（计算机科学与技术专业论文）基于eclipse的嵌入式文件编辑器的研究与实现.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 签名：王芝尘坌日期：鲨! ! ：留 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位 论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认 可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会 公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ： 王兰! 翌导师( 签名) ：差如乙日期：幽，上猪 武汉理工大学硕士学位论文 摘要 嵌入式系统现在在世界各行各业中得到广泛应用，嵌入式软硬件的复杂度在 不断增加，嵌入式系统开发变得越来越复杂。嵌入式系统的开发环境和开发工具 发展却相对很滞后。为了提高嵌入式开发的效率，嵌入式开发工具的发展是非常 重要的，通过基于e c l i p s e 平台开发各种开发工具，并将编辑、调试、管理等功 能的开发工具集成于其中，实现嵌入式开发的平台化，这是当前嵌入式开发的趋 势。w o r k b e n c h 、r v d s 等都是基于e c l i p s e 的嵌入式集成开发环境。 e c li p s e 是一个集成开发环境，由内核和插件的集合组成。e c li p s e 的最大 优势在于它的扩展点机制。用户可以扩展e c l i p s e 中插件的功能，开发实现特定 功能的插件，并且能够无缝集成到平台中。显然，功能强大的嵌入式集成开发环 境可以很好的提高嵌入式开发和管理的效率。 很多传统的嵌入式开发工具是基于文本和表格的，而图形化开发工具可以在 嵌入式开发的各个环节提高开发效率。嵌入式系统开发工具的图形化是嵌入式系 统开发的趋势。 本文在研究和分析嵌入式图形化开发，a r m 公司的r v d s 集成开发环境和 e c l i p s e 平台的基础上，结合r v d s 集成开发环境中t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 这 个插件的开发，实现了对a r m 嵌入式文件的图形化和表格化的编辑。 论文首先研究了与本文相关的若干技术，包括嵌入式系统的发展情况，嵌入 式工具软件发展的现状和遇到的挑战，嵌入式图形化开发，e c l i p s e 平台和 e c li p s e 插件开发技术。说明了e c li p s e 插件开发在嵌入式系统开发领域中的优 势。其次，分析了t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 项目的总体需求，介绍了插件的总 体功能，插件的各个模块以及插件的工作流程。然后，分析了a r m 各种嵌入式文 件的内容，数据结构。研究了嵌入式文件和x m l 文件的解释技术，主要包含a r m 提供的解析b c d 文件的a p i 的应用等，以及基于d o m 和s a x 技术的x m l 文件的解 析，然后对嵌入式文件中结构化的数据进行抽象和建模，实现了内存，外设，寄 存器等模型。最后，基于e c l i p s e 插件开发技术和e c l i p s e 平台的s w t j f a c e 图形库，实现了一个e c l i p s e 插件多页编辑器，论文对编辑器图形页面和表格页 面的设计实现进行了深入的研究。 本文研究和实现的t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 插件，作为a r m 的r v d s 集成开 发环境的一部分，已经提交了稳定的版本，能方便和高效的编辑和生成嵌入式文 件。 关键字：e c l i p s e ，插件，编辑器，嵌入式，图形化 i 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，e m b e d d e ds y s t e mi sa p p l i e de v e r y w h e r ei nt h ew o r l d ，t h e c o m p l e x i t yo fe m b e d d e ds o r w a r ea n dh a r d w a r ew a sg r o w i n g , t h ed e v e l o p m e n to f e m b e d d e ds y s t e mi sb e c o m i n gm o r ea n dm o r ec o m p l i c a t e d b u tt h ee m b e d d e ds y s t e m d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n ta n dd e v e l o p m e n tt o o l sd e v e l o p m e n ti sr e l a t i v e l yb a c k w a r d i no r d e rt oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fe m b e d d e ds y s t e ma n ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t , d e v e l o p i n ge m b e d d e dd e v e l o p m e n tt o o l si sv e r yi m p o r t a n t , t h r o u g hi n t e g r a t et h ee d i t ， c o m m i s s i o n i n g , m a n a g e m e n ta n da l l k i n d so ff u n c t i o no fd e v e l o p m e n tt o o l si n e c l i p s et or e a l i z et h ei n t e g r a t e do p e n - s o u r c ep l a t f o r mo fe m b e d d e dd e v e l o p m e n t ，t h i s i st h et r e n do fe m b e d d e ds y s t e md e v e l o p m e n t s u c ha sr v d s ，w o r k b e n c h , t h e s e e m b e d d e di n t e g r a t ed e v e l o p m e n te n v i r o n m e n ta r eb o t hb a s e do ne c l i p s e e c l i p s ei sa ni n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t , w h i c hi sc o m p o s e do ft h e k e r n e la n das e to fp l u g - i n s e c l i p s e sb i g g e s ta d v a n t a g ei st h ee x t e n s i o n p o i m m e c h a n i s m u s e rc a l la c h i e v ep l u g - i n s 、加ms p e c i f i cf u n c t i o n st h r o u g he x p a n d i n gt h e p l u g - i n s i ne c l i p s e ，a n dn e wp l u g - i n sc a nb es e a m l e s s l yi n t e g r a t e dt o e c l i p s e o b v i o u s l y , p o w e r f u le m b e d d e di n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t c a nw e l l i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fd e v e l o p m e n ta n dm a n a g e m e n to fe m b e d d e ds y s t e m m a n y t r a d i t i o n a le m b e d d e dd e v e l o p m e n tt o o l sa r eb a s e do nt h et e x ta n dt a b l e ， a n dg r a p h i c a ld e v e l o p m e n tt o o l sc a ni n c r e a s ed e v e l o p m e n te f f i c i e n c yo fe m b e d d e d s y s t e m t h eg r a p h i c a ld e s i g n i n gi st h et r e n do fe m b e d d e ds y s t e m b a s e do nt h es t u d ya n da n a l y s i so fe m b e d d e dg r a p h i