पेश है .Net माइक्रो फ्रेमवर्क

पहली बार हमने .Net माइक्रो फ्रेमवर्क के बारे में सुना था, जो लगभग एक साल पहले एम्बेडेड तकनीक पर एक सम्मेलन में था। उस समय, मैं और मेरे सहकर्मी हमारे एम्बेडेड विकास के लिए एक नए प्लेटफ़ॉर्म के बारे में सोच रहे थे, और इसलिए .Net Micro फ्रेमवर्क पर करीब से नज़र डालने का फैसला किया। तब से, हमने इस मंच का गहन अध्ययन किया है। और यद्यपि सब कुछ इतना सहज नहीं है, फिर भी .Net माइक्रो फ्रेमवर्क हमारे काम में बहुत सुविधाजनक और उपयोगी साबित हुआ। इस लेख में मैं समझाऊंगा कि क्यों।

हमारा पिछला विकास uPSD3234 माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित था। सिद्धांत रूप में, जब तक हम एम्बेडेड उपकरणों के कई डेवलपर्स से परिचित एक समस्या में भाग गए, तब तक सब कुछ ठीक था। एसटी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, जो कि माइक्रोकंट्रोलर्स के निर्माता हैं, ने अप्रत्याशित रूप से घोषणा की कि पूरी श्रृंखला, जिसमें हमारा uPSD3234 शामिल है, छह महीने के भीतर बंद कर दिया जाएगा। यह पता चला कि हमने एक साल का समय बर्बाद किया है। मुझे एक नया मंच देखना था। UPSD3234 वास्तुकला पहले से ही पुराना है, और बहुत सारे कोड लिखे गए हैं, इसलिए एक नए प्रोसेसर को एक अलग वास्तुकला के साथ पोर्ट करना मुश्किल और व्यर्थ था। अंत में, हमने खरोंच से एक नया उपकरण बनाने का फैसला किया। मैं तुरंत OOP और अपवाद से निपटने के रूप में इस तरह के "आकर्षण" प्राप्त करना चाहता था, क्योंकि 21 वीं सदी यार्ड में है। और सबसे महत्वपूर्ण बात - नई समस्याओं से बचने के लिए हार्डवेयर कार्यान्वयन के लिए जितना संभव हो उतना कम बाध्यकारी।

और यहाँ .Net माइक्रो फ्रेमवर्क देखने में आया। इस मंच का सामान्य उद्देश्य एक ऑपरेटिंग सिस्टम के बिना 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर पर .Net कोड का निष्पादन है। 2010 से, Microsoft ने .Net Micro Framework को एक मुक्त स्रोत स्रोत बनाया है। इससे पहले, उन्होंने उपयोग के लिए कटौती की। वर्तमान में, विकास इंटरनेट समुदाय पर आधारित है, लेकिन Microsoft के नेतृत्व में।

हमें विजुअल स्टूडियो में C # में माइक्रोकंट्रोलर के लिए कोड लिखने का विचार वास्तव में पसंद आया। सुविधाजनक और शक्तिशाली आईडीई और प्रबंधित कोड ने बहुत सारे फायदे का वादा किया: कचरा संग्रहकर्ता, मल्टीथ्रेडिंग, अपवाद हैंडलिंग, ओओपी, आदि। यदि आप एक्सएमएल चाहते हैं - इसे ले लें, आप टीसीपी / आईपी के साथ ईथरनेट चाहते हैं - इसे लें, आप एक टच पैनल और जेस्चर पहचान के साथ एक एलसीडी चाहते हैं - इसे लें। और सबसे महत्वपूर्ण बात, .Net Micro Framework के लिए लिखा गया कोड किसी भी हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म से बंधा नहीं है।

लेकिन सभी आकर्षण के लिए आपको भुगतान करना होगा। बेशक, प्रबंधित कोड सामान्य से थोड़ा धीमा चलता है। बेशक, मेटाडेटा के कारण, कोड की मात्रा बढ़ जाती है। यह सब हार्डवेयर की लागत में वृद्धि की ओर जाता है। ठीक है, निश्चित रूप से। नेट माइक्रो फ्रेमवर्क को पोर्टिंग की आवश्यकता होती है यदि हम अपने हार्डवेयर प्लेटफॉर्म का उपयोग करना चाहते हैं, जो इतना तेज़ नहीं है। तैयार बोर्ड हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए वे महंगे हैं, और उन्हें विदेशों से आयात करने की आवश्यकता है।

हमने इस तरह काम शुरू किया:




