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邂逅.NET Micro Framework

.NET   Micro   Framework   嵌入式   微软   
  • 作者:通宵敲代码
  • 来源:21ic
  • [导读]
  • 很多人对于.NET可能知之甚少,此框架由微软搭建,后来不少芯片厂商都推出了对应协议的开发板。不过微软搞得东西,一直都不温不火,.net也是一样。。。

Microsoft .NET Micro Framework是2001年由微软研究院开始研发,并随后在其MSN Direct项目中使用该技术,2007年9月微软对外发布2.0,2008年10月 V3.0、2009年11月 V4.0、2010年5月 V4.1 beta,2009年并入.NET产品组,Digi、Atmel、飞思卡尔等半导体公司都先后为其推出了开发板,该技术可以应用到远程控制、智能家电、教育类机器、医疗电子、零售终端、Sideshow以及汽车电子等行业应用场景;此外由于.Net MF集成了各种接口,如串口、网口、Wifi、Zigbee、I2C、SPI、SDIO、USB等通信接口,加上其应用开发简便,所以在物联网时代,将大有作为。

一、 什么是.NET Micro Framework

Microsoft® .NET Micro Framework 将 .NET 的可靠性和效率与 Visual Studio® 的高生产率结合起来,以针对价格较低、资源受限的小型设备开发应用程序,可帮助人们使用熟悉的 Visual Studio 工具来构建托管的嵌入式应用程序。.NET Micro Framework技术可以应用到:Windows Vista Sideshow、远程控制、智能家电、医疗电子、零售终端以及汽车电子等行业应用场景。

二、.NET Micro Framework 2.5的特点

1) 支持ARM7/ARM9等处理器, 可支持不具有 MMU 的处理器,降低 BOM 成本。

2) 运行空间仅需要128 KB * 左右

3) 可以直接运行在硬件上,也可以运行在其他操作系统上,如Windows CE,NETOS,uCOS等

4) 使用Visual Studio 2005——C#进行开发

5) 内置可扩展的模拟器,支持自动部署及单步调试

6) 支持众多串行通讯和网络的标准接口(比如SPI、I2C、GPIO和UART)

7) 本地 TCP/IP 网络

8) 服务设备配置文件 (DPWS) 库的技术

9) 闪存保护

三、.Net Micro Framework与其他嵌入式平台的区别

作为.NET家族的一员,.Net Micro Framework是微软专门针对超轻量级平台设计的软件架构。与.Net Framework和.Net Compact Framework不同的地方是,.Net Micro Framework具有自启动的特性,并且在HAL层,微软将操作系统的必要特性引入,如:启动管理、中断处理、线程调度、内存管理等。.Net Micro Framework可以单独使用,不需要依托其它操作系统,因此占用空间很小。

.NET Micro Framework对存储器和处理器的要求更低。开发人员可以在低功耗、低成本的ARM7、ARM9、Blackfin和Cortex-M3处理器上使用该框架(不需要MMU支持),所开发出来的软件仅需要几百Kbytes的RAM或Flash/ROM存储空间。而Windows Embedded CE的托管代码环境需要约10~12Mbytes的存储空间,基于.NET的应用编程设备只需要较少的存储空间,降低了产品成本。

net对比CE对比XPe.jpg

四、 .NET Micro Framework的架构与软件开发工具包(SDK)

下图展现了.NET Micro Framework的基本结构,和其它.NET平台类似,.NET Micro Framework也提供了平台抽象层(PAL),使应用程序能最大限度的降低与其所运行的硬件相关性,使得开发和移植到其它平台变得更为容易。

SDK.jpg

.NET Micro Framework软件开发工具包(SDK)包括:

1)Microsoft Visual Studio 集成

.NET Micro Framework 软件开发工具包与 Visual Studio 紧密集成,不仅支持 C# 开发,还提供了设备内调试、对象浏览、IntelliSense® 以及集成构建和部署等可提高工作效率的功能。

Microsoft Visual Studio 集成.jpg

2)可扩展仿真程序

可使用 .NET Micro Framework 仿真程序来反映目标硬件的功能。为模拟外部设备(如显示器、传感器和伺服控制器等)编写您自己的 .NET 类,然后将应用程序部署到自定义仿真程序中,并在虚拟硬件上对其进行测试。

3)支持的CPU

.NET Micro Framework 可运行在多种与 ARM7 或 ARM9 兼容的处理器上,并可向其他体系结构开放。有关当前支持的处理器的列表,请参见下面的网站。 最低存储配置为 128 KB RAM 和 256 KB 闪存。*

4)要面向 Microsoft .NET Micro Framework 2.0 进行开发,

您需要:Microsoft Windows® XP、Windows Vista™ 或 Windows Server® 2003

Microsoft Visual Studio 2005(标准版或专业版)

五、使用.NET Micro Framework开发嵌入式应用程序

使用可免费下载的 .NET Micro Framework 软件开发工具包,利用 .NET 库的子集在 C# 中开发嵌入式应用程序。 无论代码是部署在测试设备上还是运行在可扩展 .NET Micro Framework 仿真程序中,您都可以尽享 Visual Studio 的强大开发功能。

1)更高的工作效率

Microsoft .NET Micro Framework 将 .NET 的高效率优势带到了小型设备开发中。 为人熟知的 Visual Studio 工具、C# 语言和 .NET库可缩短学习过程,并允许您充分利用使用 .NET 开发的客户端或服务器解决方案中的代码。

在小型设备环境中使用已掌握的 C# 和 .NET 技巧。使用可扩展仿真程序,直接在 PC 上快速进行嵌入式代码的开发、测试以及调试工作。无需离开 Visual Studio 即可对设备上运行的应用程序进行调试。提供许多熟悉的 .NET 名称空间,包括基于套接字的网络和类似于 WPF 的图形用户界面框架。

2)针对小型设备进行优化

Microsoft .NET Micro Framework 的目标对象为新一代价格较低、节能型 32 位嵌入式处理器。支持不具有 MMU 的处理器,降低 BOM 成本。将电源管理 API 向应用程序公开,有助于最大限度地延长电池寿命。任何 Microsoft .NET 平台上都只占用最小的空间。

3)可靠的托管环境

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