c a ld e v e l o p m e n t ，r v d s w h i c hi sa r m si n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n ta n dt h ee c l i p s ep l a t f o r m ， c o m b i n e dw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft a r g e tr e g i s t e re d i t o rw h i c hi sap l u g - i ni nr v d s ， i tr e a l i z ea np l u g - i ne d i t o rf o rt h ee m b e d d e df i l e , a n dt h ee d i t o re d i tf i l e si ng r a p h i c a l a n dt a b l e s t h i sp a p e rf i r s ts t u d i e ds o m er e l a t e dt e c h n o l o g y , i n c l u d i n ge m b e d d e ds y s t e m ，t h e d e v e l o p m e n to fe m b e d d e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tt o o l s a n dc h a l l e n g e ，g r a p h i c a l d e v e l o p m e n to fe m b e d d c ds y s t e m , e c l i p s ep l a t f o r ma n dp l u g - i n st e c h n o l o g y a l l t h e s ec a ne x p l a i nt h ea d v a n t a g eo fe c l i p s ep l u g - i n si nt h ef i e l do fe m b e d d e d s y s t e m s e c o n d l y , t h i sp a p e ra n a l y z e st h eg e n e r a ld e m a n do ft a r g e tr e g i s t e re d i t o r , i t i n t r o d u c e st h eo v e r a l lf u n c t i o n , e v e r ym o d u l e sa n dt h ew o r k i n gp r o c e s so ft h e p l u g - i n t h e n , t h ep a p e ra n a l y z e dt h ec o n t e n ta n dd a t a 咖c t u r co fv a r i o u se m b e d d e d d o c u m e n t so fa r m i tr e s e a r c ht h et e c h n o l o g yo fp a r s i n ge m b e d d e df i l ea n dx m l n 武汉理工大学硕士学位论文 f i l e ，t h em a i nw o r ka l eu s i n gt h ea p io fp a r s i n gb c d f i l ea n dt e c h n o l o g yo fp a r s i n g x m lf i l eb a s e do nd o ma n ds a xt e c h n o l o g y i ta l s ob u i l d sm o d e l sf o rs t r u c t u r e d d a t ai nt h ee m b e d d e df i l e ，r e a l i z et h em o d eo fm e m o r y , p e r i p h e r a l s ，r e g i s t e ra n ds o o n f i n a l l y ，i tr e a l i z ea ne c l i p s em u l t i p a g ee d i t o rb a s e d0 1 1t h et e c h n o l o g yo fe c l i p s e p l u g - i na n ds 、胛a n dj f a c eo fe c l i p s ep l a t f o r m ，t h ep a p e rh a v eaf u r t h e ri