ARC EM处理器嵌入式系统开发与编程
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1.4 ARC EM处理器开发环境

Synopsys公司基于ARC EM处理器提供了RTL代码实现、软件编程与调试以及硬件FPGA验证等完整的开发环境。

1.4.1 ARChitect

DesignWare ARChitect软件是Synopsys公司针对ARC处理器特有的可配置性和可扩展性开发的一款配置软件,帮助设计工程师根据应用需求快速完成处理器结构配置以及RTL代码、测试激励和后端参考流程脚本(如ASIC或FPGA的综合、布局布线、时序约束文件等)的生成。

ARChitect基于IP库生成特定的设计。所有的系统组成,包括处理器内核、系统总线、外设、外部存储器等,均以模块化的方式封装到各自的IP库中,由用户在ARChitect图形界面中以拖曳的方式选择设计所需的各个功能部件,并配置其具体属性。

ARChitect图形界面提供了ARC处理器系列产品典型应用模板(Template),用于帮助用户快速完成设计和系统搭建。

此外,支持用户自定义的APEX向导(APEX Wizard)也集成在ARChitect中,用户可以根据向导提示一步步完成自定义组件的添加和集成。

关于ARChitect软件的更多内容参见第10章及第11章。

1.4.2 MetaWare开发套件

DesignWare ARC MetaWare开发套件(MetaWare Development Toolkit,MWDT)是在具有25年行业领先的编译器和调试器产品的基础上开发和不断完善的,支持全系列ARC处理器,包含对ARC处理器开发、仿真、调试和嵌入式应用程序优化的所有组件。

MetaWare开发套件如图1-7所示。具体包括:

MetaWare C/C++编译器

MetaWare汇编器

MetaWare链接器

MetaWare调试器

MetaWare仿真器

集成的图形化界面MetaWare IDE

关于MetaWare开发套件的更多内容介绍参见第6章。

图1-7 MetaWare开发套件结构图

1.4.3 embARC软件平台

embARC是为ARC处理器,特别是ARC EM系列处理器的开发而提供的一个开源软件平台,包含大量的软件资源和说明文档,以帮助用户基于ARC处理器快速开发丰富的上层应用程序。例如,在embARC上可以下载针对ARC处理器在IoT应用领域开发的开源软件包,包括底层驱动、操作系统和中间件等。

embARC不仅提供了与FreeRTOS和Contiki OS等操作系统的接口,在embARC上开发的上层应用程序也可以很好地在GNU工具链或MetaWare工具链中编译和调试。

关于embARC的详细介绍可参考网页https://www.embarc.org/。

1.4.4 操作系统支持

在ARC EM处理器上支持运行的操作系统为MQX。MQX(Message Queue eXecutive,消息队列执行)是Precise Software Technologies公司于1989年开发的一款嵌入式实时操作系统。该公司在2000年3月被Synopsys公司收购,并在新的处理器体系中(主要包含Freescale的ColdFire系列、IBM/Freescale的PowerPC、ARM、ARC和i.MX等)持续开发。自从2009年, MQX推出第一个版本RTOS 3.0.1后,其版本不断进行升级和更新,功能不断加强,目前推出的最新版本是3.7.0。最新版MQX可以配置最小占用12K Flash和2.5K RAM,包括两个任务、一个轻量级信号、中断、队列和内存管理。

关于MQX操作系统的更多内容参见第7章。

1.4.5 ARC EM Starter Kit开发板

ARC EM Starter Kit FPGA开发板为用户提供了一个低成本、多用途的解决方案,用户可以使用开发板进行快速的软件开发、代码移植和软件调试,并可以对ARC EM4和ARC EM6处理器内核硬件进行评估与分析。

ARC EM Starter Kit套件包括硬件平台和软件包。硬件平台中预安装了不同配置ARC EM处理器的FPGA映像,软件包包含二进制格式的MQX实时操作系统、外设驱动程序和应用程序的代码示例。

关于ARC EM Starter Kit的更多内容参见第8章。