ОС РВ для встраиваемых модулей от компании Microsoft

Начало XXI века было ознаменовано ростом количества портативных устройств, на что откликнулась корпорация Microsoft, выпустив компактную версию (Compact Edition) ОС Windows. Помимо преимуществ, свойственных стандартным ОС – наличие готовых библиотек с исходными кодами, стандартных драйверов, базы технических знаний, Windows CE обладает рядом особенностей, которые делают ее применение на встраиваемых устройствах особенно удобным:

· Возможность изменения размера инсталлируемой программы. Устанавливаются только те модули, которые необходимы для функционирования ОС и для работы с конкретным устройством. Учитывая ограниченный объем памяти на встраиваемых платформах, данное свойство является одним из самых полезных.

· Возможность применения для микропропроцессоров различной архитектуры. Windows CE разрабатывалась специально для встраиваемых платформ, включая поддержку процессоров архитектуры x86, ARM, MIPS, SH.

· Windows CE – OC РВ соответствует всем требованиям, предъявляемым к ОС такого типа в сфере промышленной автоматизации.

· Открытый программный код ОС позволяет вносить изменения в код ОС при разработке приложения, максимально адаптировать систему под задачу и обеспечить защиту интеллектуальной собственности.

ОС может работать с 32 тысячами параллельных процессов одновременно, с выделением до 2 Гбайт памяти виртуальной машины для каждого процесса. Полезными дополнениями являются выполненная на уровне ядра поддержка беспроводных сетевых интерфейсов WiFi с поддержкой криптозащиты, новые драйверы USB, поддержка файлов большого объема, криптозащита данных, поддержка VoIP-систем, расширенная поддержка графических и мультимедийных приложений.

Windows CE является удобной и качественной ОС для применения на встраиваемых платформах. Однако ее невозможно использовать на системах с ARM7-процессором, не оснащенным модулем управления памятью. Для этих платформ корпорация Microsoft выпустила ОС .NET Micro Framework. ОС требуется до 500 Кбайт ОЗУ для размещения своего ядра и до 500 Кбайт ОЗУ для работы стандартных приложений системы, таких, как: .NET Framework Common Language Runtime, The Mono Project, и DotGNU Project. ОС включает в себя поддержку интерфейсов UART, I2C, SPI и имеет уникальную для нересурсоемких ОС возможность использования инструментов отладки и разработки, включенных в пакет Microsoft Visual Studio.

Корпорация Microsoft сегодня предлагает решения, охватывающие весь спектр платформ встраиваемых решений – от простого терминала сбора данных до многофункционального мультимедийного устройства. Сравнительные характеристики ОС, области их применения и аппаратные требования приводятся в табл. 2.1.

Современное встраиваемое решение, помимо вычислительного ядра и набора коммуникационных функций (поддержка последовательных протоколов, Ethernet-контроллер, DMA и т. д.) содержит мультимедийные контроллеры (контроллер ЖКИ, обработка звука), дополнительные коммуникационные контроллеры (USB, PCI, контроллеры внешней памяти), системы, обеспечивающие работу модуля с более высокой производительностью.

Примером многофункционального встраиваемого модуля служит устройство ConnectCore Wi-9C (рис. 2.26) компании Digi International.

Рис. 2.26. Модуль ConnectCore Wi-9C

Модуль выполнен на базе 32-разрядного RISС-микропроцессора ARM, поддерживает работу по Ethernet 10/100 Мбит иWi-Fi стандарта 802.11b/g с криптозащитой WPA2/802.11i, информационные интерфейсы UART, SPI, I2C, контроллер ЖКИ, контроллер внешней памяти.