n t r o d u c t i o n o ft h ed e s i g no fg r a p h i c sp a g ea n dt a b l ep a g e t h et a r g e tp e g i s t e re d i t o rw h i c ht h ep a p e rr e s e a r c ha n dr e a l i z e ，a sap a r to f a r m sr v d s ，w h i c hi si n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ，h a db es u b m i t t e da sa s t a b l ev e r s i o n ，i tc a ne d i ta n dg e n e r a t ee m b e d d e dd o c u m e n t sc o n v e n i e n ta n de f f i c i e n t k e yw o r d s ：e c l i p s e , p l u g - i n ，e d i t o r , e m b e d d e d ，g r a p h i c a l i l l 武汉理工大学硕士学位论文 目录 摘! 要i a b s t r a c t i i 第l 章绪论。1 1 1课题研究背景。1 1 2课题来源及研究内容1 1 3论文结构2 第2 章嵌入式软件开发一3 2 1嵌入式系统简介。3 2 2嵌入式开发工具开发。3 2 2 1嵌入式软件开发的特点3 2 2 2嵌入式开发工具面临的挑战4 2 2 3嵌入式开发工具的平台化和开源化5 2 2 4嵌入式开发工具的图形化7 2 3 本章小结8 第3 章 e c l i p s e 平台及插件开发9 3 1 e c l i p s e 体系架构9 3 1 1运行时内核1 0 3 1 2 工作台1 0 3 1 3工作空间1 1 3 2 e c l i p s e 插件开发1 2 3 2 1 e c l i p s e 插件机制1 2 3 2 2扩展点介绍1 2 3 3本章小结1 3 第4 章插件需求分析。1 4 4 1 t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 介绍。1 4 4 2 插件需求。l5 4 2 1嵌入式文件分析15 4 2 2插件工作流程。15 4 2 3 编辑器g u i 页面设计1 6 4 2 4 o u t l i n e 导航视图2 0 4 2 5 插件p r e f e r e n c e s 2 0 4 2 6 插件环境需求一2 l 4 3本章小结2 2 武汉理工大学硕士学位论文 第5 章插件详细设计2 3 5 1嵌入式文件解析和插件导入导出向导2 3 5 1 1 e c l i p s e 向导介绍及其向导扩展。2 3 5 1 2嵌入式文件解析2 7 5 2x m l 文件解析2 9 5 2 1基于d o m 的x m l 文件解析3 0 5 2 2基于s a x 的x m l 文件解析31 5 3m v c 架构介绍3 2 5 4编辑器数据建模3 4 5 5编辑器图形和表格页面的设计与实现3 5 5 5 1s w t 和j f a c e 简介3 5 5 5 2编辑器图形页面设计与实现3 5 5 5 3编辑器图形页面操作的实现3 7 5 5 4编辑器表格实现3 7 5 5 5编辑器表格操作的实现3 9 5 5 6 o u t l i n e 视图4 3 5 6t r e 插件帮助的实现4 4 5 7本章小结4 6 第6 章插件测试4 7 6 1项目测试内容和测试技术简介4 7 6 1 1数据模型测试。4 8 6 1 2g u i 测试4 9 6 1 3导入导出向导测试5 0 6 2测试结果5 0 6 3 本章小结5 1 第7 章总结5 2 7 1 工作总结5 2 7 2工作展望5 2 参考文献5 4 至| 【谢5 6 攻读硕士学位期间发表的论文5 7 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 近年来嵌入式市场发展迅速，软硬件的复杂度越来越高，市场上嵌入式应用 越来越多，需求越来越丰富，嵌入式系统的开发也变得越来越复杂。但是市场要 求嵌入式系统开发周期更短，可靠性更高，嵌入式开发工具的发展遇到新的挑战。 相对p c 机上的软件设计，嵌入式系统复杂性更高，涉及到更多的硬件知识 和操作系统底层相关的知识【i l 。很多嵌入式系统现在已经应用3 2 位嵌入式处理 器，复杂度远远超过了之前的8 位和1 6 位的嵌入式处理器，嵌入式设计也就更 加复杂。嵌入式系统一般采用的是交叉开发模式【2 】，这种模式效率相对低下，不 方便项目的管理。开发过程中会使用到各种工具，由于项目需求，可能会选择不 同厂商的开发工具交叉和组合开发。