十年经验教你如何学习嵌入式系统(基于ARM)

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1、一、嵌入式系统的概念着重理解"嵌入〃的概念主要从三个方面上来理解。1、从硕件上，将基于CPU的处围器件，整合到CPU芯片内部，比如早期基于X86体系结构下的计算机,CPU只是有运算器和累加器的功能，一切芯片要造外部桥路来扩展实现,彖串口Z类的都是靠外部的16C550/2的串口控制器芯片实现，而目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU内部，还有PC机有显卡，而多数嵌入式处理器都带有LCD控制器，但其种意义上就相当于显卡。比较高端的ARM类IntelXscale架构下的IXP网络处理器CPU内部集成PCI控制器（可配

2、成支持4个PCI从设备或配成自身为CPI从设备）；还集成3个NPE网络处理器引擎，其中两个对应于两个MAC地址，可用于网关交换用，而另外一个NPE网络处理器引擎支持DSL,只要外面再加个PHY芯片即可以实现DSL±网功能。IXP系列最高主频可以达到1.8G,支持2G内存，lGxlO或lOGxl的以太网口或Febrechannel的光通道。IXP系列应该是目标基于ARM体系统结构卜•由intel进行整合后成Xscale内核的最高的处理器了。2、从软件上前，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入，编译后将内核下载到R

3、OM中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组件就是完成了软件的“嵌入〃，比如WinCE在内核定制时,会有相应选择，其中就是wordpad,PDBMediaPlay等等选择,如果我们选择了，在CE启动后,就可以在界面屮找到这些东西，如果是以前PC上将的windows操作系统，多半的东酋都需要我们得新再装。3、把软件内核或应用文件系统等东四烧到嵌入式系统便件平台中的ROM中就实现了一个真正的“嵌入"。以上的定义是我在6、7年前给恢入式系统下口话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多,但在这个领域范I韦I内，谁都不

4、敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者们，历为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科二、嵌入式系统的分层与专业的分类。嵌入式系统分为4层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。1、硬件层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且能用C和汇编语言來编程的话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的，同吋还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。但唤件平台是基础，增值还要靠软件。硬件层比较适合于

5、，电子、通信、白动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞，需要掌握的专业基础知识有，单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C语言。2、驱动层，这部分比较难，驱动丄程师不仅要能看懂电路图还耍能对操作系统内核十分的精通，以便其所写的驱动程序在系统调用时，不会独占操作系统时间片，而导至其它任务不能动行，不懂操作系统内核架构和实时调度性，没冇良好的驱动编写风格，按人多数帖上所说添加的驱动的方式，很多人都能做到，但可能连个初级的驱动工程师的水平都达不到，这样所写的驱动在应用调用时就如同windows下我们打开一个程序运行

6、后，再打开一个程序时，要不就是中断以前的程序,要不就是等上一会才能运行后来打开的程序。想做个好的驱动人员没有三、四年功底，操作系统内核不研究上儿编，不是太容易成功的，但其工资在嵌入式系统四层中可是最高的。驳动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息T程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人來搞，除硬件层所具备的基础学科外，还要对数据结构与算法、操作系统原理、编译原理都耍十分精通了解。3、操作系统层，对于操作系统层目前可能只能说是简单的移植，而很少有人來占已写操作系统，或者写出缺胳膊少腿的操作系统来，这部分工

7、作大都由驱动工程师来完成。操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。据说，XP操作系统是微软投入300人用两年时间才搞定的，总时工时是600人年，屮科院软件所白己的女姻Hopen操作系统估计也得花遇几百人年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太人意义。4、应用层，相对来讲较为容易的，如果会在windows下如何进行编程接口函数调用，到操作系统下只是编译和开发环境冇相应的变化而已。如果涉及Jave方面的编程也是如此的。嵌入式系统屮涉及算法的由专业算法的人來处理的，不必归结到嵌入式

8、系统范畴内。但如果涉及嵌入式系统下而嵌入式数据库、基于嵌入式系统的网络编程和基于某此应用层而的协议应用开发（比如基于SIP、H.323、Astrisk）方面又较为复杂，并H.冇难度了。三、目标与定位。先有FI标，再去定位。学ARM,从硕件上讲，一方而就是学习接口电路设计，另一方而就是学习汇编和C语言的板级编程。如果从软件上讲，就是要学习基于ARM处理器的操作系统层而的驱动