学习嵌入式系统需要具备的条件、方法及步骤

学习嵌入式系统需要具备的条件、方法及步骤
有些人以为搞嵌入式就是随便找本书看看,在电脑上编几个程序就完事。非也,其实嵌入式的门槛是比较高的。具体如下:
1、您得有一定数量的Money。
(1)、开发板贵
(2)、培训费更贵
(3)、开发平台是贵得不能再贵。(除非您只是想玩玩而已)
2、需要学习的东西多。(1)、window环境编程;(2)、Linux环境编程;(3)、单片机
3、最后也是最重要的一点,你得有坚韧不拔之志和一颗平常之心。
(1)、自信坚强积极勤快(注:好的自信是自觉的!)
(2)、成功其实就是成为最好的您自己
嵌入式门槛虽然较高,但也跟其他事物一样,并不是牢不可破。只要我们用心去对待,东雪终将化去,春风定会吹来。具体步骤如下:
1、《C语言》第二版 谭浩强 ; 《C程序设计语言》第二版 徐宝文译 机戒工业出版社
你能区分开指针数组和数组指针吗?你知道函数指针吗?
你能区分开定义一个变量时系统给它分配的空间与用malloc()函数给一个变量分配的空间有什么不一样吗?
2、《数据结构》C语言版 黄国愉、叶乃青编 清华大学出版社
你能合上书本,用C语言实现书中的单链表、双链表数据结构吗?
3、《实用C++程序设计》第二板 中国电力出版社 Steve_Oualline著
此阶段主要是学习其面向对象的编程思想,加深对C语言和数据结构的理解。
4、学习单片机,最好能找个前辈带一带。
你能用51单片机做出一样实际的东西吗?即使它再简单!
要注意加深对中断的理解。
5、学习ARM单片机。
(1)、细读《ARM微控制器基础与实战》周立功编写(注:即使你不用书中的开发板)
(2)、细读相关芯片的原版英文文档。如:arm920TE.pdfS3C2410_1.2.pdf
6、学习uCOS!!操作系统。
(1)、细读《嵌入式实时操作系统uC/OS-!!》第二版召贝贝译
你能把uCOS!!移植到自己的平台上吗?
(2)、能编写在uCOS!!操作系统环境下运行的针对具体硬件的驱动程序
7、熟悉Linux环境,学习Linux环境编程,学习交叉编程
(1)、细读《linux命令大全.pdf》
(2)、细读《GNU Make 使用手册(中译版).pdf》
(3)、学习创建交叉编程环境.
8、学习Linux操作系统。
(1)、《UNIX环境高级编程》
(2)、细读“joyfire 笔记”,可在“www.qianrushi.com”网站的好书下载栏目获取
(3)、细读《linux内核完全注释》
(4)、细读《understanding the linux kernel 2》
(5)、利用源代码阅读利器工具"Source Insight"进行真正的linux内核原码刨析
(6)、最后进行内核移植,并能编写在linux操作系统环境下运行的针对具体硬件的驱动程序
9、学习Linux设备驱动编写。可参考《Linux设备驱动程序》
10、复习C++,学习用QT进行图形界面编程
(1)、细读《QT编程宝典》
(2)、学会通过查看QT电子文档进行QT GUI实地编程
(3)、学习交叉编程.(其实就是把命令qmake变为tmake)
11、当然,你也可学习一下PCB的制作和设计一个自己的CPU(即软壳)
至此,你已学完嵌入式的整流程!但谨记:一个有思想的人才真是一个力量无边的人;有容乃大,能予方强!

介绍ARM入门

一 首先说说ARM的发展
可以用一片大好来形容,翻开各个公司的网站,招聘里面嵌入式占据了大半工程师职位。
广义的嵌入式无非几种:传统的什么51、AVR、PIC称做嵌入式微控制器;ARM是嵌入式微处理器;DSP;FPGA。
客观的讲,工作需求量上DSP的需求比ARM要多,而ARM和FPGA差不多。
DSP因为数字处理与通信领域的空前发展而火暴,小到MP3 射象头,大到我们军品里的控制器,应用面很广。
FPGA的兄弟一般做ANSIC(特殊芯片设计,好象是这么翻译的)。而ARM单纯说来并不比一个单片机强多少,但是它的独特就在于不断下降的价格和提升的性能。这完全依靠于ARM公司的战略,厉害!!很佩服他们的战略眼光!!
值得注意的是:在找工作中,企业(著名的,小的不算)对单纯的ARM硬件开发工程师并不比单片机重视,很少有大企业的职位里写“从事过ARM开发优先”。写的多的是什么?“嵌入式LINUX”到这相信大家看出来了吧,需要的是硬件中的软件。

