咱们都曾在职业生涯的某个时刻点思考过这个问题：现在，你想要创立一个适宜的项目，看是要更进一步探究这个主意或是将其产品化。可是，应该从哪种软件架构下手呢？Espruino？Arduino？micro Python？Segger embOS？MicriumuC/OS-II？以及在uC/OS-II和uC/OS-III之间又有什么区别呢？终究该选用初始本钱较低的开源架构，仍是挑选需求付出前期费用的商业处理方案，来加快你的规划进程呢？
什么是软件架构？
在本文件中，将“软件构架”解说为“编写软件的一种特定办法”。例如，Arduino供给编写程序代码的一种特定办法，答应软件的片段能够跨过多个项目被从头运用。
软件架构是由几个不同的部分所组成，并由以下组件所界说：程序言语、运用程序编程接口（API），以及某些东西集的衔接。例如，像是在Arduino和Espruino的事例中，软件架构能够被严密地衔接到东西，或是像在Micrium和FreeRTOS的事例中则是会被别离。
什么是操作体系？
因而，该怎么挑选一个软件架构呢？首要，咱们需求对一些名词解说的更清晰一点，咱们现已开端说到操作体系（OS）这个名词。你真实需求写的是能够履行你的特定要求的程序代码，这些程序代码将能够把你的产品与其他产品区别出来。可是，你依然需求依托软件的其他部分，像是ADC的驱动程序或SD卡的文件体系栈。这些软件的部分一般被称为软件构件。
在此用一个比较本质的比方办法，你能够幻想你的软件构件就像是砖块，然后把操作体系视为水泥。在操作体系中界说了砖块的形状，以及它们将怎么与其他的砖块互动，因而当你添加更多构件到软件之中时，他们将能够持续完美地协同作业。这听起来适当不错，但你真的需求一个操作体系吗？添加操作体系也带来了额定的负荷，它将会耗费数千字节的闪存，为作业的呼应添加了推迟的时刻，而且还需求花费少许的时刻学习怎么在操作体系环境中编写程序。
决议选用哪个软件架构，将会决议你的主意是否能够按时刻、按预算地推进，或是将你的出资放在危险之中。
一般的经历法则是，假如你的方针闪存容量是128 KB或更高，而且或是需求通讯功用，便需求一些栈（USB、以太网络、SDIO、CAN、Wi-Fi、BLE），长时刻来看，你最好仍是运用操作体系。
在操作体系中最重要的其间一件作业就是调度程序（scheduler）。调度程序是用在为或许会抢夺相同资源的不同使命、分配资源和处理时刻的组件。在一般情况下，调度程序有两种作业的办法，而这正是“实时”在实时操作体系（RTOS）的含义地点。实时意味着在一个特定的时刻内，会有一个特定的使命将会被履行。假定你得到一个你需求处理的射频封包，不管你的设备现在正在做什么事，实时操作体系的中心会先脱离它现在所做的使命，先完结这一个高优先等级的使命。这种类型的行为在处理器的利用上并不是最有功率的办法，但例如在马达操控运用中，它在通讯栈与运用中最需求注重的就是反应时刻的议题。
商用与开源处理方案的比较
举例来说，假如你现已想通了是否需求选用实时操作体系，并开端组成软件需求。你或许知道，你需求一个USB栈和以太网络栈，调配外部MAC/PHY驱动程序来一同将设备衔接到互联网。可是，你该从哪里开端呢？你真的只需求为你首选的微操控器下载最新的FreeRTOS模板，并持续下载开源软件并放到设备中就能够了吗？或许你仅仅需求去找有你所需软件的商业供货商，并取得完好的软件组合？
为了做出更正确的决议，咱们常常议论要给选定的处理方案一个整体具有本钱（TCO）的概念。所谓的整体具有本钱包含的不仅是你为软件付出的钱银价值，还包含花费在寻觅处理方案、拼装不同的构件，并将不同的构件整合到你的项目，以及开发、测验和出产的作业时刻。
在一般情况下，咱们看到的是商业处理方案的整体具有本钱（TCO），将比自己组成敞开原始码组件的处理方案要来的更低一些。但既然是商业处理方案便涉及到初始本钱，这些厂商一般要求在运用处理方案的前期，取决于你所需求的组件，便有必要先付出1万到10万美元之间的费用。在另一方面，下载FreeRTOS并开端拼装自己的处理方案，在某些具有密布资源的运用中，其所花费的金钱，相对会更廉价一些。
决议你的项目的最佳处理方案，将高度依赖于它是否是最简单让你赚到现金，或是能够为整体具有本钱的工时来“买单”。
候选方案
所以，当你现已看到这儿，你的大脑中或许现已开端吶喊：“只需给我一个能够让我开端运用的架构就好了！”
