摘要：边缘端的嵌入式开发越来越复杂，不论是技术加速向多核多架构方向发展，还是不断复杂化的产品功能和日益加快的上市速度，都使得嵌入式开发者的工作比以往任何时候都更加繁琐。 与此同时，工程师在多数情况下仍使用老旧的、为单核、单架构环境而设计的工具、中间件和SDK，这些传
边缘端的嵌入式开发越来越复杂，不论是技术加速向多核多架构方向发展，还是不断复杂化的产品功能和日益加快的上市速度，都使得嵌入式开发者的工作比以往任何时候都更加繁琐。 与此同时，工程师在多数情况下仍使用老旧的、为单核、单架构环境而设计的工具、中间件和SDK，这些传统平台往往无法提供异构系统所必需的开放、可扩展的接口，给复杂多核系统设计带来诸多不便。因此，提供系统的可见性和灵活性来适应嵌入式开发成为大势所趋。 在这样的背景下，ADI打造并推出了多功能嵌入式软件开发环境CodeFusion Studio，它不仅支持高精度混合信号、超低功耗系统芯片，处理边缘传感数据的微处理器，还支持多核异构的边缘应用处理器。作为一家传统意义上的硬件芯片厂商，ADI近年越来越重视配套软件平台的开发和布局，这一动向既反映了ADI自身加速软硬协同的转型和布局，也反映了行业需求、开发模式、商业模式的深刻变革。 可以说，CodeFusion Studio是ADI深入理解开发复杂信号处理链路并集成到高级数字解决方案所面临的集成挑战，并重新思考了软件开发方式后，设计出的全新软件，甚至是ADI涵盖数字产品的通用软件开发范例。
扩展版CodeFusion Studio，助力开发加速并确保数据安全CodeFusion Studio作为一个全新的多功能嵌入式软件开发环境，基于Microsoft Visual Studio Code，是ADI首个完全集成的软件和安全解决方案套件。它通过采用前沿的集成开发环境(IDE)和命令行界面，通过整合开源配置和分析工具来简化异构处理器的开发工作并提高效率。 近期，ADI又发布了该方案的扩展版本，其中涵盖的新解决方案旨在助力开发者提高效率和安全性。新推出的CodeFusion Studio系统规划器采用获得许可的开源架构，支持在多核平台上灵活地创建项目，并通过图形界面直观地分配内存和外设资源。 CodeFusion Studio主要由三部分组成，包含驱动、操作系统、中间件在内的SDK，基于Visual Studio Code的跨平台继承开发环境，以及提高生产力的工具组件。值得一提的是，这些工具及多数关键部件均为开源，用户可在Apache许可的宽松授权下自由修改源码，并在其开发流程中全面使用。目前，ADI的生态支持Arm和RISC-V在内的架构，并计划进一步拓展更多其他的架构。通过深入了解系统性能，并利用便捷的开源工具改善资源分配，开发者将能更有效地优化设计，实现智能边缘创新，并加快产品上市。 系统规划器还允许开发者通过基于插件的项目创建系统生成所需的代码，在确保开发者享有极大灵活性的同时，还通过整套通用的配置工具来提升开发效率。针对Zephyr RTOS、ADI SDK等常见固件平台，该系统预置了一组插件，客户不仅能够开箱即用，还能根据自身需求，自由复制和修改这些项目创建和配置插件。插件系统利用了底层的模板引擎，可通过替换特定位置的字符串修改静态文件，并利用JavaScript或TypeScript函数增强代码生成逻辑。 并且，系统规划器提供了图形化实用程序来划分内存资源，将分区分配给单个或多个内核。此实用程序旨在帮助客户生成链接脚本或设备树内存覆盖文件。外设模块也可以通过RTOS感知的配置选项，以图形化方式分配给内核。 除了CodeFusion Studio系统规划器之外，ADI还宣布对ADI Assure可信边缘安全架构进行升级，发布公司首款数据溯源软件开发解决方案先行版，旨在为客户提供贯穿数据生命周期的数据可信度和可追溯性保障。目前，ADI新推出的数据溯源解决方案先行版可为信号链数据构建信任框架，确保智能边缘端产生的数据在整个系统传输中的完整性、真实性和保真度。硬件筑基、软件强化、开源合作——ADI智能边缘蓝图浮现ADI一直以混合信号和数字信号处理IC闻名，但近年来持续加码软件工具。从技术视角看，这是否反映了边缘计算对“软硬协同”的新需求？芯片厂商提供一体化开发工具对生态构建和客户粘性有何意义？ ADI软件与数字平台事业部杰出工程师、CodeFusion Studio软件架构师Kevin Townsend表示，硬件和软件之间的界限越来越模糊。