二 ARM是硬件还是软件
很难说,ARM是硬件,LINUX是软件。ARM的硬件多半已经模块化了,像我这样把板子改成这样的就算动的多的了,这同样是ARM公司的战略,再次佩服。
实际中的LINUX的开发工作更多,更耗时。从这方面说ARM应该算是软件了。
在找工作中更是这样,举个例子,联想里和ARM最接近的是“BIOS工程师”是软件,MOTO里接近的是嵌入式LINUX工程师是软件。而其他很多公司把 嵌入式产品开发归为硬件。所以,不要讨论这个,好好玩转自己的板子才是关键。实在不爽你就把自己叫“嵌入式开发工程师”

三 要不要买开发板 买哪家

我的答案是“在你个人的学习方法”,但是如果看家是需要看这骗笔记的水平,个人推荐还是买现成的。
1 买
买板子可以把注意力集中在软件开发上,软件开发(尤其是驱动)可以不必担心自己硬件上的问题,我就是以便调试一边写驱动和程序,每次写驱动前就要先确认硬 件没问题。另外,买板子更省钱和时间,我自己做的板子,原理图PCB花了2周以上!制版又15天,回来以后焊接44B0 160个脚!那叫一个麻烦~~花了多少钱呢?2层板,制版费就300块!当然 我把接口都外引了,还做了个20X18的LCD背板,板子比较大。总体下来 元件+LCD屏+PCB=11XX块!够2410的了。
再有就是买的资料相对来说比较全,但是不要指望有技术支持!都是骗人的,卖你之后就不会理你。

2 做
自己做可以更了解底层硬件,可以按照自己的要求加东西,比如我就加了GPS模块、 GPRS模块 、SD卡模块,扩了个IIC的35个键子的键盘、把LCD接口按照买的LCD改装了,可以用FPC线直接连接。做的很爽的。玩一把吗。
当然,你可以有策略的做,比如像我一样,把RAM和ROM,网络都保持和某现成的板子一样,这样他们的资料你就可以拿过来直接用,给自己留个退路。其他的如SD了 什么的自己做。都达到了~~就是费钱,费时间。
再有就是给做的朋友几点建议:尽量拿到现成的板子,尽量多搜集其他板子的全套资料,一定要拿到一张没问题的原理图。
网上流传的原理图多数是龚俊03年画的,再这里对龚俊表达一下我的敬意!!牛人!
但是那个图有个小BUG,我指的是03版的,后来的没这问题了。8019那地址线和地址有问题。还有人仿照他的PDF图画的SCH,更是漏洞百出!谴责!顺便谴责把龚俊板子偷卖的人。

3 买哪家
个人感觉分3类吧
1)首先是ZLG的,资料非常的全,感觉他是真正想教你怎么开发ARM,而不是像有的公司自己技术都没做好就做个板子出来卖钱。但是最大的不利就是价格太 贵!而且主要是PHILIP的,货源比较麻烦~~可能有人说21XX系列的不贵啊,那是总线不外扩的,只能跑UCOS,不能跑UCLINUX。但是说是 话,21XX系列才是ARM7的价格性能结合点。ARM7最适合做工业控制,ARM普及,销量都是怎么来的?都是ARM7来的,而44B0是典型的商业片 子。但是,这里如果你看中的是为工作做准备,还是选能跑UCLINUX的吧。
但是仍然作为第一个推荐,因为菜鸟时期,合适的资料太重要了!!在这里被ZLG的务实精神感动!你看人家那代码写的。
2)感觉立宇泰的44B0不错
硬件没别的,就是资料比较全的说,不像有些家,原理图直接拿人家的,还错的~~
3)找个最便宜的
好象最便宜的有卖350的吧?也是没别的,就是即省了钱 还省时间搜集资料,至于资料全不全,别计较了~~硬件肯定好使就行吧。

四 要不要有51 AVR等单片机基础
有更好,但没有也无所谓。
两个月以前,我只是看别人做,耳濡目染~~,本科学过单片机,从来没做过。我们这的技术主干做AVR和51,我就跟他们调过C语言程序。你看出来了?我是个不折不扣的菜鸟吧?
但是做这个之前我特意找了ZLG的两本书,看了里面的例子和原理图,这很重要。例程里有汇编有C,都看懂了就OK,不用自己现写

