{"id":7463,"date":"2022-02-22T15:16:08","date_gmt":"2022-02-22T15:16:08","guid":{"rendered":"https:\/\/digitalgateamg.com\/?p=7463"},"modified":"2022-12-13T07:36:21","modified_gmt":"2022-12-13T07:36:21","slug":"bsp-development-process","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/digitalgateamg.com\/de\/blog\/2022\/02\/22\/bsp-development-process\/","title":{"rendered":"BSP-Entwicklungsprozess"},"content":{"rendered":"
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Jedes Board wird von den Herstellern mit einem Basis-BSP (Board Support Package) ausgeliefert. In den meisten F\u00e4llen m\u00fcssen jedoch verschiedene Stufen der Anpassung den strengen Anwendungsanforderungen in realen Szenarien entsprechen. Damit wird implizit die Entwicklung eines eigenen BSP gefordert.<\/p>

<\/p>

Dieser Artikel behandelt die wichtigsten Aspekte des BSP-Entwicklungsprozesses bei der Erstellung von kundenspezifischen BSPs f\u00fcr eingebettete Systeme.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Wichtigste BSP-Entwicklungsschritte<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t<\/i>\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Der Entwicklungsprozess eines BSP beginnt mit der Hardware und dem Betriebssystem, das auf der jeweiligen Embedded-Plattform eingesetzt werden soll. Im Allgemeinen h\u00e4ngt die Wahl der Hardwareplattform von den Anforderungen der Anwendung und dem Zielbetriebssystem ab, das darauf laufen soll.\u00a0<\/p>

<\/p>

Es gibt zwei Hauptkategorien des Betriebssystem-\u00d6kosystems f\u00fcr eingebettete Anwendungen: UNIX-\u00e4hnliche Betriebssysteme und Echtzeit-Betriebssysteme. Der BSP-Entwicklungsprozess h\u00e4ngt stark vom Zielbetriebssystem ab. Es gibt auch einige Hauptschritte im Entwicklungsprozess, die f\u00fcr beide Arten von Betriebssystemen gleich sind:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Wahl des Betriebssystems Open-Source vs. Propriet\u00e4r<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Die Wahl des Betriebssystems h\u00e4ngt von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab. Diese Wahl wird durch so unterschiedliche Erw\u00e4gungen wie sicherheitsrelevante oder nicht sicherheitsrelevante Anwendungen, erforderliche Zertifizierungen f\u00fcr das System, Echtzeitanforderungen und Anwendungssoftwarestapel, die unter dem Betriebssystem laufen m\u00fcssen usw. begr\u00fcndet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Bootloader & Boot scheme Development<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Unabh\u00e4ngig vom gew\u00e4hlten Betriebssystem f\u00fchrt der Bootloader die erste Initialisierung des Systems durch. Im Allgemeinen wird ein Bootloader, je nach gew\u00e4hltem Betriebssystem, von Grund auf oder aus einer Open-Source-Implementierung heraus angepasst. Neben der Entwicklung und Konfiguration der einzelnen Bootloader f\u00fcr jede Bootstufe ist es notwendig, das Bootschema\/die Bootstrategie so zu implementieren, dass das System gem\u00e4\u00df den strengen Anwendungsanforderungen hochgefahren werden kann und mit anderen SoCs oder Cores auf demselben Board\/SoC synchronisiert ist.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Hardware-Abstraktion<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Je nach gew\u00e4hltem Betriebssystem gibt es verschiedene Techniken zur Abstraktion\/Beschreibung der Hardware\/SoC, auf der das Betriebssystem l\u00e4uft, sodass der Kernel des Betriebssystems mit einer abstrakten Beschreibung der Hardwarekomponenten arbeiten kann - Peripherieger\u00e4te, CPU-Kerne, Hardwarebeschleuniger, Interruptleitungen usw. F\u00fcr Unix-\u00e4hnliche Betriebssysteme wie VxWorks, Linux usw. gibt es das Baumstruktur-Datenformat - den Ger\u00e4tebaum<\/strong><\/a>.\u00a0<\/strong> Dieser beschreibt die Hardware in einem bin\u00e4ren, kompilierbaren Blob-Format. Au\u00dferdem wird er vom Kernel beim Booten geladen. Obwohl nicht so popul\u00e4r in Anwendungen mit RTOSs, beginnt der Ger\u00e4tebaum mit Echtzeitbetriebssystemen an Popularit\u00e4t zu gewinnen. Andere g\u00e4ngige Methoden zur Abstraktion von Hardware in RTOS-Anwendungen schlie\u00dfen das Schreiben standardisierter C-Routinen, die gut dokumentiert sind, ein.<\/p>

<\/p>

Die Spezifikation\/Dokumentation der verschiedenen APIs dient als To-Do-Liste f\u00fcr Entwickler, die die Hardware-Abstraktionsschichten implementieren. Wir k\u00f6nnen sie sp\u00e4ter in den oberen Kernelschichten\/Ger\u00e4tetreibern verwenden. Viele Siliziumhersteller implementieren eine weit verbreitete Spezifikation, den Common Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Entwicklung von Ger\u00e4tetreibern<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Nachdem der Bootloader und die Low-Level-Hardwareabstraktionen fertig sind, kann das Betriebssystem auf der benutzerdefinierten Plattform starten. Jetzt kann die Entwicklung der Kernel-Anpassung beginnen. Neue Funktionen werden in Form von Ger\u00e4tetreibern hinzugef\u00fcgt, damit die verschiedenen Betriebssystem-Software-Stacks zuverl\u00e4ssig mit den verschiedenen Hardware-Peripherieger\u00e4ten, On-Chip-Hardware-Beschleunigern usw. verbunden werden k\u00f6nnen. Abh\u00e4ngig von der Art des Betriebssystems (Opensource oder propriet\u00e4r) wird sich der Arbeitsaufwand auf die Anpassung bestehender Open-Source-Treiber oder die Entwicklung neuer Treiber auf der Grundlage von Richtlinien und Beispieltreibern des Betriebssystemanbieters konzentrieren.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