惋惜没有那么快，必定有一些方案的选项是比其他选项更好，微操控器的运用十分多样性，必定没有那种一个尺度便合适一切需求的处理方案。咱们先来了解许多最盛行的操作体系和软件架构，并别离细心地评论（本文所说到的操作体系都具有实时才能）：
1）商用处理方案
• Micrium uC/OS-II与uC/OS-III
这是在微操控器业界最盛行的两个实时操作体系，特别是由于其立异的商业模式，由于Micrium公司答应你下载完好的软件套件，并开端开展，等你真实开端发生营收后，才需求开端付出处理方案的费用。他们在安全至上的体系中具有重要的位置，而且他们的大部分软件构件都现现已过认证。
• Segger embOS
嵌入式软件商场的新进入者，但这并不意味着他们是新手。该软件产品现已开发了超越20年的时刻，并现已运用在他们自己的硬件产品之中，因而对设备的支撑程度十分好，并配有一个优异的驱动程序库。
• Express Logic ThreadX
由职业的资深人士所兴办，该公司专心在一切关于功用的事物上，并挤压出元器件中每一个时钟周期的效能。它一般被看作是操作体系中的劳斯莱斯，并现已有许多认证被运用在安全至上的体系之中。
2）开源处理方案
• FreeRTOS
FreeRTOS跟MicriumuC/OS相同，都是在同职业中最常被选用的实时操作体系之一。它有一个巨大的社群，有许多人都在为软件做出奉献，像是TCP/IP栈，但做为开源软件，便意味着没有公司会担任整合，因而需求更多的作业来创立一个整合的处理方案。
也有一些公司在FreeRTOS的生态体系中，专门从事将差异化的软件构件供给给那些需求整合帮忙的客户，例如，Wittenstein高完好性体系公司供给称为SAFERTOS安全认证的FreeRTOS替换中心，以及HCC嵌入式公司供给能够与任何实时操作体系作业的USB、以太网络和文件体系。
• mbed OS
mbed OS处理一些你一般会在开源软件所遇到的痛点，由于ARM这一家公司会担任整合的作业。可是，它依然是处于萌发阶段，所以假如你想要有些奉献就能够去这儿。
• RIOT OS
RIOT OS被冠以“物联网中最友爱的操作体系”，它是以通讯概念为根底所树立起来的操作体系。这使得它即便在面临困难的通讯问题时，依然精简且高功率。可是它依然还在活跃开展的阶段傍边，所以你得方案多花几个小时来进行除错。
3）架构
有一些操作体系的功用就像是将砖块黏合在一同的水泥相同，会与开展结构严密地结合在一同，因而一般不能运用软件自身做为项目的一部分，你有必要围绕着它来进行整个开发流程。这些结构往往是运用比C++更高阶的言语所编写，一般能够在实时操作体系上运转。
• mbed
mbed也呈现在这儿，这时则做为快速成型的项目。它是用C++编写，并对大多数微操控器和电路板有绝佳的支撑，具有一个巨大的元件程序库，和一个选用网页架构的美丽集成开发环境（IDE）。现在，在它预备全面布置之前，它依然需求一点老练的时刻，但它很合适硬件原型的开发。
• Espruino
Espruino是在微操控器上运转的实时JavaScript解说器。它答应你能够动态地更改程序代码，乃至不需求读写微操控器便能够编撰程序代码。在它开端量产之前，依然需求一些时刻来开展，但它很合适用于硬件原型，并呈现出成为一个不行忽视软件架构的巨大潜力。
• microPython
microPython所能做的事与Espruino大致相同，不同仅在于其运用Python来替代JavaScript。它开展的概念，就是让你从产品开发的一开端到量产，都能够支撑预先编译的程序代码，并运用C言语来编写时序至上的程序代码。现在仍在开发傍边。
• microEJ
microEJ是一个选用Java架构的结构，让你轻松地为你的设备打造美观的图形化运用程序。它现已在许多智能手表和一些物联网（IoT）设备中运用。
结语
假如你想要着手进行设备的开发，而无需装置单一的程序，像是mbed和microPython这类的结构，就是入门的好办法。可是，假如你要树立更大的布置，选用一个朴实的实时操作体系将会是更好的挑选。假如运用作业时刻而不是金钱来当作软件的出资，对你的公司来说会更为轻松的话，像是FreeRTOS或RIOT这类非商业处理方案便有其优势。假如你的公司能负担得起前期出资，像是Segger、Express Logic和Micrium的商业处理方案，将大大下降软件开发危险和缩短产品上市的时刻。在商业处理方案中，特别像是Micrium的稳定性和认证的程序代码根底，广泛遍及的布置，杰出的%&&&&&%支撑，敞开的原始码，以及合适大多数经济效益的商业模式，更使其在商业处理方案中显得特别杰出。