इस लेख के हेडर में फोटो एंबेडेड कलाकारों से एक डिबग बोर्ड है। इस बोर्ड के लिए .Net माइक्रो फ्रेमवर्क पोर्ट माइक्रोसॉफ्ट द्वारा मुफ्त में प्रदान किया गया है, लेकिन इसे लॉन्च करना इतना आसान नहीं था। लेकिन अनुप्रयोगों की तैनाती के साथ बंदरगाह के सफल प्रक्षेपण के बाद, कोई समस्या नहीं थी। उदाहरण के लिए, फोटो में, नमूना अनुप्रयोग "पहेली"।

पोर्टिंग के साथ मुख्य समस्या अत्यंत दुर्लभ दस्तावेज है। ऐसा लगता है कि यह कहता है कि क्या और कैसे, लेकिन पढ़ने के बाद भी इसे बहुत कम समझा जाता है।

संपूर्ण .Net माइक्रो फ्रेमवर्क को कई परतों में विभाजित किया गया है:



शीर्ष दो परतें (उपयोगकर्ता अनुप्रयोग और सिस्टम लाइब्रेरी) प्रबंधित कोड में लिखी गई हैं। इसे हम Visual Studio में देखते हैं। हार्डवेयर लेयर ही हार्डवेयर होता है। खैर, TinyCLR परत कोड निष्पादन पर्यावरण ही है।

TinyCLR को 3 भागों में बांटा गया है:
1) सीएलआर - यहां सब कुछ प्रबंधित कोड के निष्पादन, टाइपिंग, कचरा संग्रहण आदि से संबंधित है।
2) पाल (प्लेटफ़ॉर्म एब्स्ट्रेक्शन लेयर) - सामान्य अमूर्तता के साथ काम करने के लिए कक्षाएं और फ़ंक्शंस, जैसे काउंटर, टाइमर, इनपुट-आउटपुट। ये कक्षाएं सभी हार्डवेयर प्लेटफार्मों के लिए समान हैं।
3) एचएएल (हार्डवेयर एब्स्ट्रक्शन लेयर) - काम के दिन की कक्षाएं और कार्य सीधे "हार्डवेयर" के साथ।

पोर्टिंग एक विशेष हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म के लिए HAL बनाने की प्रक्रिया है। कोड चरणों में लिखा गया है, धीरे-धीरे कार्यक्षमता बढ़ रही है। मुख्य लक्ष्य सीएलआर को चलाने के लिए बुनियादी कार्यों को लागू करना है। बाकी कोड आवश्यकतानुसार लिखा जाता है। एक बार जब आप समझ जाते हैं कि कैसे और क्या काम करना चाहिए, तो यह प्रक्रिया एक दिनचर्या में बदल जाती है।

एंबेडेड आर्टिस्ट बोर्ड पोर्ट के लिए, हमें दो समस्याओं का सामना करना पड़ा:
1) डिलीवरी में आया कोड त्रुटियों के कारण किसी कारण से था। उदाहरण के लिए, UART के लिए बॉड दर की सही गणना नहीं की गई थी।
2) स्मृति आवंटन। हमने यह समझने में बहुत समय बिताया कि क्या और कहाँ फ्लैश किया जाना चाहिए। यद्यपि यह जानकारी किसी अन्य पोर्ट पर लागू होती है।

सामान्य तौर पर, अंत में, सब कुछ इतना डरावना नहीं था। खरोंच से शुरू, हम कुछ महीनों में एक साथ, ARM7 पर आधारित हमारे बोर्ड पर एक पोर्ट बनाने में सक्षम थे। नए बोर्ड की लागत uPSD3234 पर आधारित बोर्ड की तुलना में केवल $ 5 बढ़ी। हमने प्रदर्शन समस्याओं पर भी ध्यान नहीं दिया। बेशक, अभी भी कुछ छोटी-मोटी कठिनाइयाँ थीं, लेकिन सामुदायिक मंच पर .नेट माइक्रो फ्रेमवर्क डेवलपर्स के साथ संचार के लिए उन्हें धन्यवाद दिया गया।

अब हमने अपने विकास को पूरी तरह से .Net Micro Framework में स्थानांतरित कर दिया है। मुझे उम्मीद है कि हमारा अनुभव किसी के लिए उपयोगी होगा। अगर किसी को दिलचस्पी है, तो मैं कई और विस्तृत लेख लिख सकता हूं।

अपडेट:
जारी: .NET माइक्रो फ्रेमवर्क: एक नज़र में पोर्टिंग