使用各種微控制器 （MCU） 和微處理器 （MPU） 的團(tuán)隊(duì)能否找到節(jié)省資源和優(yōu)化工作流程的方法？這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)答案來(lái)自ST 合作伙伴計(jì)劃的成員Crank Software。這家總部位于加拿大的全球性公司以 Storyboard 而聞名，Storyboard是一個(gè)用于嵌入式 GUI 開(kāi)發(fā)的跨平臺(tái)框架。正如下面的視頻所示，該工具可以創(chuàng)建復(fù)雜且引人入勝的界面。開(kāi)發(fā)人員甚至可以試用STM32 MCU 和我們的 MPU 的演示圖像只需幾分鐘即可開(kāi)始測(cè)試環(huán)境。演示圖像也是該框架為各種組件帶來(lái)類(lèi)似 UI 的能力的一個(gè)很好的例子。因此，這些圖像可以為希望從 MCU 遷移到 MPU 或反之亦然的工程師提供實(shí)物課程。

移民的挑戰(zhàn)

使用范圍廣泛的組件具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，它可以幫助公司在為其客戶(hù)量身定制解決方案的同時(shí)享受更大的靈活性。工程師可以更好地定制他們提供的產(chǎn)品，而不是將消費(fèi)者硬塞進(jìn)一個(gè)特定的系統(tǒng)。然而，使用范圍廣泛的微處理器和微控制器也帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)必須將一個(gè)項(xiàng)目從一個(gè)平臺(tái)移植到另一個(gè)平臺(tái)。因此，它們必須適應(yīng)不同的外設(shè)、計(jì)算吞吐量和電源管理系統(tǒng)，僅舉幾例。Crank 為客戶(hù)帶來(lái)了繞過(guò)此類(lèi)問(wèn)題的解決方案。由于它的框架，公司可以開(kāi)發(fā)一個(gè)跨多種設(shè)備的應(yīng)用程序。因此，開(kāi)發(fā)人員可以節(jié)省資金、縮短上市時(shí)間并享受更大的靈活性。

曲柄故事板：MCU 和 MPU 之間的道路

故事板和STM32

使用多個(gè) MCU 和 MPU 背后的主要挑戰(zhàn)來(lái)自與便攜性相關(guān)的問(wèn)題。例如，從微控制器轉(zhuǎn)移到微處理器通常需要大量的應(yīng)用程序重寫(xiě)。即使將應(yīng)用程序從一個(gè) MCU 系列移植到另一個(gè)系列，也會(huì)對(duì)公司的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。外設(shè)可能不同，某些硬件 IP 可能丟失，內(nèi)存配置可能不同，所有這些都會(huì)導(dǎo)致不兼容。Crank 通過(guò)使用專(zhuān)為特定平臺(tái)設(shè)計(jì)的運(yùn)行時(shí)引擎來(lái)規(guī)避這一切。因此，工程師可以專(zhuān)注于為最終用戶(hù)創(chuàng)建卓越的體驗(yàn) （UX），而不是編寫(xiě)代碼。

開(kāi)發(fā)人員的另一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題來(lái)自許多人必須投入大量工作來(lái)優(yōu)化他們的系統(tǒng)。采用 Storyboard 等解決方案將優(yōu)化負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移到運(yùn)行時(shí)引擎上。例如，該公司通過(guò)使用插件提供模塊化方法。因此，開(kāi)發(fā)人員可以定制他們運(yùn)行的模塊以避免浪費(fèi)資源。

在 STM32 上，這意味著 Storyboard 框架適應(yīng) MCU 的硬件。除此之外，它還可以利用 ChromART IP 或自定義應(yīng)用程序的內(nèi)存占用。因此，由于框架適應(yīng)了新架構(gòu)，因此從 MCU 遷移到 MPU 變得更加簡(jiǎn)單。例如，STM32MP1 有一個(gè) 3D 加速器，它為更豐富的接口打開(kāi)了大門(mén)。但是，一些高性?xún)r(jià)比的 STM32MP1 版本沒(méi)有 GPU。然而，在所有情況下，Crank 都會(huì)調(diào)整其運(yùn)行時(shí)以幫助工程師更快地發(fā)布到市場(chǎng)。同樣，從 MPU 遷移到 MCU 也非常簡(jiǎn)單。開(kāi)發(fā)人員仍然必須牢記，低功耗架構(gòu)的性能會(huì)更低。但是，操作系統(tǒng)的所有差異、RAM 管理等現(xiàn)在由引擎處理。