如能将众多的工具无缝配合使用，就可以显 著减少工作量，提高嵌入式项目开发的工作效率。图形化的开发方法和工具已经 开始在嵌入式开发中被使用，图形化的开发方法将大大减小项目的工作量和复杂 度。这些都说明嵌入式开发工具越来越不能满足当前的需求。 e c l i p s e 是一个开放源代码的、基于j a v a 的可扩展开发平台，e c l i p s e 最大 的特点就是其插件体系结构【3 1 。e c l i p s e 是由一个内核和很多的插件组成的，具 有堆积木似的体系结构【4 】。e c l i p s e 的插件机制使得各个公司可以根据e c l i p s e 插件开发规范开发满足自己特定需要的插件，如果有必要，e c l i p s e 可以将这些 来自不同公司的插件集成到其中，组成一个功能强大的集成开发环境【5 】。 综上所述，嵌入式开发过程中需要用到各种开发工具，如果用户在e c l i p s e 上开发对应的插件，这些插件就可以无缝集成到e c l i p s e 平台中，从而搭建出一 个满足嵌入式开发需求，界面风格统一的嵌入式集成开发环境【6 】。 1 2 课题来源及研究内容 t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 是某国际知名公司高端嵌入式开发工具r v d s 下的 一个开源平台组件之一，由深圳市英蓓特公司武汉研发中心负责开发。系统采用 e c l i p s e 插件方式开发。该插件主要用来编辑和生成多种格式的嵌入式文件。 论文研究了e c l i p s e 平台，e c l i p s e 插件开发技术，s w t j f a c e l 7 】，分析了多 种嵌入式文件的结构，研究了嵌入式文件和x m l 文件的解析技术，在此基础上， 武汉理工大学硕士学位论文 采用e c l i p s e 插件多页编辑器开发了t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 插件，插件能解 析多种类型的嵌入式文件，将文件中结构化的数据导入到编辑器中，在编辑器中 对数据实现了图形化表格化的显示，提供了对数据各种常规操作和关联操作。通 过编辑器还可以直接生成嵌入式文件。 1 3 论文结构 第一章为绪论，主要介绍了课题的研究背景。 第二章介绍了嵌入式软件开发，嵌入式开发工具的特点、发展趋势和遇到的 挑战，嵌入式开发的图形化。 第三章综述了e c l i p s e 体系架构，详细的介绍了e c l i p s e 插件开发机制。 第四章介绍了插件的总体需求。 第五章详细介绍了插件建模，功能实现和g u i 设计。 第六章介绍了插件的测试方案和测试结果。 第七章总结了项目的问题及其未来扩展。 2 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章嵌入式软件开发 随着信息社会的不断发展，嵌入式技术发展越来越迅速。现在嵌入式产品已 经普及到社会的各个领域，而且在将来，嵌入式系统还将具有更加广阔的应用前 景和巨大的发展潜力。嵌入式系统已经成为跨领域最流行的技术之一。 2 1 嵌入式系统简介 国际电气和电子工程师协会对嵌入式系统的定义是“控制、监视或者辅助装 置、机器和设备运行的装置( d e v i c e su s e dt oc o n t r o l ，m o n i t o r ，o ra s s i s t t h eo p e r a t i o no fe q u i p m e n t 。m a c h i n e r yo rp l a n t s ) 。 嵌入式系统是一个比较模糊的概念。现在，人们在生活中越来越频繁的接触 和使用嵌入式系统产品，嵌入式系统的应用越来越广泛，这些客观的情况都使得 嵌入式系统的定义更难确定。在国内，嵌入式系统定义为以应用为中心，以计算 机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体 积、功耗有严格要求的专用计算机系统【8 】。 嵌入式系统设备一般是由嵌入式系统和执行装置构成的。嵌入式计算机系统 包含硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层四层，硬件层包括嵌入式微处理 器、存储器、通用的设备接口和各种i 0 接口【9 1 。 嵌入式系统有如下重要特征：系统内核小，专用性强，系统精简。高实时性 的系统软件是嵌入式软件的基本要求，嵌入式软件开发要走向标准化就必须使用 多任务的操作系统，嵌入式系统开发需要开发工具和环境【1 0 】。 2 2 嵌入式开发工具开发 2 2 1 嵌入式软件开发的特点 嵌入式系统软件开发类似于桌面软件的开发，需要开发工具和环境。但是由 于嵌入式系统本身的特点，不具备在其上直接进行嵌入式软件开发的能力。