【E問E答】如何學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)?
這段時(shí)間很多關(guān)注者問起怎樣學(xué)習(xí)嵌入式,對于一個(gè)剛開始接觸嵌入式的朋友來說,這的確是個(gè)問題。在這里筆者就給大家講講怎樣利用【IT指路燈】來學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201708/363131.htm學(xué)習(xí)嵌入式之前我們需要了解什么是嵌入式。
(官方說法)嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),作為裝置或設(shè)備的一部分。國內(nèi)普遍認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義為:以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。舉些例子,手機(jī)、電子時(shí)鐘、智能報(bào)警裝置、自動監(jiān)控器、出租車計(jì)費(fèi)器等等都屬于嵌入式系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)是硬件和軟件的綜合體,這里來看看嵌入式系統(tǒng)的具體框圖,以手機(jī)為例吧。
(硬件篇)
1、基本電路知識
嵌入式硬件也是需要許多電路搭建起來的,學(xué)習(xí)嵌入式之前必須對電路基本知識有一定基礎(chǔ)。了解常用的基本器件,基本儀器使用,具有一定的電路分析能力。這樣你才能看得懂嵌入式系統(tǒng)的硬件電路圖,才能為后續(xù)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)109進(jìn)入視頻下載菜單,下載模擬電路教學(xué)視頻,再回復(fù)104進(jìn)入硬件技術(shù)。學(xué)習(xí)元器件基礎(chǔ)、常用電路等知識。
2、基本語言知識
嵌入式驅(qū)動程序編寫需要用到C語言,因此在學(xué)習(xí)嵌入式之前還必須熟練C語言基本語法,并能編寫些普通程序代碼。這里需要提醒,在學(xué)習(xí)C語言時(shí)養(yǎng)成規(guī)范的編程習(xí)慣,如添加備注、注意排版等,這將對以后的程序準(zhǔn)確性有很大影響。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)109進(jìn)入視頻下載菜單,并下載C語言教學(xué)視頻,再回復(fù)105進(jìn)入軟件技術(shù)。學(xué)習(xí)驅(qū)動基礎(chǔ)等知識。
3、單片機(jī)(51單片機(jī))
初學(xué)者首次接觸嵌入式處理器一般都是51單片機(jī),51單片機(jī)入門相對簡單,并且通用度比較高,可以購買開發(fā)板動手學(xué)習(xí)。如學(xué)習(xí)編寫流水燈、按鍵掃描、數(shù)碼管、液晶顯示、AD/DA采樣等簡單程序。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)109進(jìn)入視頻下載菜單,并下載單片機(jī)教學(xué)視頻,跟著視頻一起動手操作。
4、基于單片機(jī)的電子系統(tǒng)自設(shè)計(jì)
有了前面的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,可自己脫離開發(fā)板,自己設(shè)計(jì)并繪制電路圖,自己焊接或者生產(chǎn)PCB板,設(shè)計(jì)小型的電子系統(tǒng)。如設(shè)計(jì)一個(gè)尋線小車,溫度采集、時(shí)鐘顯示等嵌入式系統(tǒng)。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)109下載Protel視頻教程,學(xué)習(xí)繪制電路板,再回復(fù)106進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)菜單,學(xué)習(xí)基于單片機(jī)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
5、430、STM32、Cortex-M3(可選)
430單片機(jī)、STM32以及Cortex-M3處理器作為學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)前的過渡階段,各位朋友可以自行選擇學(xué)習(xí)。為什么需要用他們來過渡呢?
因?yàn)?1單片機(jī)內(nèi)部寄存器很少,編寫程序時(shí)不需要對GPIO口進(jìn)行配置,默認(rèn)就已經(jīng)是輸入或者輸出。而當(dāng)處理器功能強(qiáng)大之后,往往一個(gè)GPIO可實(shí)現(xiàn)多種功能,如USB功能、IIC功能、UART功能。在使用這種GPIO時(shí)就必須先進(jìn)行配置,才能滿足需求。因此在學(xué)習(xí)后面操作系統(tǒng)之前,有時(shí)間的同學(xué)可以從這些單片機(jī)過渡,這樣不至于后續(xù)學(xué)習(xí)摸不到頭腦。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)109下載430/STM32單片機(jī)視頻。
6、ARM9/ARM11裸機(jī)學(xué)習(xí)
裸機(jī)程序編寫,即不帶操作系統(tǒng)的程序編寫,其作用和上面430單片機(jī)的作用相似,目地就是為了熟悉ARM架構(gòu),對ARM寄存器有深入的了解,這將對以后的驅(qū)動程序編寫帶來很大的方便。同樣,裸機(jī)程序?qū)W習(xí)可像51單片機(jī)一樣,購買開發(fā)板,在開發(fā)板上進(jìn)行一些中斷、GPIO、UART的操作。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)106進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)菜單,學(xué)習(xí)嵌入式基本架構(gòu)學(xué)習(xí)等。當(dāng)然,也可以直接給我們留言。
7、Linux系統(tǒng)移植&BOOTLOADER
嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)特別注意又特別難的地方就是Linux系統(tǒng)移植,對于系統(tǒng)的移植、系統(tǒng)的裁剪是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。搭建嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,即交叉編譯環(huán)境也比較麻煩,因此在學(xué)習(xí)過程中一定要一步一步動手實(shí)踐操作。
BOOTLOADER是操作系統(tǒng)啟動前,進(jìn)行硬件初始化以及搭建操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的一段代碼,有點(diǎn)類似于PC機(jī)的BIOS程序。BOOTLOADER主要與硬件關(guān)系很大,需對處理器寄存器相當(dāng)?shù)氖煜ぃ虼嗽诔跗趯W(xué)習(xí)的時(shí)候可以參考U-boot等學(xué)習(xí)。
具體操作:回復(fù)CD查看主菜單,再回復(fù)109下載嵌入式驅(qū)動視頻,再回復(fù)106進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)菜單學(xué)習(xí)系統(tǒng)移植以及BOOTLOADER等。
8、基于Linux的底層驅(qū)動編寫
上面學(xué)習(xí)了Linux系統(tǒng)移植,就可以編寫底層驅(qū)動程序了,通過交叉編譯環(huán)境將驅(qū)動程序編譯并下載到目標(biāo)板上,并且編寫一段小測試程序驗(yàn)證驅(qū)動的正確性。如在Linux下實(shí)現(xiàn)流水燈,實(shí)現(xiàn)按鍵功能。
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9、基于操作系統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)到這一步,就可以稱得上嵌入式硬件高手了,因?yàn)槟阋呀?jīng)具備獨(dú)自設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的能力了,現(xiàn)在就來小試牛刀。可以設(shè)計(jì)一些基于操作系統(tǒng)的攝像頭驅(qū)動、按鍵驅(qū)動、紅外驅(qū)動等。
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