一文看懂碼靈半導(dǎo)體CFW32C7UL系列產(chǎn)品應(yīng)用（五）：操作系統(tǒng)與功耗

歡迎再次來(lái)到“碼靈半導(dǎo)體CFW32C7UL系列產(chǎn)品應(yīng)用介紹”連載專題。通過(guò)前幾期的介紹，相信大家對(duì)CFW32C7UL系列已經(jīng)有了初步了解，同時(shí)對(duì)于從事開發(fā)設(shè)計(jì)的朋友想必已經(jīng)很好奇其在具體應(yīng)用中的表現(xiàn)了。對(duì)此本期我們首先從碼靈官方提供的CFW32C7UL系列設(shè)備函數(shù)庫(kù)、芯片支持的嵌入式操作系統(tǒng)、典型場(chǎng)景應(yīng)用功耗等方面對(duì)其具體應(yīng)用展開介紹。

一、設(shè)備函數(shù)庫(kù)和支持的嵌入操作系統(tǒng)

CFW32C7UL系列面向泛工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)，在條碼識(shí)讀設(shè)備、POS機(jī)、打印機(jī)、特征識(shí)別、工業(yè)人機(jī)交互界面HMI、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域有著廣闊應(yīng)用市場(chǎng)。為更好滿足多種行業(yè)應(yīng)用的便捷性，目前碼靈半導(dǎo)體官方提供芯片所需的裸機(jī)版本的demo和函數(shù)庫(kù)，以及當(dāng)下市場(chǎng)占有率較高的嵌入式操作系統(tǒng)的SDK，如Linux、FreeRTOS、RT-Thread、uCOS等開發(fā)包。

1、芯片設(shè)備函數(shù)庫(kù)

目前CFW32C7UL系列的基礎(chǔ)設(shè)備函數(shù)庫(kù)以源碼形式向廣大開發(fā)者提供，方便開發(fā)者進(jìn)行二次開發(fā)。下圖為部分外設(shè)的基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)文件，文件中包含外設(shè)操作的具體函數(shù)：

此外還有USB、MIPI、ISP、LCD及wokoo平臺(tái)通用函數(shù)的文件：

這些函數(shù)文件可應(yīng)用在裸機(jī)或其它嵌入式操作系統(tǒng)上，通過(guò)它們可實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的硬件資源控制使用。

2、主流嵌入式操作系統(tǒng)占有率統(tǒng)計(jì)

結(jié)合市場(chǎng)使用占有率，碼靈半導(dǎo)體芯片所支持的操作系統(tǒng)有：Linux、FreeRTOS、uCOS及RT-Thread。

根據(jù)Aspencore的2019年嵌入式操作系統(tǒng)占有率的調(diào)查結(jié)果顯示，在主流的嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux操作系統(tǒng)占有率仍然最高，與此同時(shí)FreeRTOS操作系統(tǒng)近年來(lái)在嵌入式操作系統(tǒng)中的占有率節(jié)節(jié)攀升，在2019年已經(jīng)排位到第三名。

▲2019年嵌入式操作系統(tǒng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

預(yù)計(jì)2020年FreeRTOS的市場(chǎng)占有率有望排位到第二名。

▲2020年嵌入式操作系統(tǒng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)

同時(shí)在國(guó)內(nèi)主流RTOS使用中，近年來(lái)RT-Thread發(fā)展迅速。RT-Thread是一款來(lái)自國(guó)內(nèi)的開源嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，由國(guó)內(nèi)一些專業(yè)開發(fā)人員從2006年開始開發(fā)、維護(hù)，除了類似FreeRTOS和UCOS的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核外，也包括一系列應(yīng)用組件和驅(qū)動(dòng)框架，如TCP/IP協(xié)議棧，虛擬文件系統(tǒng)，POSIX接口，圖形用戶界面，F(xiàn)reeModbus主從協(xié)議棧，CAN框架，動(dòng)態(tài)模塊等。因其系統(tǒng)穩(wěn)定，功能豐富的特性，被廣泛用于新能源，電網(wǎng)，風(fēng)機(jī)等高可靠性行業(yè)和設(shè)備上，并被驗(yàn)證是一款高可靠的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。RT-Thread實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)遵循GPLv2+許可證，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核及所有開源組件可以免費(fèi)在商業(yè)產(chǎn)品中使用，不需要公布應(yīng)用源碼，沒(méi)有任何潛在商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。在國(guó)產(chǎn)替代的趨勢(shì)下，國(guó)產(chǎn)嵌入式操作系統(tǒng)的重要性不言而喻，因此碼靈半導(dǎo)體芯片亦提供支持RT-Thread的SDK，目前所支持的版本為RT-Thread 4.0.2。

二、系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間與典型應(yīng)用功耗

嵌入式設(shè)備的開機(jī)速度是產(chǎn)品使用中的基礎(chǔ)體驗(yàn)，碼靈半導(dǎo)體CFW32C7UL系列在這方面也有著不錯(cuò)的數(shù)據(jù)指標(biāo)：基于Linux版本的最小操作系統(tǒng)，CFW32C7UL系列的啟動(dòng)時(shí)間在2s以內(nèi)；基于二維碼掃碼應(yīng)用場(chǎng)景的典型應(yīng)用，其Linux系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)2.4s秒。對(duì)于FreeRTOS和RT-Thread系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間根據(jù)應(yīng)用情況不同一般在10~20ms以內(nèi)完成。

在CFW32C7UL系列的多種應(yīng)用場(chǎng)景中，有眾多類型的設(shè)備對(duì)功耗有著較高的要求，特別在模組設(shè)備和手持設(shè)備等以電池供電為主的移動(dòng)設(shè)備中，對(duì)主控芯片功耗要求更高，只有出色的低功耗配置才能滿足應(yīng)用要求。CFW32C7UL系列針對(duì)低功耗需求，設(shè)計(jì)的芯片外設(shè)接口時(shí)鐘均可獨(dú)立關(guān)斷，同時(shí)外設(shè)的時(shí)鐘可還設(shè)置工作和空閑態(tài)頻率，以便外設(shè)在空閑態(tài)時(shí)將功耗降到最低、使用時(shí)可從空閑態(tài)瞬間轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)，既保證了運(yùn)行速度也降低了功耗。在應(yīng)用功耗方面，根據(jù)掃碼行業(yè)領(lǐng)軍廠商的測(cè)試反饋來(lái)看，相較于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，碼靈半導(dǎo)體CFW32C7UL系列在功耗方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于手持設(shè)備的應(yīng)用而言，還是十分具有吸引力的。

通過(guò)以上介紹可以看出，碼靈半導(dǎo)體CFW32C7UL系列不僅支持多種主流的嵌入式操作系統(tǒng)、提供完備的硬件外設(shè)基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)，而且在功耗上也有不俗的表現(xiàn)。如果您的產(chǎn)品項(xiàng)目特別關(guān)注產(chǎn)品安全、設(shè)備功耗、圖像處理、便捷的操作系統(tǒng)，那么碼靈半導(dǎo)體CFW32C7UL系列是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。今天的話題就到這兒，我們下期見(jiàn)！

本期作者：陳紹景、梁夢(mèng)雷、謝耀華、劉悅臻、謝劍杰