之所 以要在通用计算机上面进行嵌入式开发，有很多方面的原因：第一，上面提到的 嵌入式系统本身的特点，不具备在其上直接进行嵌入式软件开发的能力；第二， 在通用计算机平台上，具备嵌入式系统上面很多不具备的条件，比如各种硬件和 软件资源。所以，嵌入式开发时有主机和目标机概念，主机用做程序开发，目标 3 武汉理工大学硕士学位论文 机用作执行机，开发时交替结合进行【1 1 1 。 宿主系统通信系统目标系统 q 醴) ( c o m )1 蜘蕾e t ) 开发 ( 编辑、编泽、连 接，调试) 运行 ( 运行程序，) 宿荛机操作系统 宿主机硬件 目标枧硬件 图2 - 1 交叉开发系统 嵌入式应用软件开发具有自身特点【1 2 1 ： ( 1 ) 需要集成软硬件开发环境。 ( 2 ) 引入了新的任务设计方法。 ( 3 ) 开发完成后需要进行固化和固化测试。 ( 4 ) 软件要求更高，开发难度加大。 嵌入式应用软件开发的这些特点，加大了嵌入式应用软件的开发难度。很多 著名的芯片制造商除了设计开发自己的芯片，还开发基于芯片的嵌入式开发工 具。很多专门的实时软件公司也在努力开发性能优良的嵌入式集成开发环境，比 如r v d s 、w o r k b e n c h 等等，以方便嵌入式开发人员的设计与开发，降低嵌入式软 件开发的难度【1 3 1 。 2 2 2 嵌入式开发工具面临的挑战 嵌入式开发和基于p c 的开发相比，具有其不同复杂性，涉及更广更复杂的知 识，例如，硬件方面和操作系统方面的。 总体上，现在嵌入式设计和软件开发对工具软件提出了以下挑战或新的需 求： ( 1 ) 如何从4 8 1 6 位处理器过渡到3 2 位处理器 多数高校毕业生在学校接受8 位处理器的培训，中国很多嵌入式工程师都具 有8 位处理器的开发经验，8 位嵌入式处理器目前还具有很大的市场份额，但是， 3 2 位的嵌入式处理器现在应用越来越广泛。3 2 位和8 位处理器区别很大，从8 位处理器开发中过度到3 2 位处理器就显得至关重要。那么就有必要让这些工程 师在进行3 2 位处理器开发时，为他们提供类似之前8 位处理器的界面和接口。 ( 2 ) 如何加快开发周期 4 武汉理工大学硕士学位论文 市场上对嵌入式系统应用要求越来越广泛，嵌入式系统越来越多的采用更高 位的嵌入式处理器，除了嵌入式软件运行的可行性和稳定性，嵌入式应用软件在 用户体验方面的表现也直接影响嵌入式软件开发的复杂度。所以随着市场对嵌入 式应用需求更加旺盛，对嵌入式软件设计要求不断提高的形式，如何加快嵌入式 软件开发周期就变得非常重要。另外，嵌入式开发时，软件和硬件的关系非常密 切，开发要求协同进行。如果能减弱之间的强耦合关系，特别是软件开发对硬件 的依赖，就将明显缩短项目开发周期。 ( 3 ) 各类工具之间如何配合 现在，很多嵌入式开发一般采用交叉开发的方式。嵌入式开发的过程中需要 用到各种编辑编译工具、调试工具、开发环境等，而且这些工具和环境可能在不 同的系统环境中运行，工具也可能来自不同的厂商，这种嵌入式开发方式基本 是分步进行的，效率非常低下，如果能够将这些工具集成到一个开发环境中，就 可以大大提高嵌入式开发的效率，同时，也可以提高系统的调试效率，减少项目 管理成本。 ( 4 ) 如何实现图形化开发 图形化开发在嵌入式领域应用越来越广泛，针对嵌入式系统设计中的某些环 节，使用图形化的开发工具，可以大大提高嵌入式开发的效率。在嵌入式配置文 件的编辑，嵌入式软件编程以及硬件设计中，目前都已经有很多优秀的开发工具， 例如本文研究的t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 这个插件可以以图形化的方式编辑多 种嵌入式文件，可以通过图形和表格方式生成配置文件。r e a l v i e wm d k 能用图 形对话框生成大量汇编代码，显著提高开发效率，对于新手来说，更加方便高效。 2 2 3 嵌入式开发工具的平台化和开源化 嵌入式软件开发一般采用交叉开发模式，开发的过程中，使用了多个公司、 多种环境下的工具。很显然，由于这些客观的原因，在这种交叉开发模式中，各 种开发工具很难配合使用，开发的过程中开发人员需要在不同的开发工具之间交 替进行，还需要在不同的开发环境甚至是系统环境之间切换，这些都大大增加了 嵌入式软件项目的开发成本和项目管理的难度。 基于以上原因，如果能够有选择的让这些开发工具依托一个集成开发环境而 聚集在一起，并且让集成开发环境来解决各个开发工具之间的关联和交互的问 题，为各个开发工具提供一个平台，如此将会给嵌入式开发带来很多益处。 首先从用户的角度来说，用户只需要直接使用嵌入式集成开发环境中的各个 开发工具进行开发就可以了，各个工具单独使用，不用关注各个工具之间的交互， 因此用户可以将更多的经历放在软件研发上，集成开发环境自动屏蔽了其他的问 5 武汉理工大学硕士学位论文 题。