意法半導體為 32 位微控制器釋出了一款自由的 Linux 整合開發環境

32 位微控制器世界向 Linux 敞開大門。前一段時間，領先的 ARM Cortex-M 供應商意法半導體（ST）釋出了 一款自由的 Linux 桌面版開發程式，該軟體面向其旗下的 STM32 微控制單元（MCU）。包含了 ST 的 STM32CubeMX 配置器和初始化工具，以及其 STM32 系統工作臺（SW4STM32） ，這個基於 Eclipse 的 IDE 由工具 Ac6 建立。支撐 SW4STM32 的工具鏈，論壇，部落格以及技術會由 openSTM32.org 開發社群提供。

“Linux 社群以吸引富有創意的自由思想者而聞名，他們善於交流心得、高效地克服挑戰。” Laurent Desseignes，意法半導體微控制器產品部，微控制器生態系統市場經理這麼說道：“我們正著手做的是讓他們能極端簡單的借力 STM32 系列的特性和效能施展自己的才能，運用到富有想象力的新產品的創造中去。

Linux 是物聯網（IoT）閘道器和樞紐，及高階 IoT 終端的領先平臺。但是，大部分 IoT 革命，以及可穿戴裝置市場基於小型的低功耗微控制器，對 Cortex-M 晶片的運用越來越多。雖然其中的一小部分可以執行精簡的 uCLinux （見下文），卻沒能支援更全面的 Linux 發行版。取而代之的是實時作業系統（RTOS）們或者有時乾脆不用 OS 來控制。韌體的開發工作一般會在基於 Windows 的整合開發環境（IDE）上完成。

通過 ST 的自由工具，Linux 開發者們可以更容易的開疆拓土。ST 工具中的一些技術在第二季度應該會登入 Mac OS/X 平臺，與 STM32 Nucleo 、開發套件、以及評估板同時面世。Nucleo 支援 32 針、64 針、和 144 針的版本，並且提供類似 Arduino 聯結器這樣的外掛。

STM32CubeMX 配置器和 IDE SW4STM32 使 Linux 開發者能夠配置微控制器並開發除錯程式碼。SW4STM32 支援在 Linux 下通過社群更改版的 OpenOCD 使用除錯工具 ST-LINK/V2。

據 ST 稱，軟體相容 STM32Cube 軟體包及標準外設庫中的微控制器韌體。目標是囊括 ST 的全系列 MCU，從入門級的 Cortex-M0 核心到高效能的 M7 晶片，包括 M0+，M3 和 DSP 擴充套件的 M4 核心。

ST 並非首個為 Linux 準備 Cortex-M 晶片 IDE 的 32 位 MCU 供應商，但似乎是第一大自由的 Linux 平臺。例如 NXP，MCU 的市場份額隨著近期收購了 Freescale （Kinetis 系列 MCU，等）而增加，提供了一款 IDE LPCXpresso IDE，支援 Linux 、Windows 和 Mac。然而，LPCXpresso 每份售價 $450。

在其 SmartFusion FPGA 系統級晶片（SoC）上整合了 Cortex-M3 晶片的 Microsemi，擁有一款 IDE Libero IDE，適用於 RHEL 和 Windows。然而，Libero 需要許可證才行，並且 RHEL 版缺乏如 FlashPro 和 SoftConsole 的外掛。

為什麼要學習 MCU?

即便 Linux 開發者並沒有計劃在 Cortex-M 上使用 uClinux，但是 MCU 的知識總會派上用場。特別是牽扯到複雜的 IoT 工程，需要擴充套件 MCU 終端至雲端。

對於原型和業餘愛好者的專案，Arduino 板為其訪問 MCU 提供了非常便利的介面。然而原型之外，開發者常常就會用更快的 32 位 Cortex-M 晶片以及所帶來的附加功能來替代 Arduino 板和板上的那塊 8 位 MCU ATmega32u4。這些附加功能包括改進的儲存器定址，用於晶片和各種匯流排的獨立時鐘設定，以及晶片 Cortex-M7 自帶的入門級顯示晶片。

還有些可能需求 MCU 開發技術的地方包括可穿戴裝置，低功耗、低成本和小尺寸給了 MCU 一席之地，還有機器人和無人機這些使用實時處理和電機控制的地方更為受用。在機器人上，你更是有可能看看 Cortex-A 與 Cortex-M 整合在同一個產品中的樣子。

對於 SoC 晶片還有這樣的一種溫和的局勢，即將 MCU 加入到 Linux 驅動的 Cortex-A 核心中，就如同 NXP i.MX6 SoloX。雖然大多數的嵌入式專案並不使用這種混合型 SoC 或者說將應用處理器和 MCU 結合在同一產品中，但開發者會漸漸地發現自己工作的生產線、設計所基於的晶片正漸漸的從低端的 MCU 模組發展到 Linux 或安卓驅動的 Cortex-A。

uClinux 是 Linux 在 MCU 領域的籌碼

隨著物聯網的興起，我們見到越來越多的 SBC 和模組計算機，它們在 32 位的 MCU 上執行著 uClinux。不同於其他的 Linux 發行版，uClinux 並不需要記憶體管理單元（MMU）。然而，uClinux 對市面上可見 MCU 有更高的記憶體需求。需求更高階的 Cortex-M4 和 Cortex-M4 微控制器內建記憶體控制器來支援外部 DRAM 晶片。

Amptek SBC 在 NXP LPC Cortex-M3 和 -M4 晶片上執行 uClinux，以提供常用的功能類似 WiFi、藍芽、USB 等眾多介面。Arrow 的 SF2+ 物聯網開發套件將 uClinux 執行於 SmartFusion2 模組計算機的 Emcraft 系統上，該模組計算機是 Microsemi 的 166MHz Cortex-M3/FPGA SmartFusion2 混合 SoC。

Emcraft 銷售基於 uClinux 的模組計算機，有 ST 和 NXP 的，也有 Microsemi 的 MCU，是 32 位 MCU 上積極推進 uClinux 的重要角色。日益頻繁的 uClinux 開始了與 ARM 本身 Mbed OS的對抗，至少在高階的 MCU 工程中需要無線通訊和更為複雜的操作規則。Mbed 和 modern 的支持者，開源的 RTOS 們，類似 FreeRTOS 認為 uClinux 需要對 RAM 的需求太高以至於難以壓低 IoT 終端的價格，然而 Emcraft 與其他 uCLinux 擁躉表示價格並沒有如此誇張，而且擴充套件 Linux 的無線和介面也是相當值得的，即使只是在像 uClinux 這樣的精簡版上。

當被問及對於這次 ST 釋出的看法，Emcraft 的主任工程師 Vladimir Khusainov 表示：“ST決定將這款開發工具 移植至 Linux 對於 Emcraft 是個好訊息，它使得 Linux 使用者能輕易的在嵌入式 STM MCU 上展開工作。我們希望那些有機會熟悉 STM 裝置，使用 ST 配置器和嵌入式庫的使用者可能對在目標機上使用嵌入式 Linux （以 uClinux 的形式）感興趣。”

最近關於 Cortex-M4 上執行 uClinux 的概述，可以檢視去年 Jim Huang 與 Jeff Liaws 在嵌入式 Linux 大會上使用的幻燈片。更多關於 Cortex-M 處理器可以檢視這裡過的 AnandTech 總結。

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via: http://www.linux.com/news/embedded-mobile/mobile-linux/884961-st-releases-free-linux-ide-for-32-bit-mcus

作者：Arun Pyasi 譯者：martin2011qi 校對：wxy

本文由 LCTT 原創翻譯，Linux中國 榮譽推出