五 开发都需要学习哪些软件
总结起来最主要的有以下几个吧
1 ADS调试用
确切的说是ADS+AXD。ADS里包含AXD。原来都用SDT后来ARM公司停止对SDT支持了,改支持ADS了,还是用ADS吧。
有的人的程序发布的仍然是SDT版本的,但基本都可以找到相应ADS的,新人在这里不要发蒙。ADS是编译器,AXD是调试器。便宜成AXF以后再在ARM的RAM里调试。

2 PLASHPGM
FLASH烧写的软件。AXD在RAM里调试,掉电就没有了,方便程序修改。调试好的程序再下到FLASH里,上电直接运行。
同类的软件还有很多,什么FLUTED了、FLSHP了都是,但FLASHPGM最好,要是有人还问FLASH不支持BIN格式文件的问题就要看我写的PLASHPGM使用了。

3 BANYANT调试代理(不知道名对不,起这么个难记的,我一般都叫它“半羊”因为知道它那几天刚吃了烤羊)
调试代理就是用它帮你使用更简单的JTAG(便宜啊)来实现原本1K才卖的JTAG仿真器的大部分功能。JTAG调试原理看我另一篇笔记。简单的就可以把他理解为你自己做的JTAG的驱动就行了。
调试代理还有很多种,什么H-JTAG了、ARM7了(不知道具体叫什么,就记得可执行文件叫ARM7.EXE)都是,BANYANT比较好。
需要注意的是,没种调试代理安装方法虽然都简单 但都不一样,需要看说明。而且AXD调试之前都要运行。省钱了,就别怕麻烦了。

4 ARM-ELF-TOOLS工具链
里面是UCLINUX开发用的工具比如ARM-ELF-GCC只类的。工具链就是把很多工具打包在一起发布的方便你开发的东西。具体安装方法看我另一篇笔记。
另外如果你开发LINUX就要用ARM-LINUX-TOOLS,不一样,不通用。

5 U-BOOT
大名鼎鼎的BOOTLOADER生成工具,同类的好象还有VIVI(名字很暧昧~~)
生成的BOOTLOADER烧到FLASH里,然后就可以用BOOTLOADER下载 烧写其他了
有了BOOTLOADER才能下UCLINUX。BOOTLOADER就像电脑上的BIOS。当然UCOS的不用这个,用什么我不知道:)
最新版本是1.1.4 具体使用方法看我另一篇笔记吧。

6 UCLINUX包
UCLINUX的源码包,不用多说了吧?建议大家用现成的先体会一下,然后再自己编译,裁剪。因为单独UCLINUX的编辑技术上比较简单,但涉及的方面还是比较广的。

7 VMWARE
老牌的虚拟机软件,在一个机器上虚拟出一个机器装LINUX(PC上用的),省得你来回开关机了。记得装VMWARE-TOOLS,安装方法在我另一篇笔记里。

六 有哪些书推荐
主要推荐ZLG的三本书,有这3本再加网络就不用别的书了,其中主要推荐前2本,3是介绍体系结构的,也不错
1 ARM嵌入式LINUX系统构建与驱动开发,北航版
驱动写的很详细,前期开发介绍也很好
2 ARM 嵌入式系统实验教程(二),北航版
有ZLG2200的原理图,实验程序和注释,了解人家是怎么开发的。
3 ARM嵌入式系统基础教程
最重要的是体系结构,汇编部分介绍,看看吧,增加理论素质。
4 44B0数据手册
写在这里是强调它的重要。

不推荐ZLG早期出的红色皮的ARM什么体系结构~只类的
写的太多,看烦了。
其他的书没了几本,没看见好的,大家有看过的推荐吧。

七 选UCOS?UCLINUX?LINUX?VXWORKS?还是当单片机用
1 搞开发,工程设计,用UCOS,小巧,多进程,简单,体现了ARM7的精髓。
2 LINUX 正根的嵌入式系统,LINUX消费与通信领域用的比较多,但缺点是必须ARM9才能跑,ARM9的板子自己做就不行了,6层板太贵。买开发板1K达底吧。但是还是推荐选ARM9+LINUX
3 UCLINUX 算投机嵌入式系统:)ARM7上可以跑,由有LINUX近亲,学好好可以比较方便的转向LINUX,像我一样的穷鬼用吧,呵呵
4 VXWORKS
学好后可以找到高薪工作,但工作机会本身并不比LINUX好找。
5 当单片机用
不推荐,虽然我景仰的ZLG一直号召这么干。因为对于学习来说多进程的系统设计才是ARM7的玩头,至少你也要整个UCOS啊:)
有朋友问我先学这个当基础不行吗?那当然可以~~但我当时就用了1周搞定,就是我先的ADS在RAM中调试的笔记。后来我清空FLASH用的小段程序还是当时写的LED闪烁程序呢。另外1周里其中还因为自己过于菜,没把OM设置好导致晶阵不阵
哈哈。这个是必须做的,但一带而过。目标放的远一点。

