Tại sao python không được sử dụng trong các hệ thống nhúng?
|
Quyết định về ngôn ngữ lập trình cho một hệ thống nhúng có thể là quyết định xây dựng quan trọng nhất mà bạn đưa ra. Tôi đã xây dựng hàng nghìn hệ thống nhúng, sử dụng nhiều ngôn ngữ. Đây là lời khuyên của tôi về việc sử dụng và chọn ngôn ngữ cũng như các mẹo từ các chuyên gia phát triển khác Show
trong bài viết này Ngôn ngữ lập trình nhúng là gì?Ngôn ngữ lập trình nhúng là ngôn ngữ lập trình mà các nhà phát triển sử dụng trong các hệ thống nhúng. Nói chung, các ngôn ngữ cung cấp quyền truy cập cấp thấp vào phần cứng thiết bị. Các nhà phát triển sử dụng một số ngôn ngữ lập trình phổ biến cho các hệ thống nhúng. Một số người cũng gọi những ngôn ngữ mã hóa nhúng này là. Nhưng lập trình liên quan đến nhiều thứ hơn là viết mã. Những ngôn ngữ lập trình nào được sử dụng trong các hệ thống nhúng?Các nhà phát triển sử dụng nhiều ngôn ngữ lập trình trong các hệ thống nhúng. Các ngôn ngữ được sử dụng nhiều nhất bao gồm C, C++, Python, MicroPython và Java. Các ngôn ngữ lập trình phổ biến cho hệ thống nhúngCác ngôn ngữ lập trình mà các nhà phát triển thường sử dụng trong các hệ thống nhúng có một số ưu điểm chính. Hầu hết các ngôn ngữ cũng có nhược điểm. Ưu điểm và hạn chế của các ngôn ngữ lập trình nhúng phổ biến C
Các ngôn ngữ khác cho hệ thống nhúngCác nhà phát triển cũng sử dụng các ngôn ngữ khác cho các hệ thống nhúng có nhu cầu cụ thể. Các ngôn ngữ này không phổ biến trên tất cả các hệ thống nhúng nhưng phổ biến trong các trường hợp cụ thể và hoàn hảo cho một số hệ thống
Ma trận so sánh cho một số ngôn ngữ lập trình nhúng hàng đầu Tải xuống bảng so sánh các ngôn ngữ lập trình phần mềm nhúng hàng đầu Ngôn ngữ mô tả phần cứng là gì?Một vài ngôn ngữ mà một số người có thể gọi là ngôn ngữ lập trình thực sự là "ngôn ngữ mô tả phần cứng" hoặc HDL. Hai HDL chính là Verilog và VHDL HDL cho phép các kỹ sư mô phỏng mạch điện tử trong khi mô phỏng vẫn độc lập với mạch đó. Các kỹ sư sử dụng HDL để thiết kế, thử nghiệm và gỡ lỗi hệ thống và thực hiện phân tích thời gian của hệ thống. So sánh 6 ngôn ngữ lập trình phần mềm nhúng hàng đầuHướng dẫn yêu cầu và lập kế hoạch sản phẩm nhúng của Qt nêu chi tiết và biểu đồ so sánh về năm ngôn ngữ lập trình nhúng hàng đầu. Biểu đồ so sánh các đặc điểm chính của các ngôn ngữ lập trình CC++JavaPython / MicroPythonJavaScript/ sức mạnh biểu cảm ★★★★★★★★★★★★★★★★★Dễ dàng bảo trì★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★Tuổi thọ★★★ ★ là thứ hạng thấp nhất trong khi ★★★★★ là thứ hạng cao nhất. Cách chọn ngôn ngữ phù hợp cho dự án nhúng của bạnKhi lựa chọn ngôn ngữ lập trình cho hệ thống nhúng, các chuyên gia cho rằng bạn phải hiểu điểm mạnh và điểm yếu của từng ngôn ngữ. Điều quan trọng không kém là phải biết những hạn chế và mục tiêu của hệ thống của bạn Đối với nhiều hệ thống nhúng, C hoặc C++ sẽ là lựa chọn tốt nhất. Một phần, đó là bởi vì chúng là ngôn ngữ “biên dịch” và cực kỳ hiệu quả. Trong các ngôn ngữ được biên dịch, máy (hoặc thiết bị nhúng) trực tiếp dịch mã, có nghĩa là ngôn ngữ nhanh và ổn định Các thiết bị có bộ nhớ hoặc nguồn tối thiểu thường sẽ yêu cầu hiệu quả đó. Vì vậy, các lập trình viên thường sử dụng C hoặc C++ trong các thiết bị đó. C hoặc C++ thường được sử dụng trong các bộ vi điều khiển và trong các thiết bị nhúng sử dụng hệ điều hành thực. Những hệ thống đó cũng yêu cầu tốc độ và hiệu quả mà C và C++ cung cấp. Bạn cũng sẽ tìm thấy C và C++ trong một số hệ thống nhúng khác. Một số chuyên gia ước tính rằng khoảng 80% của tất cả các hệ thống nhúng sử dụng ngôn ngữ lập trình C Nhưng hệ thống nhúng của bạn cũng có thể hoạt động tốt, hoặc tốt hơn, với ngôn ngữ lập trình “được thông dịch”. Với ngôn ngữ được thông dịch, thiết bị nhúng không trực tiếp dịch mã. Thay vào đó, một chương trình thông dịch khác chạy trên đầu thiết bị sẽ thực thi mã. Đối với một số hệ thống nhúng, lợi thế của ngôn ngữ thông dịch sẽ rất quan trọng. Không giống như các ngôn ngữ được biên dịch, các ngôn ngữ thông dịch có thể dễ dàng di chuyển từ hệ điều hành này sang hệ điều hành khác. Chúng cũng dễ dàng hơn nhiều đối với các lập trình viên để học, đọc và viết Python và JavaScript là những ví dụ về ngôn ngữ lập trình được giải thích. Vì các ngôn ngữ được thông dịch yêu cầu xử lý thêm nên chúng thường hoạt động chậm hơn các ngôn ngữ được biên dịch — mặc dù tốc độ của chúng đang được cải thiện. Nếu thiết bị nhúng của bạn sử dụng máy học, Python và MicroPython có những lợi thế đáng kể. Ada là ngôn ngữ lập trình bạn có thể muốn sử dụng nếu thiết bị của bạn yêu cầu tính bảo mật và độ ổn định đặc biệt (như trong thiết bị y tế hoặc thiết bị hàng không hoặc quân sự). Các chuyên gia cũng nói rằng bạn phải nhận ra khả năng và kinh nghiệm của nhóm lập trình của mình. "Tôi luôn nói với mọi người rằng hãy nhìn vào bộ kỹ năng của các kỹ sư của họ," Beningo nói thêm. "Tôi cố gắng thúc đẩy nhiều người sử dụng C+ ngay bây giờ nếu họ có thể. Nhưng đối với các kỹ sư biết rõ về C, việc chuyển đổi sang C++ đôi khi có thể gặp khó khăn. Vì vậy, nó thực sự xem xét kinh nghiệm và bộ kỹ năng của nhóm giúp quyết định điều đó. " (Tìm hiểu thêm về các kỹ năng mà kỹ sư nhúng cần có. ) Và Burkhard Stubert, một nhà tư vấn và phát triển phần mềm độc lập chuyên về các hệ thống nhúng, giải thích rằng các công ty thường không có nhiều lựa chọn về ngôn ngữ lập trình mà họ sử dụng. Hệ thống hiện có hoặc các hệ thống liên quan có thể đang sử dụng ngôn ngữ lập trình, nghĩa là chúng sẽ cần sử dụng một ngôn ngữ cụ thể "Thông thường, bạn không chọn ngôn ngữ, nhưng ngôn ngữ chọn bạn," Stubert chia sẻ. "Với các hệ thống nhúng, đây thường là C, C++ hoặc Python. Sau đó, bạn đi từ đó. " Tìm ngôn ngữ hoạt động tốt nhất cho hệ thống nhúng của bạnMọi ngôn ngữ lập trình nhúng đều có ưu và nhược điểm. Một số ngôn ngữ hoạt động tốt hơn các ngôn ngữ khác với giao diện người dùng đồ họa. Giống như việc bạn dành thời gian nghiên cứu ngôn ngữ mình muốn sử dụng, bạn cũng sẽ muốn xem xét GUI khi chọn ngôn ngữ. Ví dụ: nếu hệ thống của bạn sử dụng GUI, bạn có thể sẽ muốn sử dụng ngôn ngữ được giải thích như JavaScript Tạo hệ thống nhúng của bạn bằng ngôn ngữ lập trình yêu thích của bạn với QtĐôi khi, có một cách rõ ràng để biết ngôn ngữ nào phù hợp nhất với nhu cầu của dự án nhúng của bạn. Thông thường, sự lựa chọn phụ thuộc vào những gì các nhà phát triển thành thạo và sở thích cá nhân. Qt nhằm mục đích cung cấp cho bạn sự tự do để tạo phần mềm bằng ngôn ngữ lập trình mà bạn thích nhất. Công ty Qt hỗ trợ C++, QML (ngôn ngữ khai báo dễ sử dụng của Qt) và Python, trong khi thậm chí nhiều ngôn ngữ khác như Rust và Go cũng được hỗ trợ bởi cộng đồng. Tìm hiểu thêm về cách thiết kế giao diện người dùng của hệ thống với Qt QML và cách sử dụng các sản phẩm Qt khác để xây dựng hệ thống nhúng tốt nhất bằng nhiều ngôn ngữ Tại sao Python không được sử dụng trong hệ thống nhúng?Các công cụ dựa trên Python để phát triển ứng dụng nhúng
. Trong những trường hợp như vậy, các công cụ Python khác nhau có thể được sử dụng để tạo nguyên mẫu, với ứng dụng hoặc mã hệ thống cuối cùng được tạo và triển khai trên thiết bị. Sometimes the embedded environment is just too restrictive to support a Python virtual machine. In such cases, various Python tools can be employed for prototyping, with the eventual application or system code being generated and deployed on the device.
Python có phù hợp với các hệ thống nhúng không?Python là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trong những năm gần đây. Tuy nhiên, cú pháp rõ ràng và dễ đọc khiến nó trở thành ngôn ngữ lập trình hoàn hảo cho người mới bắt đầu. Trên thực tế, nó đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ học máy đến cung cấp năng lượng cho các trang web, nhưng nó là tốt nhất cho các Ứng dụng lập trình nhúng .
Python hay C++ tốt hơn cho các hệ thống nhúng?Đối với nhiều hệ thống nhúng, C hoặc C++ sẽ là lựa chọn tốt nhất . Một phần là do chúng là ngôn ngữ “được biên dịch” và cực kỳ hiệu quả. Trong các ngôn ngữ được biên dịch, máy (hoặc thiết bị nhúng) trực tiếp dịch mã, có nghĩa là ngôn ngữ nhanh và ổn định.
Tại sao chỉ C được sử dụng trong hệ thống nhúng?C cung cấp hướng dẫn máy được tối ưu hóa cho đầu vào nhất định, giúp tăng hiệu suất của hệ thống nhúng . Hầu hết các ngôn ngữ cấp cao đều dựa vào các thư viện, do đó chúng cần nhiều bộ nhớ hơn, đây là một thách thức lớn trong các hệ thống nhúng. |
