固件開發(fā)
關注創(chuàng)建者：馮志剛 創(chuàng)建時間：2015-08-18
固件開發(fā)的實例教程
公司的自動化解決方案固件需要依靠架構模型，這些模型同時為各個業(yè)務部門的進步和新項目研發(fā)提供支持。目前，TR-Electronic將通過Axivion Suite引入新的靜態(tài)代碼分析功能，確保一致地執(zhí)行定制要求，并滿足嚴苛的安全標準。
“Axivion Suite是我們固件開發(fā)中質(zhì)量保證的又一個關鍵組成部分，尤其是在滿足工業(yè)環(huán)境日益嚴格的安全和安保需求方面。”
面對挑戰(zhàn)
TR-Electronic 的測量和控制解決方案廣泛應用于眾多領域，包括金屬和木材加工、印刷和包裝行業(yè)，以及事件工程和風力渦輪機等。公司為高品質(zhì)的標準產(chǎn)品和定制解決方案開發(fā)的固件，都要求具備精心設計的系統(tǒng)架構。這樣，TR-Electronic 能確保各種固件版本易于管理，并長期保障其安全穩(wěn)定的發(fā)展。
要嚴格遵循軟件架構師制定的架構模型，唯一的方法就是采用一致的、基于工具的架構分析方法。為此，開發(fā)團隊必須將分析軟件工具無縫地融入開發(fā)過程。除了檢查代碼是否遵循固件現(xiàn)有的架構模型外，分析工具還需要向架構師提供關于設計的反饋，以幫助他們對模型進行進一步優(yōu)化。
另一個對分析工具的要求涉及安全性和安全分析。隨著 TR-Electronic 的傳感器和執(zhí)行器越來越多地被應用于工業(yè)4.0環(huán)境及用于監(jiān)測關鍵設備安全功能，技術安全標準日益嚴格，以保護聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設備免受惡意軟件和未授權訪問的威脅。因此，所選工具還需要能執(zhí)行安全性和安全分析，預防系統(tǒng)性安全隱患，包括自動檢查程序是否符合CERT?等相關編程指南。另外，新套件還需要盡可能順利地替代之前用于檢查MISRA C:2012編碼規(guī)范的靜態(tài)代碼分析工具。
展開 昂瑞微推出全新的專業(yè)藍牙語音遙控器解決方案HS6621EM具備多項功能特點和性能優(yōu)勢：
▍ARM內(nèi)核
采用更加穩(wěn)定的ARM Cortex-M4F內(nèi)核，主頻最高能達到64MHz，具有更成熟生態(tài)，開發(fā)調(diào)試更順手。
▍支持AMIC & DMIC
內(nèi)部集成16位音頻ADC，其信噪比達到93dB，采樣率最高達16KHz，可以使用模擬麥克風實現(xiàn)對音頻信號的高質(zhì)量采集。同時具有PDM接口，支持數(shù)字麥克風。
▍支持音頻編碼
支持SBC、ADPCM等音頻編碼算法，能夠?qū)崿F(xiàn)在有限的帶寬里，不丟失語音數(shù)據(jù)，讓被控設備更容易識別。
▍外設資源豐富
QFN32封裝，具有23個GPIO，可以滿足紅外發(fā)射、紅外學習以及多按鍵等需求。
▍超低功耗
待機功耗 ≤ 2.0uA，1秒廣播電流 ≤ 17.6uA，1秒連接間隔電流 ≤ 21uA；供電電壓可低至1.8V，可以保證整機使用干電池供電，在正常使用頻率下，365天不需要更換電池。
▍射頻性能優(yōu)異
發(fā)射功率最高可達7dBm，接收靈敏度在1Mbps傳輸速率下達到-98dBm，可以保證單面電路板也能在室內(nèi)復雜射頻干擾環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
▍兼容性高
兼容性高，多年沉淀的藍牙協(xié)議棧，經(jīng)過上千種不同型號的主流設備的反復測試，能夠兼容市面上絕大部分的智能電視。
▍開發(fā)生產(chǎn)配套齊全