例如在e c l i p s e 集成开发环境中，可以直接使用j d t 插件进行j a v a 开发， 然后又可以使用e c li p s e 中j u n i t 框架进行单元测试，至于j d t 插件和j u n i t 测试框架之间有什么关系，用户完全不用关心，而只需要知道如何分别使用这些 工具就可以了。 其次，在嵌入式集成开发环境中，各种开发工具集成在一起，用户在使用开 发环境时，可以不用在不同的模式，系统环境中来回切换。这些都极大的提高了 嵌入式软件开发的效率。同时，从项目管理的角度来说，在一个集成开发环境中 可以管理整个工程的开发和进度，有方便了项目的管理和进度的度量。 从以上可以看出嵌入式开发工具平台化的优势。 嵌入式开发工具的开源化不是指开发工具的开源，而是指基于开源平台，比 如基于e c l i p s e 平台开发开发工具。 e c li p s e 是一个开源的平台，具有插件体系结构，任何遵守插件开发标准的 公司和个人都可以基于e c l i p s e 平台开发插件，而且e c l i p s e 可以将这些插件， 又可以称为开发工具，无缝的集成到e c l i p s e 中。从这一个角度讲，e c l i p s e 的 插件体系结构为基于e c l i p s e 平台的嵌入式开发工具平台化提供了理论可行性。 使用e c l i p s e 这个开源平台作为嵌入式开发平台具有很多优点。 l ，软件复用。 从软件复用的角度讲，既然已经存在e c l i p s e 这个开源且功能强大的平台， 那么任何公司和个人都可以研究e c l i p s e 平台的结构，然后基于e c l i p s e 插件结 构来开发适合自己的开发工具，这些开发工具可以以插件的形式发布，如果有必 要，也可以将这些插件无缝的集成到e c li p s e 中。如此，将会产生数量众多并且 功能强大的嵌入式开发工具和平台。而这正好满足了当前嵌入式开发对嵌入式开 发工具旺盛的要求。 2 ，可扩展性。 由于e c l i p s e 的插件机制使得e c l i p s e 平台具有良好的扩展性。按照插件开 发的标准，任何遵守插件开发规范开发的插件，都可以无缝的集成到e c l i p s e 平台中。这就是说基于e c l i p s e 的嵌入式开发平台就非常容易进行扩展，这种扩 展性刚好满足了嵌入式开发工具不断扩展和更新的要求。 3 ，可升级性。 e c l i p s e 插件的升级非常方便，用户只要用开发好的新版本插件直接替换旧 版本的插件就可以完成插件的更新，而且插件的更新不影响环境中其他的插件的 运行。所以，基于e c l i p s e 平台的嵌入式开发工具的升级也很方便。 4 ，跨平台性。 由于j a v a 的跨平台性，e c l i p s e 是使用j a v a 开发的，所以e c l i p s e 也具有 6 武汉理工大学硕士学位论文 良好的跨平台性。那么，基于e c l i p s e 的嵌入式集成开发环境可以在不同平台下 进行自身的升级和项目开发。 2 2 4 嵌入式开发工具的图形化 目前，图形化的设计和开发在软硬件和其他很多领域都有了很多的应用，出 现了很多优秀的工具和软件。图形化开发在嵌入式领域应用的也越来越广泛，针 对嵌入式系统设计中的某些环节，使用图形化的开发工具进行设计和开发，可以 大大提高嵌入式软件开发和硬件设计的效率。例如，在嵌入式配置文件的编辑， 嵌入式软件编程以及硬件设计中，目前都已经有很多优秀的开发工具，例如本文 研究的t a r g e tr e g i s t e re d i t o r 这个插件可以以图形化的方式编辑多种嵌入式 文件，可以通过图形和表格的方式生成嵌入式文件。r e a l v i e vm d k 启动代码生 成器，使用图形对话框方便地生成大量的汇编程序，显著提高了效率，图形化的 设计方法对于新手而言，更加方便高效。 目前，出现了一些图形化的设计和开发工具，有的是针对系统的设计的，有 的是针对软硬件开发中的某些环节的，这些软件或工具都大大提高了工程的效 率。以下简介几种图形化的开发工具。 l a b v i e w 程序开发环境是美国国家仪器公司开发的，类似c 和b a s i c 等开发 环境，但l a b v i e w 与其他语言的区别是：其他语言采用文本编写源码，l a b v i e w 用g 语言编程，g 语言是图形化的，源码由框图组成。l a b v l e w 用图标代替文本 开发应用程序。l a b v i e w 大大提高了工作效率。 支持嵌入式软件开发工作流程的图形化平台软件一红旗d e v s p a r t n e r 。r e d f l a gd e v s p a r t n e r 是一个全面支持嵌入式软件开发工作流程的全图形化平台软 件，实现了模式驱动的嵌入式l i n u x 及其应用开发，提供了工具链自动配置、根 文件系统定制、图形化调试、性能评估及调优等特色功能。