OS Stacks Development & Integration<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Damit das Betriebssystem in der Lage ist, den Anwendungsdiensten die ben\u00f6tigten Funktionen in Bezug auf Hardware- und Softwareressourcen zuverl\u00e4ssig zur Verf\u00fcgung zu stellen, m\u00fcssen wir verschiedene Software-Stacks wie Netzwerke, USB, Video, Audio usw. integrieren oder weiterentwickeln, damit sie den Anforderungen der jeweiligen Anwendung entsprechen. Die meisten propriet\u00e4ren und Open-Source-Betriebssysteme verf\u00fcgen bereits \u00fcber gut getestete Standard-Software-Stacks, die die erforderlichen Funktionen f\u00fcr die Anwendungsschicht bereitstellen k\u00f6nnen. Der einzige Bedarf an kundenspezifischer Entwicklung sind isolierte Anpassungs- und Integrationsarbeiten, sodass nur die erforderlichen Komponenten integriert und entsprechend den Anforderungen der Gesamtanwendung richtig konfiguriert werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Anpassung des Stammdateisystems<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Eingebettete Anwendungen sind im Allgemeinen auf eine ganze Reihe von Werkzeugen angewiesen, die sie ben\u00f6tigen, damit sie die erforderlichen Funktionen zuverl\u00e4ssig bereitstellen k\u00f6nnen. Daher ist es erforderlich, dass das rootfs eine benutzerdefinierte Konfiguration hat, um die verschiedenen Pakete, die die Anwendung ben\u00f6tigt, miteinzuschlie\u00dfen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Testen\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Wie jede kundenspezifische Entwicklung muss auch das entwickelte BSP entsprechend den spezifischen Anwendungs-KPIs getestet und bewertet werden. Auf diese Weise hat die gesamte Softwareplattform eine solide Grundlage, auf der sie mit der erwarteten Leistung ordnungsgem\u00e4\u00df funktionieren kann. Um alle Tests zuverl\u00e4ssig durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen, m\u00fcssen wir die Infrastruktur so einrichten, dass Tests vom Unit- bis zum Systemtest \u00fcber eine kontinuierliche Integrationspipeline entwickelt und integriert werden k\u00f6nnen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Schlussfolgerung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t<\/i>\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die Entwicklung eines ma\u00dfgeschneiderten Board-Support-Pakets eine komplexe Entwicklungsarbeit ist. Sie h\u00e4ngt in hohem Ma\u00dfe von der Art des Betriebssystems und den zugrunde liegenden Eigenschaften der Hardware ab. Au\u00dferdem h\u00e4ngt sie von der Anwendung ab, die \u00fcber dem Betriebssystem ausgef\u00fchrt wird. Sie diktiert die Funktionen, die sowohl auf der Kernel\/BSP-Ebene als auch auf der OS-Middleware-Ebene entwickelt werden m\u00fcssen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Weitere Artikel anschauen:<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t
\"\"<\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tAccelerator Pedal Simulator for Acoustics Tuning\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\tSeptember 10, 2024\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Have you ever wondered how the perfect roar of an engine, or the smooth hum of a luxury car is crafted? It all comes<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t

\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tRead More \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t
\"Data<\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tIndustrial Data Acquisition System\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\tAugust 28, 2024\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

We’re excited to unveil one of our flagship products: an efficient and secure Data Acquisition System (DAS). Our team has designed this solution to<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t

\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tRead More \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t
\"\"<\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tOptimizing our Custom Motor Controller for Motion Control\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\tM\u00e4rz 15, 2024\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Using our carefully designed board, we demonstrate the impressive power and flexibility of integrating modern technologies into motor controllers. In the realm of small<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t

\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tRead More \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t
\"\"<\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tWhat it means to make an efficient Battery Management System?\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\tM\u00e4rz 1, 2024\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Digital Gate is excited to introduce you to one of our flagship products: an efficient and secure Battery Management System (BMS), meticulously designed and<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t

\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tRead More \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t
\"\"<\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tEmbedded World 2024\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\tFebruar 21, 2024\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

DigitalGate is excited to announce its forthcoming participation at Embedded World 2024 taking place in Nuremberg from the 9th to the 11th of April.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t

\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tRead More \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t
\"\"<\/div>\n\t\t<\/a>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tKapazit\u00e4tserhalt: Strategien f\u00fcr DC-Vorspannung in MLCCs\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\tAugust 8, 2023\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Ist die Kapazit\u00e4t des Kondensators immer gleich? Keramische Vielschichtkondensatoren (Multilayer Ceramic Capacitors, MLCCs) bieten eine Reihe von Vorteilen,<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t

\n\t\t\n\t\t\n\t\t\tRead More \u00bb\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t