1.4.3 嵌入式应用程序

如图1.1所示，嵌入式应用程序是处于最上层，直接面向用户，为用户提供服务的程序。其可分为两类：一类基于某一操作系统平台，通过操作系统提供的API（应用程序编程接口）调用底层驱动程序对硬件进行操作控制；另一类则不带操作系统，直接调用底层驱动程序操作控制设备。嵌入式应用程序与具体应用有关，不能一概而论，但其开发过程是相似的，都是采取交叉方式开发，故在此仅介绍嵌入式应用软件的开发环境与开发过程。

所谓交叉开发是指先在一台通用PC上进行软件的编辑、编译及连接，然后下载到嵌入式设备中运行、调试的开发方式。通用PC称为宿主机，嵌入式设备称为目标机。

交叉开发需要一个开发环境。交叉开发环境通常由集成开发环境IDE（Intergrated Development Environment）、调试仿真器、评估板及PC组成。其中，IDE一般为一个整合了编辑、编译、汇编、链接、调试、工程管理及函数库等功能模块的软件平台。IDE与处理器架构相关，如MCS-51单片机使用的开发平台是Keil51，TI的DSP使用的是CCS，ARM使用开发平台有ADS、SDT及EmbestIDE等。

调试仿真器有指令集模拟器、JTAG仿真器、在线仿真器ICE与ROM监控器等种类。其中，指令集模拟器为一种利用PC端的仿真开发软件进行模拟调试的方法，是一个软件仿真器。

JTAG仿真器是基于JTAG的在电路调试器ICD（In-Circuit Debugger），其通过处理器芯片的JTAG边界扫描口与处理器核进行通信，不占用目标板的资源，是目前使用最广泛的调试手段。

在线仿真器ICE（In-Circuit Emulator）使用仿真头代替目标板上的CPU，可以完全仿真处理器芯片的行为。但结构较复杂，价格昂贵，现已不再常用。

ROM监控器（Monitor，驻留监控软件）驻留一个监控程序在目标板上运行，PC端调试软件通过并口、串口或网口与之交互，以完成程序执行、存储器及寄存器读/写、断点设置等调试任务。

评估板可作为嵌入式软件运行的载体及操作控制的对象，尤其是在目标板出来之前，可用其作目标板用，替代目标板的功能，用于调试软件。

嵌入式应用软件开发过程可分为源代码编辑、源文件编译和链接、重定位和下载、联机调试四个基本阶段，如图1.5所示。

图1.5 嵌入式软件开发流程