针对嵌入式产品上市 周期趋短，嵌入式软件开发与积累难度大、复用性低与协作性差的矛盾， d e v s p a r t n e r 以e e l i p s e 为基础，提供了稳定、强大、开放的的嵌入式l i n u x 图 形化开发平台，借助d e v s p a r t n e r 的开放性和可扩展性，用户实施基于嵌入式 l i n u x 产品的开发时，效率较传统方式有极大的提高。r e df l a gd e v s p a r t n e r 支 持团队开发与协作，保证了团队开发的一致性，提高了沟通效率。r e df l a g d e v s p a r t n e r 支持广泛的硬件和第三方开发工具，降低了开发成本，创造连续高 效的业务价值。 r v d s ( r e a l v i e wd e v e l o p m e n ts u i t e ) 是a r m 公司最新推出的面向s o c 和大 型复杂应用程序的高端开发工具，被业界称为最好的a r m 开发工具。r v d s 包含 有四个模块：i d e ，r v d s 中集成了e c l i p s ei d e ，用于代码的编辑和管理。支持 7 武汉理工大学硕士学位论文 语句高亮和多颜色显示，以工程的方式管理代码，支持第三方e c l i p s e 功能插件。 r v c t ，r v c t 是业界最优秀的编译器，支持全系列的a 跚和x s c a l e 架构，支持汇 编、c 和c + + 。r v d ，是r v d s 中的调试软件，功能强大，支持f l a s h 烧写和多核 调试，支持多种调试手段，快速错误定位。r v i s s ，是指令集仿真器，支持外设 虚拟，可以使软件开发和硬件开发同步进行，同时可以分析代码性能，加快软件 开发速度。r v d s 具有以下优点：l 编译后生成的代码小，执行效率高；2 支持 l i n u x 操作系统；3 调试功能强大：4 具有t r a c e 和p r o f i l e 功能，对程序进行 优化，进行代码测试和调试；5 可以进行外设虚拟，软硬件同步开发：6 具有独 特的p r o f i l e r 。7r v i j t a g 仿真器实现源代码的调试。 2 3 本章小结 本章首先简介了嵌入式系统的相关概念，然后比较详细的介绍了嵌入式工具 软件面临的挑战，嵌入式工具软件的平台化和开源化的发展趋势，最后说明嵌入 式开发的图形化。 8 武汉理工大学硕士学位论文 第3 章e c1 p s e 平台及插件开发 e c l i p s e 是一个开放源代码的、基于j a v a 的可扩展开发平刽1 4 】。就它的本 身而言，可以认为是一个集成开发框架和一组服务，能够用于通过创建插件的方 法构建新的开发环境。e c l i p s e 主要由一个非常小的内核和很多插件工具组合而 成，在e c l i p s e 中就集成了很多像j a v a 开发工具j d t 和插件开发环境p d e 等功 能很强大的插件【1 5 1 。基于e c l i p s e 平台，任何人或者是公司团体，在遵循插件 开发的规范的前提下，就可以开发满足他们特定需求的插件工具，然后将这些插 件无缝集成到e c l i p s e 环境中，以此来扩展e c l i p s e 的功能。 3 1e ciip s e 体系架构 e c li p s e 结构体系如下图所示： 7 ：一 7。 一一一、 e 锄辨p l m fm p 0 l 、一 陬 导s w l i 一, - i ： l 里 一一一；，。i 孝 剖 一_ l ： l p l a l f o n n “m e 图3 - 1e c l i p s e 平台架构 如上图e c l i p s ep r o j e c t ，e c l i p s e 主要由e c l i p s e 平台，j a v ad e v e l o p m e n t t o o l s ( j d t ) ，p l u g i nd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ( p d e ) 和其它插件和工具组 成。从上图中插头的方向可以分析出，e c l i p s ep l a t f o r m 是e c l i p s e 的基础， j a v ad e v e l o p m e n tt o o l s ( j d t ) ，p l u g i nd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ( p d e ) 都 依赖它，而插件开发环境又构建在j a v a 开发环境上。j d t 是用来进行j a v a 开发 的插件，p d e 是在e c l i p s e 平台和j d t 的基础上开发的，为用户提供开发插件