Die besten Tools für Ihre Embedded Software Entwicklung

Eingebettete Systeme umgeben uns in allen Bereichen unseres Lebens. Sie finden sich in fast jedem Haushaltsgerät und sind ein wesentlicher Bestandteil jeder Industrie.

Eingebettete Systeme sind eine Kombination aus Hardware und Software, die bestimmte Steuerungsfunktionen innerhalb eines größeren Systems bereitstellen.

Die Entwicklung eingebetteter Software unterscheidet sich von der herkömmlicher Systeme, da eingebettete Systeme bei ihrer Ausführung besonderen Herausforderungen ausgesetzt sind.

Sie sollten stabil und konsistent sein und in Echtzeit auf Veränderungen in der Betriebsumgebung reagieren können.

Glücklicherweise gibt es viele Frameworks und Tools, die die Arbeit von Entwicklern vereinfachen und eingebettete Software produktiver und reaktionsschneller machen. Dieser Artikel stellt die besten IDEs, Frameworks und Tools für die Entwicklung eingebetteter Software vor.

Was ist Embedded Software?

Ein eingebettetes System ist ein Element, das in Hardware integriert ist, um einige seiner Funktionen zu steuern. Es ist auch ein wesentlicher Bestandteil des Internets der Dinge (IoT).

Eingebettete Systeme finden Anwendung in Branchen wie Telekommunikation, Elektronik, Automobilindustrie, Medizin und anderen.

Eingebettete Systemsoftware ist eine spezielle Art von Programmierung für Geräte, die keine Computer sind. Die Komplexität der Software kann variieren, abhängig vom Zweck und der Raffinesse des eingebetteten Systems.

Eingebettete Software wird immer speziell für das jeweilige Gerät entwickelt, auf dem sie laufen soll, und hat einen festgelegten Funktionsumfang.

IDEs für die Entwicklung eingebetteter Software

Eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) macht die Entwicklung von eingebetteter Software zeitsparend und kostensenkend, da alle notwendigen Entwicklungstools an einem Ort zusammengeführt sind.

Hier ist eine Liste der beliebtesten IDEs für die Entwicklung eingebetteter Software:

• Visual Studio: Dies ist eine beliebte integrierte Entwicklungsumgebung von Microsoft. Visual Studio verwendet Visual C++ zur Erstellung, Bearbeitung und Fehlersuche bei eingebetteter Software.
• Eclipse: Obwohl die Hauptprogrammiersprache von Eclipse IDE Java ist, kann sie auch über Plug-ins mit C, C++, Python usw. arbeiten. Eclipse IDE bietet Entwicklern innovative Lösungen für schnelle und effiziente Embedded-Entwicklung.
• NetBeans: Obwohl NetBeans eine Open-Source-IDE für Java-Entwickler ist, bietet es einige Tools für PHP und C/C++. Programmierer wählen NetBeans, da es einfache Lösungen für die Codebearbeitung, das Debuggen und die Unterstützung verschiedener Programmiersprachen bietet.
• PyCharm: Obwohl diese IDE für Python erstellt wurde, unterstützt sie plattformübergreifende Entwicklung. PyCharm bietet Entwicklern einfache Projektverwaltung, erweiterte Tests, Fehlerhervorhebung und andere attraktive Lösungen.

Frameworks und Tools für die Embedded-Entwicklung

Es gibt viele Frameworks und Tools für die Entwicklung eingebetteter Systeme. Einige der bekanntesten sind:

• Arduino: Arduino ist eine Open-Source-Hardware- und Softwareplattform, die einfach zu bedienen ist und bei Hobbyisten, Lehrern und Profis weit verbreitet ist. Es bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche zur Programmierung von Mikrocontrollern und hat eine große Gemeinschaft, die zur Entwicklung und Unterstützung beiträgt.
• Raspberry Pi: Raspberry Pi ist eine Serie von kleinen, erschwinglichen Einplatinencomputern, die für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden können, von der Hausautomatisierung bis hin zur Robotik.
• STM32: STM32 ist eine Serie von Mikrocontrollern, die von STMicroelectronics produziert wird. Die STM32-Familie ist sehr flexibel und unterstützt eine Vielzahl von Peripheriegeräten und Kommunikationsprotokollen.
• ARM mbed: ARM mbed ist eine kostenlose, quelloffene Plattform, die eine umfassende Sammlung von Tools und Ressourcen für die Entwicklung eingebetteter Systeme mit ARM-Mikrocontrollern bietet.
• FreeRTOS: FreeRTOS ist ein Echtzeit-Betriebssystemkern, der speziell für eingebettete Systeme entwickelt wurde. Es bietet eine skalierbare, ressourcenschonende Plattform zur Verwaltung von Aufgaben und Ressourcen.
• JTAG: JTAG ist ein Standard zur Fehlersuche und Programmierung eingebetteter Systeme und wird häufig in der Industrie verwendet.
• Keil MDK: Keil MDK ist eine umfassende Software-Entwicklungsumgebung für ARM-basierte Mikrocontroller.
• MPLAB X: MPLAB X ist eine kostenlose, quelloffene Entwicklungsumgebung für Mikrocontroller von Microchip Technology. Es unterstützt verschiedene Programmiersprachen, darunter C und Assembler.

