哪一個嵌入式操作系統(tǒng)適合你？

目前市場上還沒有一款操作系統(tǒng)可以適合所有不同類型的嵌入式應(yīng)用，盡管有一些非常接近。嵌入式系統(tǒng)多種多樣，范圍從簡單的8位MCU到高度復(fù)雜的64位多核CPU。在大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核中，都會有一個實時操作系統(tǒng)（RTOS），這是管理CPU時序和其他資源的軟件。此外，一些操作系統(tǒng)會提供額外的模塊來處理通信協(xié)議、數(shù)據(jù)存儲、用戶接口等。

針對工程師選用嵌入式操作系統(tǒng)的難題，Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）軟件架構(gòu)師，Micrium創(chuàng)始人 Jean J. Labrosse先生近期接受行業(yè)媒體專訪，進一步分析當前RTOS市場及應(yīng)用發(fā)展狀況，同時說明如何根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用選擇合適的嵌入式操作系統(tǒng)，敬請點擊“閱讀原文”觀看完整的采訪整理報導(dǎo)！

選擇哪款操作系統(tǒng)取決于你的應(yīng)用

下圖為一些流行的嵌入式RTOS的CPU支持情況。到目前為止，在中國非常受歡迎的RTOS是來自Micrium（現(xiàn)被Silicon Labs收購）的μC/OS-II（OS2）和μC/OS-III（OS3）。這些RTOS在非商業(yè)應(yīng)用中可以免費使用，但對于商業(yè)用途則需要獲得授權(quán)。OS2和OS3可以覆蓋市場上幾乎所有的CPU，這是一個相當理想的特性，因為它有助于保護你在軟件方面的投資，你的應(yīng)用可以很容易地從一種處理器架構(gòu)遷移到另一種處理器架構(gòu)上。

流行的RTOS的CPU支持情況

如果你的應(yīng)用需要的是RTOS在多任務(wù)處理和資源共享方面的功能，那么FreeRTOS這款受歡迎的開源RTOS可能是另一種不錯的選擇。同樣地，如果你使用Cortex-M處理器，ARM會提供免費的RTX。然而，如果你正在設(shè)計一款商業(yè)產(chǎn)品，強烈推薦你使用一種商業(yè)RTOS而非一種開源解決方案。

Micrium的RTOS很容易理解，事實上，關(guān)于這些RTOS內(nèi)部構(gòu)成的書籍已經(jīng)被撰寫并翻譯成中文版本。

現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)是一個非常熱門的話題，它取決于你正在談?wù)撃姆矫娴膬?nèi)容。如果你正在設(shè)計一個葉子節(jié)點，那么很可能你將需要某種形式的無線連接。有許多協(xié)議可供選擇，不過大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)提供商并不直接提供無線協(xié)議棧，你可能得借助半導(dǎo)體制造商來提供這些解決方案。事實證明，只有極少數(shù)供應(yīng)商可以提供無線芯片和軟件的完整組合。

不過，Silicon Labs可提供IoT解決方案和無線連接，能夠提供如下協(xié)議的完整解決方案：Bluetooth、Bluetooth Mesh、ZigBee、Thread、WiFi、專有協(xié)議（即定制協(xié)議）。事實上，這些協(xié)議已經(jīng)預(yù)集成在Silicon Labs的EFR32多協(xié)議Wireless Gecko SoC系列產(chǎn)品中。這些芯片不僅包含無線協(xié)議，而且集成了Micrium的嵌入式操作系統(tǒng)。這使得可以相對容易地增加產(chǎn)品的功能，而無需擔心無線技術(shù)的復(fù)雜性。

越來越多的應(yīng)用需要同時使用多種無線協(xié)議，并且為了降低成本，需要同一顆芯片同時支持這些協(xié)議。例如，你可能希望你的客戶使用Bluetooth去配置一個ZigBee和Thread設(shè)備。一旦配置成功，繼續(xù)同時運行兩種協(xié)議棧是可行的。Bluetooth仍然可以作為一個信標設(shè)備向路人提供關(guān)于你的設(shè)備可提供的增值特性的額外信息。這對于電子貨架標簽、餐館、加油站或其他類似應(yīng)用都將非常有用。

另一個方面是云連接。你的嵌入式設(shè)備將很可能是一個更大聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的一部分，連接到亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、微軟Azure云、IBM Bluemix或其他平臺將不再是問題，嵌入式操作系統(tǒng)供應(yīng)商正在越來越多地提供云連接器及其協(xié)議棧來支持這些服務(wù)。

當然，IoT解決方案供應(yīng)商必須提供一些功能來確保這些設(shè)備是安全、可靠且現(xiàn)場可升級的。設(shè)計人員需要在開發(fā)周期的早期考慮安全因素，而不是在事后。客戶越來越多地要求我們提供完整的、端到端的解決方案?，F(xiàn)在這是可以的，因為作為Silicon Labs的一部分，我們不僅可以提供帶有額外模塊和云連接功能的嵌入式操作系統(tǒng)，而且可以提供完整的無線MCU和協(xié)議棧，讓工程師將精力更多地集中在產(chǎn)品設(shè)計的獨特性方面。