На каком языке сейчас чаще всего программируют микроконтроллеры?

Question

[ZombFS]

Когда я только начинал вливаться в программирование, то в книге я прочитал про историю появления Java и про ее подход к работе программ. Узнал, что при помощи JVM язык добивается кроссплатформенности и за счет этого Java стала такой популярной. Т.е. в моем понимании язык тогда как раз таки и подходил для микроконтроллеров, но сейчас когда ищу информацию про программирование для микроконтроллеров, то встречаю, что в основном это сейчас делают на языке Си. Вопрос в следующем: какой же язык сейчас наиболее популярен для разработки ПО под микроконтроллеры и почему для этой цели (как я читал на других источниках) язык Си выбирают чаще чем свой более развитый аналог - Java?

Comments

[Виктор Федоров]

Конечно, подавляющее большинство микроконтроллеров программируется на C. (если отвлечься в сторону теории, то основой является требование выполнять конкретные инструкции CPU. Это достигается при помощи компилятора. Что есть компилятор: фронтенд(разбор человеческого текста во внутренний язык компилятора)->оптимизатор/и др.->кодогенератор. Из всего этого - можно заменить фронтенд - получим другой язык?, но не все так просто - особенности языка простираются в ограничения для оптимизатора.)
Из вышеупомянутого - понятно, что компиляторы, целью которых является код микроконтроллеров - преимущественно являются компиляторы для 'человеческого' C.
Для тех, кто достиг этой строки комментария - замечаю: существуют реализации ARM контроллеров, которые выполняют Java код на аппаратном уровне. Об этом - см. "семейство технологий Jazelle".
PS: Java не аналог C, он только имеет схожий синтаксис, для более лёгкого перехода специалистов от C к Java (так подразумевалось разработчиками Java).

Answer 1

[Victor Bomberow]

У Java ME есть минимальные системные требования для целевых устройств.
Взглянув на них, становится понятно, что это не для микроконтроллеров в общем случае. Конечно, встраиваемая система встраиваемой системе рознь, но вот микроконтроллеры ещё используют не только для встраиваемых систем, а прямо в железо, например, радио-приемопередающего устройства, спроектированного на работу с протоколом физического уровня. Такие контроллеры могут иметь килобайты памяти всех видов. Зачастую, такие девайсы предлагают не так много ассемблерных инструкций, чтобы имело смысл делать под них компилятор Си. В более универсальных микроконтроллерах компилятор есть, поэтому это вполне себе повод для радости.

Там, где можно развернуть JME, уже есть Linux kernel, поэтому ответ на вопрос о том, почему больше используется Си, чем Java, заключается в том, чем занимается компания, в чем у нее бизнес и какой у нее рынок. Количественно, решений, которым нужно JME просто меньше, относительно тех, в которых не нужна прослойка в виде ОС.

Answer 2

[Владимир Куц]

почему для этой цели (как я читал на других источниках) язык Си выбирают чаще чем свой более развитый аналог - Java

Пример контроллера - ATTiny13:
- 1 КБ внутрисистемно программируемой Flash памяти программы
- 64 байта внутрисистемно программируемой EEPROM памяти данных,
- 64 байта встроенной SRAM памяти

Удачи с размещением виртуальной машины Java + кода самой программы с учетом имеющихся ресурсов...

Comments

[pfg21]

ты чё !! нашел чё смотреть !! минимум малинка минимум линуха со всем высокоуровневым обвесом !! чё ковыряться в какойто мелочевке...
:)

[d-stream]

Удачи с размещением виртуальной машины Java + кода самой программы с учетом имеющихся ресурсов...

Справедливости ради:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Java_Card
Из распространенного:

[Армянское Радио]

d-stream, Абсолютно некорректное сравнение. На борту SIM находится 32 битный процессор с аппаратным ускорением криптографии, 16 килобайт RAM и полмегабайта флеш и столько же ROM.[1] Туда как раз JAVA-машина (сильно порезанная) прекрасно влезет.

[Kovalsky]

d-stream, а есть примеры кода для таких джава карт? Интересно посмотреть. В интернетах я вижу только какие-то обучалки простейшие

[d-stream]

Абсолютно некорректное сравнение

вполне корректное. Микроконтроллеры совсем не заканчиваются ATTiny13 и есть вполне "жирные" в плане ресурсов. Так что справедливости ради микроконтроллер на java вполне имеет право на существование. Что и иллюстрируют те же sim-карты.

а есть примеры кода для таких джава карт?

