einem universellen Low-Power-Einplatinen-Messrechner mit umfangreichem Analog- und Digital-I/O, PWM, Counter, Encoder, Color-Touch-TFT, Ethernet, mobilen Speichermedien, USB, seriellen Schnittstellen, Embedded-Dateisystem, Webserverfunktion und einem Signalsimulator. Über Standardbusse (PPI, SPI, I2C, TWI, SPORT, UART) oder eigene Baseboards lässt sich externe Hardware einbinden. Die Bootzeit liegt unter 1 s, das Echtzeitverhalten im Mikrosekundenbereich. Das Multifunktionsboard ist für rauen, lüfterlosen Betrieb zwischen -20 °C und +75 °C ausgelegt.
Die Software-Tools auf Basis des »Labview«-C-Codegenerators sind auf die Hardware abgestimmt und ermöglichen grafische Programmierung auf Systemlevel einfach per Drag and Drop, auch ohne C-Kenntnisse. Trotzdem besteht die Möglichkeit, C-Programme, Bibliotheken und Algorithmen über ein Plug-in direkt einzubinden. Echtzeitfunktionen werden auf der Interruptebene des Prozessors ausgeführt. Allerlei Beispiele und Softwarevorlagen erleichtern den Einstieg. Der Entwickler kann sich damit ohne weitere Vorbereitungen direkt auf seine Anwendung konzentrieren.
Vom einfachen Prozessmonitor bis zur komplexen Bedienerführung lassen sich laut Anbieter grafische Bedieneroberflächen in vergleichsweise kurzer Zeit realisieren. Eine Bibliothek mit fertigen grafischen Funktionselementen ermöglicht den schnellen Aufbau einschließlich Touch-Funktionen. Fotos oder Zeichnungen lassen sich auf dem TFT darstellen und mit Grafikprimitiven überlagern (Overlay).
Als Zielsysteme existieren verschiedene Hardwareplattformen (bis zum Streichholzschachtel-Format) oder kundenspezifische Lösungen. Auch skalierbares Power- und Batterie-Management für mobile Anwendungen steht zur Verfügung.
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