Co je .NET Micro Framework?

Myslím, že se to nedá říci o mnoho lépe, než Jens Kühner shrnul ve své knize:

The Microsoft .NET Micro Framework is a small and efficient .NET runtime environment used to run managed code on devices that are too small and resource constrained for Windows CE and the .NET Compact Framework.

The .NET Micro Framework enables you to write embedded applications for small, connected, embedded devices with Visual Studio and C#. That means you can now use the same development tools and language that you use to build desktop and smart device (PDA and smartphone) applications to develop applications for microcontrollers. The .NET Micro Framework also provides an extensible hardware emulator for rapid prototyping and debugging.

The .NET Micro Framework requires no underlying operating system. A scaled-down version of the Common Language Runtime (TinyCLR) sits directly on the hardware, so the framework is often called a bootable runtime. The runtime has a small footprint; it uses only a few hundred kilobytes of RAM and does not require the processor to have a memory management unit (MMU). Therefore, the .NET Micro Framework can run on small and inexpensive 32-bit processors without consuming a lot of power.

Jak to funguje?

Obvyklý sled událostí od začátku až k odeslání výrobku do výroby:

Výrobce hardware musí "naportovat" .NET Micro Framework na svůj hardware (obvykle procesor nebo malá deska s pomocnými komponentami). Více informací o portování je v sekci Hardware. Obvykle také poskytuje jakousi vývojovou desku (development kit), na které můžete vyvíjet a zkoušet vaši aplikaci, a kterou lze později využít k realizaci dalších projektů.
Vy si vyberete hardware, který nejvíce vyhovuje vaším požadavkům, a zakoupíte, pokud je k dispozici, vývojovou desku, případně samotný procesor na výrobu prototypu.
Potřebujete Visual Studio 2008 SP1 alespoň edici Standard (90-denní trial edice Professional je ke stažení zde). Od třetí verze .NET Micro Frameworku stačí i Visual C# 2008 Express Edition SP1, ke stažení zdarma zde. Pokud jste studenti, nezapomeňte, že máte vývojové nástroje k dispozici bezplatně na serveru www.dreamspark.cz.
Rovněž si musíte stáhnout .NET Micro Framework SDK. Na stránce Odkazy si vyberte verzi, která je k dispozici na vašem hardware. SDK vytvoří ve Visual Studiu nové šablony projektů.
A nyní hodně zdaru při vývoji! V případě potíží jsme tu pro vás. Svou aplikaci můžete zkoušet buď na emulátoru, nebo na vývojové desce.
Když je aplikace hotova, vyrobíte prototyp s procesorem určeným do produkce, aplikaci do něj nahrajete a vyzkoušíte.
Zbývá už jen poslat zařízení do výroby. Pomocí aplikace MFDeploy (nainstalována s SDK) vytvoříte instalační obraz, podepíšete jej a můžete jej nahrávat do zařízení ve velkém.
A nejdůležitější krok: Dejte nám vědět o svém produktu nebo aplikaci! Bude mi ctí uvést jej na seznamu zařízení běžících na .NET Micro Frameworku.

Ve skutečnosti si nemusíte vůbec hardware pořizovat. V SDK je k .NET Micro Frameworku velmi mocný a konfigurovatelný emulátor, který můžete použít na celý vývoj aplikace. Fakt ale je, že na reálném hardware je to mnohem větší zábava!

Je pro mě .NET Micro Framework to pravé?

Přestože je .NET Micro Framework vážně skvělá technologie, není řešením pro všechny situace. Budete-li znát její smysl a limity, můžete si ušetřit pozdější zklamání. Mezi ty nejdůležitější body patří:

Streamování audia/videa
To je nejčastější neuskutečnitelný požadavek. .NET Micro Framework nebyl navrhnut k nepřetržitému zpracování proudu audiovizuálních dat, a nejspíš nebude schopen naplnit vaše očekávání. Většina dnešních procesorů se pohybuje kolem 100 MHz, kód běží interpretovaně a vlákna se přepínají po 20 ms. Pokud potřebujete zpracovávat media, zkuste Windows CE, třeba s DirectX. Pokud váš úkol je snadný, zvažte programování DSP, nebo použití nativního kódu.
Databáze
Pamatujte, že není k dispozici žádný systém souborů. Žádné SQL nebo jiné databáze. Namespace System.Data není k dispozici, takže nebudete ani moct vytvářet tabulky v paměti, nikdo nebude parsovat vaše T-SQL příkazy. Stejně jako v předchozím případě, proč nezkusit Windows CE, třeba s LINQ to SQL Server CE 3.5?

Řízený kód přímo na vašem procesoru
Pokud máte zkušenosti s psaním řízeného kódu, může se z vás stát embedded vývojář během pár skund. Včetně reflexe, serializace, vláken, delegátů, garbage collectoru a dalších skvělých věcí ze světa .NET. Navíc to všechno s plnou podporou Visual Studia, laděním přímo na zařízení, oknem immediate a konfigurovatelného emulátoru pro urychlení vývoje.
Síťová zařízení
.NET Micro Framework plně podporuje tvorbu zařízení připojených k síti, a obsahuje kompletní TCP/IP stack. Můžete napsat webový server nebo se spojit s otatními zařízeními pomocí webových služeb. Implementací Windows Rally Technologies může být vaše zařízení objeveno a nainstalováno nejen na Windows Vista, aniž k tomu byly třeba ovladače.
Zařízení s displejem
Podpora pro barevný displej je vestavěná, a můžete si vybrat, jestli pracovat s bitmapami, nebo s mnohem vyšším modelem, založeným na Windows Presentation Foundation, včetně např. panelů pro rozmisťování ovládacích prvků nebo směrování vstupu. Mezi podporované formáty obrázků patří Bmp, Jpeg a Gif.

Architektura

A toto je slavné schéma architektury .NET Micro Frameworku:

Uživatelské aplikace a knihovny

Knihovny	.NET	WPF	KOM.	...
CLR	Běhové Prostředí	Typový Systém	Garbage Collector	Interop


PAL	RAM	Časovače	I/O


HAL	Ovladače	nebo	Vybavení	OS
Hardware

Řízený kód

Nativní kód

Výrobce software (vy)

Microsoft + výrobce hardware

Microsoft (neveřejný kód)

Microsoft + výrobce hardware

Výrobce hardware

Pro podrobnosti o jednotlivých vrstvách a komponentách doporučuji shlédnout .NET Micro Framework White Paper.

Comments