開發(fā)生產(chǎn)資料配套齊全，簡潔易用的昂瑞微藍牙語音遙控器SDK，具備支持單工位完成燒錄和頻偏校準的量產(chǎn)工具，OTT機頂盒安卓固件開發(fā)指導文檔等完備的資料，可大大縮短從開發(fā)到量產(chǎn)的時間。
展開 三、開發(fā)者視角：如何用HS6621EM「搶跑」智能硬件賽道？
敏捷開發(fā)：開放藍牙語音遙控器專屬SDK，支持Android系統(tǒng)深度定制，30天完成從原型到量產(chǎn)。
成本殺手：QFN32封裝方案節(jié)省15% PCB面積，單工位燒錄校準工具降低生產(chǎn)線改造成本。
生態(tài)紅利：免費提供OTT機頂盒安卓固件開發(fā)指南，直連天貓精靈、小度等生態(tài)平臺。
市場參與者正在開發(fā)用于物聯(lián)網(wǎng)設備、自然語言處理(NLP)、基于信息娛樂、多媒體系統(tǒng)和各種工業(yè)智能解決方案的FPGA。根據(jù)應用需求，可選擇低端、中端或高端FPGA配置。
FPGA架構概述
一般的FPGA架構設計包括三類模塊。它們是I/O塊、開關矩陣和可配置邏輯塊(CLB)。FPGA是一種半導體器件，由通過可編程連接耦合的邏輯塊組成。
邏輯塊由帶有一組輸入的查找表(LUT)組成，使用基本內(nèi)存(如SRAM或Flash)來保存布爾函數(shù)。為了支持時序電路，每個LUT都連接到一個多路復用器和一個觸發(fā)器寄存器。類似地，可以構建許多LUT來處理復雜的函數(shù)。根據(jù)FPGA的配置，F(xiàn)PGA分為三種類型:低端、中端和高端。Xilinx的Artix-7/Kintex-7系列，Lattice半導體公司的ECP3和ECP5系列是一些流行的低功耗和低設計密度的FPGA設計。而Xilinx的Virtex家族，Microsemi的ProASIC3家族，Intel的Stratix家族都是為高性能和高設計密度而設計的。
FPGA固件開發(fā)
由于FPGA是一個可編程邏輯陣列，因此必須對邏輯進行配置以滿足系統(tǒng)的需要。固件是數(shù)據(jù)的集合，提供配置。由于FPGA的復雜性，利用該軟件設計了專用FPGA。用戶通過提供硬件描述語言(HDL)定義或原理圖設計來啟動FPGA設計過程。VHDL (VHSIC硬件描述語言)和Verilog是兩種常用的HDL。之后，F(xiàn)PGA設計過程的下一步是為所使用的FPGA系列開發(fā)一個網(wǎng)絡列表。
展開 和白老師詳細介紹下我的情況：
（1）目前的狀況：
A、畢業(yè)四年，從事低壓電器行業(yè)研發(fā)工作，獨立完成項目五個(軟硬件都是獨立開發(fā))。
B、技能水平:通過業(yè)余時間學習和項目的積累，自己和公司里十幾年的工程師比差的是行業(yè)經(jīng)驗，理論知識和設計能力已經(jīng)強于公司其他工程師，就拿羅氏線圈來說，身邊普通工程師通過測試得出不同頻率下線圈的一次測和二次測變比不同，并不知道原理。而我通過建模，推導傳遞函數(shù)，根據(jù)零極點分析得到幅頻，相頻特性曲線，分析得到不同頻率下增益不同。我對自己的期許是當一個小公司的總工，所以學習的范圍也比較廣，硬件有開關電源(反激和以及其他拓撲的dcdc)、運放電路設計及運放穩(wěn)定性分析，以我目前知識層面上來看硬件設計是電源、采樣、執(zhí)行器件三大塊。軟件方面會基于M0+和M3的多款MCU的固件開發(fā)，但都是基于裸機開發(fā)，不涉及操作系統(tǒng)。最近泛在電力物聯(lián)網(wǎng)興起，因此簡單學習了物聯(lián)網(wǎng)，能用docker指令部署EMQ和nodered，以emq為后端，nodered為前端，實現(xiàn)設備端和用戶端之間的通信。后期有精力會去學一下開發(fā)手機APP。
（2）現(xiàn)在說下自己的不足：
A、第一，經(jīng)常性會忘記學過的東西，比如反激開關電源的變壓器計算，自己也通過計算做了個實戰(zhàn)項目，過了幾個月沒做了又忘了怎么計算了。
B、不會RTOS。
（3）期待解決的問題：