八 学习要用多长时间
我从菜鸟到现在两个多月,中间被打扰数次。仍然搞定了PCB设计与制版,RAM调试,FLASH下载,UBOOT移植和下载UCLINUX(没剪裁,用现成的),LCD驱动。
再次坦诚的说:我确实比较菜,说这些不是让大家羡慕,只是告诉你们“你们应该比这个更好”
我相信良好的态度+合适的方法+及时的总结=成绩

九 ARM都玩什么
就几点
1 硬件设计
2 系统移植
3 驱动开发
4 应用开发
没了。其中推荐把注意力放在后两个上,3有难度,4比较灵活,最重要的是都是找工作的砝码。

十 我用的什么板子
很多人问我这个问题,我特意写过一个的。再说一次吧。
我是自己做的,RAM、ROM、8019等比较麻烦而当时的自己不理解的都按照龚俊的做的。保持其他不便的情况下做了如下改动。
1 加了串口通信的GPS模块、 GPRS模块
一个UART0,一个UART1,当与要用超级终端时用跳线切换。
2 SD卡,和7843触摸屏
同时挂在SPI总线上,因为SPI只能挂一个设备,同时还做了I/O模拟的准备,把两个设备又通过跳线挂在4个IO上。
3 扩了个IIC的35个键子的键盘
用的ZLG的7290,不占用CPU,最大支持64个键子,只上了35个,其他留接口。
4 把LCD接口按照买的LCD改装了,可以用FPC线直接连接。
所以改动虽然多,但真正很移植了,初期调试有关的并没动,就是为了现在不那么菜的时候做准备:)

十一 开发流程
这里是我的开发流程
1 设计原理图(含WIGGLER的JTAG访真器)
2 设计PCB(含WIGGLER的JTAG访真器)
3 制版
4 焊接电压,确定电压没问题
5 焊接44B0+JTAG电路+WIGGLER的JTAG访真器+周边电路,用BANYANT+仿真器连接,BANYANT提示错误,但可以显示44B0编号,好象是0X0F0F0F0F只类的,说明44B0没问题
6 焊接晶体+RAM+ROM+周边电路,用BANYANT+仿真器连接,可以显示正确的44B0了
7 用BANYANT+仿真器连接,开AXD,在命令行窗口操作RAM,看可不可以修改,可以的话(用内存窗口看RAM地址)RAM就没问题
可以用这个命令“setmem 0xc000000,0xffffffff,32”
我的RAM挂在BANK6上 所以地址是0XC000000,你要是改了就也得改。
8 用我写的《自己写了个C工程模板又写了个使用说明 》里的方法调试程序吧,写个简单的,我当时写个LED闪烁的。看好使不。
9 把程序按照《FLASH烧写总结 》里的烧到FLASH里,测试一下
10 按照《UBOOT 移植操作》移植UBOOT
11 按照《UCLINUX下载简单说明》下个UCLINUX
12 看看驱动开发的方法,自己写个驱动看看
13 还有很多事东西着你玩 呵呵

十二 关于JTAG访真器
JTAG访真器现在用的多是简板的,一个244那种,用的没什么不好。
按照并口定义不同分几种,建议选WIFFLER定义的,因为支持的软件多。这个网上多的是,不多说了。
值得提的是有的JTAG访真器原理图上有跳线用来使能复位信号,这个一般不跳上。就是不用复位信号,因为JTAG协议里本身也可以控制44B0复位。
当然,板子上的复位信号跳线也不用跳。

十三 哪个公司的ARM
这个是问题比较简单。
1 ARM7主要就几个公司的
三星,PHILIP,ATMEL的
ATMEL的有比较便宜的AT91SAM7S32 和AT91SAM7S64 专为8位应用产品量身定做,价格很便宜好象《3刀吧。和PHILIP的21XX差不多,资料太少,项目中选还不错。
其他两家上面说了的不多说了吧

2 ARM9
这个玩2410和2440的多吧,现在2440还比较火啊 可以考虑买个了
但是2410就比较便宜了,作为学习来说反到和不错,推荐整一个:)
其实ARM9用的最多的领域应该是消费电子,比如手机PDA,而这上面用的多的应该是INTEL的和TI的吧。
但是INTEL的TI的入门材料少,价格高,自己看情况定吧。

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