Newsletter im Oktober 2022:

- C++ Fallstricke - Speicherzuweisung durch Interrupts 
- 4 GB und mehr in FAT speichern
- Erweiterung des Device-Supports für J-Link und Flasher

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Moderne C++-Programmierung abstrahiert sehr stark von dem, was "unter der Haube" passiert - d. h. von dem Code, den die CPU tatsächlich ausführt. Das ist schön für den Programmierer, solange es gut funktioniert. Leider führt C++ auch zu einem Stabilitätsproblem in Embedded Systemen. Viele Programmierer sind sich dieses Problems nicht bewusst.

C++ Fallstricke - Speicherzuweisung durch Interrupts  Speicherzuweisungsroutinen können sowohl vom Hauptprogramm als auch von Interrupt-Service-Routinen verwendet werden. In vielen Fällen gelangt dieses ernste Problem in das Endprodukt, wodurch das System instabil werden kann. Abstürze oder Fehlfunktionen sind zufällig und selten genug, um schwer zu finden zu sein, aber nicht selten genug, um sie zu ignorieren. Tatsächlich gibt es wahrscheinlich Millionen und Abermillionen von Systemen mit diesem Problem. Lesen Sie den Beitrag von Rolf Segger, Gründer von SEGGER Microcontroller - ein „Must read“ für jeden Programmierer, der C++ in Embedded Systemen verwendet. Er enthält Hintergrund-Informationen, erklärt das Problem und stellt eine Lösung vor.

4 GB und mehr in FAT speichern Das File-System FAT wird von allen Betriebssystemen unterstützt und ist der Industriestandard für Wechselmedien wie SD-Karten oder USB-Sticks. Die Spezifikation ist so einfach gehalten, dass sie insbesondere für Systeme aus dem Embedded-Bereich, die nur über wenig Speicher verfügen, eine wichtige Rolle spielt. FAT ist erste Wahl, wenn es um den Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen geht. Viele Embedded Systeme verwenden FAT: Wechselmedien, wie SD-Karten oder USB-Sticks, oder als internes Dateisystem.  Das Dateisystem exFAT, welches als Nachfolger von FAT bei SD-Karten vorgestellt wurde, ist leider nicht kompatibel mit FAT und durch die Patente nicht frei verfügbar. Jedes Unternehmen, das exFAT nutzen oder implementieren möchte, benötigt dafür eine Lizenz von Microsoft. Diese zu erhalten kann sehr schwierig und kostspielig werden, insbesondere für kleine Unternehmen. Die größte Schwäche von FAT ist die maximale Dateigröße, die besonders ins Gewicht fällt, wenn Videodaten übertragen, gespeichert oder Datenbanken verwendet werden. SEGGER behebt dieses Manko mit BigFAT, einer Erweiterung des FAT-Dateisystems mit Unterstützung für Dateien weit über 1TB. BigFAT teilt große Dateien in kleinere Teile, die jeweils als einzelne Datei im FAT-Dateisystem gespeichert und dem User wiederum als einzelne große Datei verfügbar gemacht werden. Dabei wird gleichzeitig die Kompatibilität zum FAT-Dateisystem gewahrt. SEGGER bietet ein freies Tool mit dem Namen BigFAT Converter an, das unter Linux, macOS und Windows BigFAT-Dateien erstellen, lesen oder auf das Host-Dateisystem zu kopieren kann. BigFAT zielt darauf ab, einen neuen Standard zu etablieren, der kostenfrei und ohne weitere Hürden zur Verfügung steht. Jeder Entwickler kann eine eigene Implementierung gemäß der Spezifikation von SEGGER entwickeln. SEGGER’s Spezifikation zu BigFAT ist frei verfügbar. Die Spezifikation von BigFAT ist frei von jeglichen Patentrechten und darf ohne Einschränkung verwendet werden. Eine Implementierung von BigFAT ist als Bestandteil von emFile PRO erhältlich. Weitere Informationen zu BigFAT finden Sie hier.

Erweiterung des Device-Supports für J-Link und Flasher Ein permanentes Thema vieler Entwickler ist die Frage nach der Unterstützung eines neuen Microcontroller oder Speicherbaustein durch die SEGGER J-Link Debug Probes und Flasher Programmiergeräte. Selbst endlos lange Listen unterstützter Devices können nie komplett sein und  neue Produkte kommen ständig hinzu. Durch das neue SEGGER Device Support Kit (DSK) kann für SEGGERs J-Link und Flasher Support für neue Microcontroller oder Speicherbausteine (Devices) noch einfacher hinzugefügt werden. Das Kit beinhaltet alle erforderlichen Dateien für die Ergänzung von neuen Devices zu J-Link und Flasher. Funktionierende Beispiele im Quellcode helfen hierbei. Zur Verteilung des Supportpakets an Endnutzer kann ein Installer verwendet werden, für den ein Template mitgeliefert wird. Statt des Installers kann der Device Support auch manuell durch Kopieren der Files hinzugefügt werden. Der Installer reduziert den Vorgang unter Windows auf einen einzelnen Button-Click. Die gleichen Devices werden auch durch SEGGER Flasher In-Circuit-Programmiergeräte unterstützt, so dass professionelle Lösungen für kleine, mittlere und große Produktionsmengen verfügbar sind. Kunden und Partner können Geräte selbst hinzufügen. Halbleiter-Herstellern gibt dies die Möglichkeit, mit dem marktführenden J-Link zu arbeiten, weil sie wissen, dass sie ihre Bausteine auch schon als FPGA-Images nach ihrem eigenen Zeitplan in Betrieb nehmen können. Daher ist es möglich, J-Link Debug Probes bereits auf neu eingeführten Geräten zu verwenden, noch bevor diese auf den Markt kommen. Durch die Anpassung des Arbeitsbeispiels ist das Hinzufügen neuer Geräte ganz einfach. Die auf diese Weise ergänzten Geräte haben die gleiche Funktionalität wie von SEGGER hinzugefügte Geräte. Das schließt auch die Möglichkeit ein, direkt in den Flash-Speicher zu schreiben oder dort eine unbegrenzte Anzahl von Breakpoints zu setzen. Die erreichbare Programmiergeschwindigkeit liegt nahe am theoretischen Maximum, das mit dem Flash-Speicher erreicht werden kann. Die erstellten Pakete können kostenlos weiterverteilt werden. Weitere Informationen finden Sie im SEGGER-Wiki.  Halbleiterhersteller finden viele weiterführende Informationen auf der SEGGER Silicon Vendors Resource Center Webseite. Weitere Informationen über J-Link finden Sie hier. Mehr über Flasher erfahren Sie hier.  Den SEGGER Device Support Kit können Sie für € 1.980 bei uns erwerben. Alles über dieses neue Produkt finden Sie hier.

Der Teufel schläft nicht   Bleiben Sie gesund und lassen Sie sich nicht zu Unvernunft verleiten, leben Sie vor- und umsichtig – wie heißt es: der Teufel schläft nicht, oder: der Virus ist noch lange nicht tot.

Nun ist der Sommer wohl endgültig vorbei. Schade, wo ich die Wärme doch so liebe. Bleiben Sie motiviert – auch bei den vielen globalen und lokalen Themen, die uns belasten. Es kann eigentlich alles nur besser werden. Herzlichst,  Ihr Marian A. Wosnitza „Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ist in der Praxis größer als in der Theorie.“ (Entwicklerweisheit)