随着越来越多的处理工作转移到边缘端，边缘硬件获得了大量的原始数据，相应地也需要更强的处理能力。 如今要解决复杂问题，需要采集和转换尽可能高质量的模拟数据，同时也意味着需要通过复杂的软件信号链进一步转换数据、过滤数据、与其他数据源合并、在大量处理内核和加速器之间传输数据，以及经常通过高度调整的软件定义算法和机器学习模型运行数据。 Kevin Townsend强调，在边缘端实现有效决策在很大程度上是一个软件问题，这也正是ADI加大投入以实现优异的数据处理和转换中间件、工具和能力的原因所在，从而推动智能边缘创新。为客户很好地解决这一问题是帮助他们取得成功的关键，也是ADI作为首选合作伙伴持续解决客户最具挑战性问题的关键。 此外，为进一步提高这些工具的采用率，ADI计划加强与开源社区的合作，从而使客户对其关键软件基础架构具备更大的自主权。“这使得客户能够直接对这些工具产生促进和影响，这对于实现其产品的长期成功至关重要。这种参与有助于确保软件得到长期维护和使用，有时甚至长达数十年”，Kevin Townsend补充。如何满足多核异构、差异化需求挑战？在众多工程师的开发经历中，多核异构系统常常面临资源调度、调试复杂性和跨核通信效率等难题。CodeFusion Studio在设计时如何针对这些挑战提供技术支持？ Kevin Townsend解释说，最新发布的CodeFusion Studio系统规划器的最终目的就是要解决嵌入式软件开发的复杂性难题，很多固件工程师并不习惯在同一设备中处理多核问题，因此他们会遇到很多挑战。以一个多核器件为例，该器件有固定数量的 SRAM和固定数量的闪存，芯片上有固定数量的外设（可能有2个UR、3个I2C、1个SPI和一定数量的定时器），因此必须能够将这些存储器和外设分配给各个内核。比如为Arm Cortex M4F 内核分配 256 kB SRAM、512 kB 闪存以及UART2、I2C1 和 SPI3 外设等，如果有一个RISC-V内核正在使用 Zephyr通信或BLE等其他功能，也是类似的，比如分配128kB RAM、128 kB 闪存、BLE无线、定时器和UART3。 因此，系统规划器提供了图形化实用程序来划分内存资源，将分区分配给单个或多个内核，可以避免在分配和配置内核时可能出现的大量错误。
“这就是为什么我们推出的基于插件架构如此重要的原因所在，因为当开始为单个内核分配资源时，比如将BLE无线中的UART2分配给RISC-V内核，这些插件使代码生成能够感知在该内核上运行的是何种RTOS。当为分配的内存、UART和外设生成初始化代码时，可能RISC-V上运行的是免费RTOS，而在Arm内核上运行的是Zephyr，这些插件能够为一个内核生成Zephyr 初始化代码，为第二个内核生成免费RTOS 初始化代码”，Kevin Townsend结合具体场景详细介绍了CodeFusion Studio的优势，“如此一来，各个软件团队就可以自行选择运行不同的调度程序，并在每个内核上使用不同的中间件，而系统规划器作为一种工具，与插件架构相结合，就能灵活地处理这些复杂的软件环境。” 为了满足不同经验水平的开发者需求，CodeFusion Studio提供了一系列差异化工具，例如针对初级开发人员提供易于使用的工具，为经验丰富的开发者提供更为先进的工具（如 ELF文件资源管理器和高级调试工具等）。
写在最后开放、可扩展、拥有强大的生态系统、多核、以及集成模拟和数字——正在成为嵌入式计算的发展方向。 在助力开发者迎接多核未来的道路上，ADI已经看到了开放式工具、SDK和中间件的重要性，并且在不断改进工具的灵活性、实用性，通过对工具和示例代码等关键资源采取开源优先的原则，能够使客户能够更好地利用现有资产定制设计以满足产品的特定需求，也能够使工程师能够将更多精力投入到差异化系统设计中，这对于ADI未来在智能边缘增强客户粘性、强化生态建设将会起到关键作用。 未来，一个明显的趋势是，由于人工智能和机器学习等技术的出现，越来越多的计算、处理正在边缘发生。在今年的Embedded World展会上，ADI展示了在 AI/ML 领域开发的相关工具，以及如何将机器学习模型轻松集成到客户软件工作流中的能力。这也正在成为ADI大力投资的新方向，通过提供创新方案，推动智能边缘的持续发展。 来源：与非网
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