Qt Framework

Qt ist ein plattformübergreifendes Framework, das C++ für Web-, Mobil-, Desktop- und Embedded-Entwicklung verwendet. Es ist eines der beliebtesten Frameworks für eingebettete Anwendungen, sowohl mit als auch ohne Benutzeroberfläche.

Qt bietet Entwicklern eine große Auswahl an Tools, wie umfangreiche Bibliotheken, intuitive APIs und umfassenden Support. Außerdem hat Qt seine eigene IDE namens Qt Creator, die auf Android, Linux, Windows, OS X und anderen Systemen läuft.

Qt für Embedded Linux ist speziell für die Verwendung in eingebetteten Systemen konzipiert und enthält eine Vielzahl von Tools und Bibliotheken für den Bau von Anwendungen auf verschiedenen eingebetteten Geräten.

Eigenschaften von Qt:

• Trennung der Funktionen: Qt verwendet zwei verschiedene Programmiersprachen: C++ für die Backend-Entwicklung und die Qt Meta Language (QML) für das Frontend.
• Qt Design Studio: Dieses Qt-Entwicklungstool ermöglicht es Entwicklern, ihre bevorzugte Designsoftware zu verwenden, indem diese Dateien mithilfe von QML in Design Studio importiert werden können. Dies beschleunigt den Entwicklungsprozess erheblich.
• C++: Diese Programmiersprache bietet Entwicklern Zugang zu einer Vielzahl von Bibliotheken, was die Entwicklungszeit verkürzt und die Effizienz eingebetteter Anwendungen erhöht.
• On-Device-Debugging: Qt ermöglicht es, das Gerät mit einem Computer zu verbinden, um es auszuführen oder zu debuggen.

Qt bietet eine leistungsstarke und flexible Plattform für die Entwicklung eingebetteter Systeme, insbesondere solcher, die anspruchsvolle Benutzeroberflächen und Multimedia-Funktionen erfordern. Die große Funktionsvielfalt und die Unterstützung mehrerer Hardwareplattformen machen Qt zu einer beliebten Wahl für Entwickler, die an verschiedenen eingebetteten Projekten arbeiten, von der Heimautomation über die industrielle Automatisierung bis hin zu Automobilanwendungen.

Android Studio

Android Studio ist die offizielle integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) für Android. Es bietet Entwicklern eine Vielzahl von Vorteilen, wie z. B. transparente On-Target-Bereitstellung, On-Target-Debugging, starke statistische Analysen und mehr.

Android Studio bietet eine Reihe von Funktionen, die für die Entwicklung eingebetteter Systeme nützlich sein können, wie zum Beispiel:

• Unterstützung mehrerer Programmiersprachen, darunter Java, Kotlin und C++.
• Ein leistungsstarker visueller Layout-Editor zur Gestaltung von Benutzeroberflächen.
• Integration mit dem Android SDK, das eine Vielzahl von Bibliotheken und Tools zur Entwicklung von Android-Anwendungen bietet.
• Debugging-Tools, einschließlich eines Debuggers und eines Profilers.
• Unterstützung von Versionskontrollsystemen wie Git.
• Kompatibilität mit einer Vielzahl von Hardwaregeräten, einschließlich Emulatoren und physischen Geräten.
• Integration mit dem Google Play Store, wodurch Entwickler ihre Anwendungen vertreiben und monetarisieren können.

Obwohl Android Studio hauptsächlich für die mobile Entwicklung konzipiert ist, kann es auch zur Entwicklung von Anwendungen verwendet werden, die auf einer Reihe von eingebetteten Geräten laufen, die das Android-Betriebssystem verwenden, wie Smart-TVs, Set-Top-Boxen und andere IoT-Geräte. Entwickler müssen ihre Anwendungen jedoch möglicherweise anpassen, um die Unterschiede in den Hardwarefunktionen und Benutzeroberflächen dieser Geräte zu berücksichtigen.

Fazit

Eingebettete Systeme sind ein fester Bestandteil des heutigen Lebens. Sie ermöglichen es uns, von technologischen Innovationen zu profitieren, und zwar nicht nur in einigen spezialisierten Branchen, sondern auch in der täglichen Routine.

Allerdings ist die Arbeit mit eingebetteten Systemen sehr viel schwieriger. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die besten Frameworks und Tools zu finden, um den Prozess der Entwicklung eingebetteter Software schneller und einfacher zu gestalten.

Um ein Framework auszuwählen, das am besten zu den Anforderungen Ihres Projekts passt, müssen Sie sich auf die Art des Geräts konzentrieren, auf dem die Software laufen soll, und auf die Funktionen, die darauf vorhanden sein sollten.

Mit diesen Faktoren im Hinterkopf wird die Auswahl geeigneter Frameworks und Tools überschaubarer und führt zu einer erfolgreichen Entwicklung eingebetteter Software.