A、現(xiàn)在在的公司工資比較低，工資最高的同事也才11k。因此我想跳槽，下一份工作的薪資要求多少是合適的，坐標杭州。
B、低壓電器行業(yè)待久了，對其它行業(yè)的未知使我害怕，不知道以現(xiàn)在的水平能不能勝任，需要多久才能適應其它行業(yè)。另外招聘信息很多是要求會rtos的，需要學習一下嗎？
C、希望白老師能給我指點下接下來的學習路線。
展開 
固件開發(fā)的最新內(nèi)容
生態(tài)紅利：免費提供OTT機頂盒安卓固件開發(fā)指南，直連天貓精靈、小度等生態(tài)平臺。
“Axivion Suite是我們固件開發(fā)中質(zhì)量保證的又一個關鍵組成部分，尤其是在滿足工業(yè)環(huán)境日益嚴格的安全和安保需求方面?！? 面對挑戰(zhàn)
TR-Electronic 的測量和控制解決方案廣泛應用于眾多領域，包括金屬和木材加工、印刷和包裝行業(yè)，以及事件工程和風力渦輪機等。公司為高品質(zhì)的標準產(chǎn)品和定制解決方案開發(fā)的固件，都要求具備精心設計的系統(tǒng)架構。
▍開發(fā)生產(chǎn)配套齊全
開發(fā)生產(chǎn)資料配套齊全，簡潔易用的昂瑞微藍牙語音遙控器SDK，具備支持單工位完成燒錄和頻偏校準的量產(chǎn)工具，OTT機頂盒安卓固件開發(fā)指導文檔等完備的資料，可大大縮短從開發(fā)到量產(chǎn)的時間。
FPGA固件開發(fā)
由于FPGA是一個可編程邏輯陣列，因此必須對邏輯進行配置以滿足系統(tǒng)的需要。固件是數(shù)據(jù)的集合，提供配置。由于FPGA的復雜性，利用該軟件設計了專用FPGA。用戶通過提供硬件描述語言(HDL)定義或原理圖設計來啟動FPGA設計過程。VHDL (VHSIC硬件描述語言)和Verilog是兩種常用的HDL。
ICT行業(yè)與智能硬件的公司，以及芯片公司，也培養(yǎng)了大量的通信精英（移動通信，Wifi，Ethernet 等）和底層BSP或Firmware固件開發(fā)團隊，他們屬于軟件團隊中最懂電子硬件的人。這部分人將是汽車電子軟件開發(fā)的最佳人選。但是，對整車架構和汽車本身的know-how的理解（圖11），也同樣限制了這部分嵌入式軟件開發(fā)人員能夠快速上手。
切換供應商
芯片短缺時期，特斯拉采用了比較務實的思路，選用了新供應商的MCU芯片，并開發(fā)新固件與之配合，設法避免受到芯片短缺的影響。
這些固件庫為開發(fā)者底層硬件提供了中間API，通過使用固件庫，無需掌握底層細節(jié)，開發(fā)者就可以輕松應用每一個外設。
HAL 庫和標準庫本質(zhì)上是一樣的，都是提供底層硬件操作 API，而且在使用上也是大同小異。有過標準庫基礎的同學對 HAL 庫的使用也很容易入手。
軟件方面會基于M0+和M3的多款MCU的固件開發(fā)，但都是基于裸機開發(fā)，不涉及操作系統(tǒng)。最近泛在電力物聯(lián)網(wǎng)興起，因此簡單學習了物聯(lián)網(wǎng)，能用docker指令部署EMQ和nodered，以emq為后端，nodered為前端，實現(xiàn)設備端和用戶端之間的通信。后期有精力會去學一下開發(fā)手機APP。
本項目集成了PX4開源飛控固件與ROS開發(fā)環(huán)境，可為開發(fā)者提供成熟可用的機載電腦端開發(fā)程序，實現(xiàn)更加簡潔快速的開發(fā)體驗。目前已集成建圖、定位、規(guī)劃、控制及目標檢測等模塊，并配套有Gazebo仿真測試代碼。
本周，在蘋果面向開發(fā)者發(fā)布的iOS 12 Beta 5固件中，開發(fā)者Guilherme Rambo發(fā)現(xiàn)了“secondSimStatus”和“second SimTrayStatus”這兩段代碼，即第二張SIM卡的描述。這表示負責生成診斷報告的系統(tǒng)組件會顯示SIM1和SIM2的狀態(tài)。