故事板和行業(yè)

Storyboard 固有的靈活性的一個(gè)很好的例子是它的 Lua 腳本回調(diào)。開(kāi)發(fā) MPU 的開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常使用 Lua，因?yàn)樗δ軓?qiáng)大且速度快。不過(guò)，Storyboard 還使程序員能夠切換到 C 函數(shù)回調(diào)，以適應(yīng)內(nèi)存更受限制的 MCU。該功能是 Storyboard 如何使用固定數(shù)據(jù)模型而不是代碼生成系統(tǒng)來(lái)表示屏幕上的元素的一個(gè)示例。Crank 的范式還解釋了框架的靈活性，這反過(guò)來(lái)又為新的應(yīng)用程序打開(kāi)了大門(mén)。

Crank 分享了他們的團(tuán)隊(duì)如何見(jiàn)證入門(mén)級(jí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員使用視頻來(lái)改善用戶(hù)體驗(yàn)。通過(guò)使用顯示器和翻書(shū)式界面，他們可以演示如何使用某些功能。因此，在 STM32 MCU 上使用 Storyboard 可以極大地改善體驗(yàn)，而無(wú)需昂貴的微處理器，這會(huì)導(dǎo)致材料清單的增加。同樣，以前僅依賴(lài) STM32 MCU 的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品現(xiàn)在采用STM32MP1以從額外的計(jì)算資源中受益，同時(shí)使用 Storyboard 促進(jìn)過(guò)渡并縮短上市時(shí)間。 相反，依賴(lài)微處理器作為接口的音頻接口制造商現(xiàn)在可能會(huì)采用 STM32 MCU。Storyboard 幫助他們過(guò)渡到更具成本效益的系統(tǒng)，從而為他們打開(kāi)新市場(chǎng)。

曲柄故事板：從概念驗(yàn)證到產(chǎn)品發(fā)布的旅程

一開(kāi)始該做什么和不該做什么

當(dāng)我們與 Crank 坐下來(lái)時(shí)，該公司向工程師提出了一些建議。其中之一是從構(gòu)建映像開(kāi)始。團(tuán)隊(duì)很容易陷入文檔或阻礙實(shí)施問(wèn)題的困境。評(píng)估板通過(guò)提供可復(fù)制示例的工作概念驗(yàn)證來(lái)解決所有這些問(wèn)題。他們快速啟動(dòng)一個(gè)項(xiàng)目，使設(shè)計(jì)人員能夠及早測(cè)試他們的 GUI，從而提供寶貴的反饋并加速開(kāi)發(fā)。Crank 還解釋說(shuō)，為所有項(xiàng)目選擇一個(gè)通用的啟動(dòng)平臺(tái)可以減少摩擦。在熟悉的機(jī)器上開(kāi)始并稍后定義應(yīng)用程序的規(guī)范通常更簡(jiǎn)單、更有效，然后嘗試在流程的早期猜測(cè)程序需要什么。

在巨人的肩膀上

要記住的另一個(gè)重要建議是警惕潛在的復(fù)雜性。有些公司可能不愿意使用 Storyboard 之類(lèi)的工具，他們可能決定從頭開(kāi)始做所有事情。但是，ST 和 Crank 緊密合作，因?yàn)槲覀冎纼?yōu)化操作可能會(huì)變得復(fù)雜。我們的合作確保任何從事 STM32 產(chǎn)品工作的人都可以提取所有可用的性能，而無(wú)需花費(fèi)數(shù)月或數(shù)年的時(shí)間來(lái)研究其源代碼。它還可以讓團(tuán)隊(duì)騰出時(shí)間與他們的客戶(hù)合作開(kāi)發(fā)能夠真正區(qū)分他們的功能。此外，使用 Storyboard 可確保團(tuán)隊(duì)可以在不同平臺(tái)上重新調(diào)整 GUI 的用途，而無(wú)需重新編譯代碼庫(kù)。

審核編輯：郭婷