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柳暗花明:淺談嵌入式ARM開發(fā)的前世今生

—— 淺談嵌入式ARM開發(fā)的前世今生
作者:Machinnneee 時間:2014-06-18 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  在這個科技高度發(fā)達的今天,相信很多在校學(xué)生停留在51單片機上的種種應(yīng)用開發(fā),做一個小玩意,獲得個好名次,這在無形中增加了對單片機的理解和認識,對以后的工作奠定雄厚的基礎(chǔ):匯編語言的使用,可以讓你在 Bootloader的開發(fā)上如魚得水;各種外圍器件的使用,可以讓你在應(yīng)用開發(fā)中如沐春風(fēng)。但是,如果僅僅停留在這個階段,或者說停留在低端單片機的開發(fā)應(yīng)用上,拿到手的“金子”也有限,這就需要你踏入更加廣闊的電子領(lǐng)域---開發(fā)?,F(xiàn)在最流行的是“+”構(gòu)架,如果在這條路上你走的比較遠,那么,這對你的生活質(zhì)量的提高也大有幫助。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/248483.htm

  由于“+”構(gòu)架的開發(fā)范圍很廣,如果想全部掌握,需要懂使用、Linux內(nèi)核、Linux驅(qū)動、匯編語言、C語言、C++、PCB制作、硬件電路設(shè)計……,我一直以為貪多未必是好事,所以建議進行ARM的開發(fā) 分為兩個方向:一、偏向硬件,二、偏向軟件。

  首先來說下偏向硬件。在這個方面,要從硬件設(shè)計入手。

  第一、設(shè)計最小系統(tǒng)板:由于ARM的啟動方式和單片機有很大差異,建議搞一個Flash,SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和復(fù)位信號的小系統(tǒng)板,留出擴展接口。這時,你可以參考一些成熟的設(shè)計,來進行設(shè)計,像EEPW論壇中STM32等等都可以。如果使最小系統(tǒng)能夠正常運行,你就是很厲害的,畢竟在這方面硬件設(shè)計會有一些難點,比如內(nèi)存等、長線等等。

  第二、 寫啟動代碼,ARM啟動會使用Bootloader,這時可以參考一些Bootloader介紹,自己琢磨寫出簡單的Bootloader,完成一小任務(wù),這會使你的信心大大增強。在設(shè)計Bootloader時,你的匯編功底會讓你左右逢源。

  第三、仔細研究你所用的芯片的資料,畫外接板,進行功能的擴展,將你之前的單片機資源可以搬到這里,通過寫相關(guān)的裸板程序,可以實現(xiàn)從單片機向嵌入式ARM方向的轉(zhuǎn)變。

  第四、多學(xué)習(xí)針對該芯片的DEMO板原理圖。先將原理圖消化,對該芯片的設(shè)計做到心中有數(shù),對常用設(shè)計達到隨手畫出。

  第五、學(xué)習(xí)多層板的繪制和布局、走線等。布線時要先布數(shù)據(jù)地址線,和需要保證的高速線;當涉及的CPU速度達到很高或者信號的頻率很高時, PCB板上的走線都要看成傳輸線。傳輸線有其特征阻抗做好阻抗匹配和防干擾處理。在設(shè)計四層板時,通常外層走信號線,中間兩層分別為電源和地平面,這樣一方面隔離了兩個信號層,更重要的是外層的走線與它們所靠近的平面形成稱為"微帶"(Microstrip) 的傳輸線,它的阻抗比較固定性能得到保障。

  如果板子資源比較多,需要用6-10層板進行繪制,那么相應(yīng)的層有推薦設(shè)計,可以參考http://forum.eepw.com.cn/thread/233107/1【PCB資料分享】四層六層板設(shè)計。

  如果你能完成以上五個基本的步驟,那么你已經(jīng)踏入了嵌入式開發(fā)的硬件世界,以后的發(fā)展,就考自己的修養(yǎng)了。

  說完硬件,理所當然的要說說偏向軟件方面了。

  據(jù)我所知,偏向軟件的嵌入式開發(fā)可以分為以下三個方面:Bootloader設(shè)計,嵌入式驅(qū)動開發(fā)和嵌入式應(yīng)用開發(fā)。如果嵌入式跑現(xiàn)在流行的安卓系統(tǒng),也可以把安卓開發(fā)分配到嵌入式應(yīng)用開發(fā)吧。

  首先說下Bootloader開發(fā),前面說道,嵌入式的啟動和單片機的啟動有所不同,需要有個Bootloader引導(dǎo),在Bootloader中實現(xiàn)一些硬件的初識和引導(dǎo)嵌入式進入Linux系統(tǒng)或者C語言Main函數(shù),總而言之,這個Bootloader是個很重要的內(nèi)容,如果想在這方面進行發(fā)展,需要有雄厚的匯編語言設(shè)計功底,需要對ARM內(nèi)核的工作機制非常了解,相比硬件設(shè)計來說這個有點難度,畢竟有些玩意是需要自己慢慢琢磨的。

  現(xiàn)在我們常聽說的就是嵌入式驅(qū)動開發(fā),工資待遇也是杠杠的!相信很多人也想從事這方面的工作或者正在向這方面前進。那么恭喜你,只要有足夠的毅力,月薪幾W的工作就在你面前,但是在這之前,需要經(jīng)歷層層的磨練:Linux內(nèi)核機制,Shell編程、Makefile規(guī)則,硬件數(shù)據(jù)手冊和電路連接Linux驅(qū)動工作流程,簡單應(yīng)用程序的編寫(一次測試驅(qū)動)……不過有牛人說過,在嵌入式驅(qū)動開發(fā)的路上,要么登上山頂,要么滾進深淵。據(jù)我所知,在一家公司里,做驅(qū)動開發(fā)的經(jīng)常是做應(yīng)用開發(fā)的1/5---1/8,足見其功能。

  對于應(yīng)用開發(fā),相信大家都很愿意去做,只要活得驅(qū)動的接口函數(shù),明白其中道理,有足夠的時間編寫、調(diào)試、完善和優(yōu)化代碼,你就是一名優(yōu)秀的嵌入式應(yīng)用開發(fā)工程師。不過基于Linux的圖形界面開發(fā),現(xiàn)在變得火熱:像QT編程了、安卓開發(fā)了等待都脫離了Linux的形式,但是,這又給碼農(nóng)們有了新的發(fā)展空間,據(jù)我所知,工資待遇也是很客觀的

  最后用一個圖片來總結(jié)下嵌入式開發(fā)的前世今生吧:

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