не, у меня нету

Answer 3

[0x131315]

Тут чистая экономика.
Контроллеры ставят в основном в массовые устройства.
Это значит что каждый сэкономленный доллар - это десятки, а то и сотни миллионов прибыли на ровном месте.
Подобные суммы с лихвой покрывают время программистов, поэтому им ставят задачу уложить функционал на самый дешёвый контроллер, который ещё хоть как-то способен потянуть этот функционал.
Отсюда - высокая степень оптимизации кода при работе с контроллерами.
Нужно максимально использовать все особенности конкретного контроллера - программисты много работают с даташитом.
Язык должен позволить максимально полно использовать систему команд конкретного контроллера, и гибко управлять регистрами и памятью контроллера.
Поэтому в ходу в основном ассемблер - с ним можно писать максимально компактный код.
Но функционал зачастую достаточно большой, чтобы его целиком писать на ассемблере.
Поэтому, в целях экономии времени, пишут на Си, с использованием библиотек, а самые ответственные места реализуют с помощью ассемблерных вставок.
Благодаря этому удается реализовать почти все преимущества и ассемблера и Си: быстрая и достаточно полно контролируемая разработка, с достаточно компактным и быстрым кодом.

С симками ситуация иная - там важно было реализовать кроссплатформенный код. Поэтому используют java, не смотря на ресурсы.

В более мощных контроллерах в ходу уже не конкретный язык, а целые ОС. В основном в прошивках просто зашивают Линукс, а отдельные части по управлению контроллером реализуют на Си как драйвера.

Там, где важна производительность, вообще не пользуются программным кодом, а переходят на железную логику - плисы. Это в основном оборудование для обработки сигналов, в т.ч. всевозможные радиомодули, модемы, видеооборудование, и т.п.

Так что все зависит от здравого смысла и стоимости.
Просто так везде пихать java - немного глупо.

Answer 4

[fdv]

Я в шоке от масштабов трагедии... Java? В микроконтроллеры?! Да там и Си не всегда подходит, нужен Ассемблер. Потому, что Си генерирует более громоздкий бинарный код.
Java... Тихий шок.

Answer 5

[evgeniy_lm]

знал, что при помощи JVM язык добивается кроссплатформенности и за счет этого Java стала такой популярной. Т.е. в моем понимании язык тогда как раз таки и подходил для микроконтроллеров

Не знаю с какого потолка вы взяли подобное понимание, но именно из-за JVM JAVA совершенно неприемлем для микроконтроллеров. За кроссплатформенность JAVA приходится расплачиваться большим расходом памяти и низким быстродействием.

PS Некоторые контроллеры Амперки которые на ARM Cortex программируются на JavaScript, но это уже другая история (помоему не очень удачная)

Answer 6

[regsmic]

Можно и на яве писать, только под это дело компилятор нужен, чтобы код перевести в машинные коды, понятные процессору.
Не важно на каком языке писать код, он все равно будет преобразован компилятором. Так уж сложилось исторически, что был выбран Си.

Answer 7

[⚡ Kotobotov ⚡]

языки ну C, Rust тк обычно от контроллеров требуется не просто данные обрабатывать, а обрабатывать именно в реальном времени, тоесть выполнять конкретные действия, точно в назначенное время, а джава машина не работает в реальном времени.

Answer 8

[Garifullin_Ilmar]

Java хороша там где нужны большие объемы данных, масштабируемость , потокобезопастность , при этом плевать на требования к железу , всегда можно поставить сервак помощнее
На микроконтроллерах в силу специфики нужны минимальный размер скомпилированного кода , более оптимальный код , минимальное потребление электроэнергии.
Потому си или даже ассемблер в особых случаях

Answer 9

[Terranz]

Я просто оставлю это здесь, для всех кто этого не видел раньше и не в курсе java процессоров

Answer 10

[Александр Булитеров]

Всё зависит от задачи!
С, С++, Rust, asm. Примерно такое распределение использования я вижу.
Я С++ использую скорее как "С с классами". Замечу что С++ не намного жрёт ресурсы по сравнению с С. Нужно "уметь готовить" (-fno-exceptions, -fno-rtti, виртуальные функциию, наследования и т.д.).
С++ позволил написать драйверы на периферию (таймеры, spi, i2c, uart). И при переходе с платформы на платформу минимизировать изменения, а то и избежать их. Естественно не обошлось без использования STL (в основном контейнеры), но не использовать методы с exception.
Но вся низкоуровненвая часть на Сях.