嵌入式开发基础知识(嵌入式开发知识点)

http://www.itjxue.com  2023-02-01 16:43  来源:未知  点击次数: 

学习嵌入式开发要学习哪些知识

首先需要C语言基础,数据结构,linux命令,网络编程,操作系统,数据库,移植内核,驱动编程,各种总线知识,通信协议,硬件和软件知识,上层和底层的软件知识都需要有所了解,就算你不做具体的编程,也要知道一点工作原理,因为嵌入式开发需要考虑的是整个程序

嵌入式系统基本知识

嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。那么你对嵌入式系统了解多少呢?以下是由我整理关于嵌入式系统知识的内容,希望大家喜欢!

嵌入式系统的组成

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如SONY 智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。

硬件层

硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中 操作系统 和应用程序都可以固化在ROM中。

(1)嵌入式微处理器

嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器,嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。

嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。

嵌入式微处理器有各种不同的体系,即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度,或集成了不同的外设和接口。据不完全统计,全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。

(2)存储器

嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器,其存储结构。

1Cache

Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时,微处理器尽可能的从Cache中读取数据,而不是从主存中读取,这样就大大改善了系统的性能,提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是:减小存储器(如主存和辅助存储器)给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快,实时性更强。

在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内,可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。

2主存

主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器,用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部,其容量为256KB~1GB,根据具体的应用而定,一般片内存储器容量小,速度快,片外存储器容量大。

常用作主存的存储器有:

ROM类 NOR Flash、EPROM和PROM等。

RAM类 SRAM、DRAM和SDRAM等。

其中NOR Flash 凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点,在嵌入式领域内得到了广泛应用。

3辅助存储器

辅助存储器用来存放大数据量的程序代码或信息,它的容量大、但读取速度与主存相比就慢的很多,用来长期保存用户的信息。

嵌入式系统中常用的外存有:硬盘、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。

(3)通用设备接口和I/O接口

嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口,如A/D、D/A、I/O等,外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能,它可以在芯片外也可以内置芯片中。外设的种类很多,可从一个简单的串行通信设备到非常复杂的802.11无线设备。

嵌入式系统中常用的通用设备接口有A/D(模/数转换接口)、D/A(数/模转换接口),I/O接口有RS-232接口(串行通信接口)、Ethernet(以太网接口)、USB(通用串行总线接口)、音频接口、VGA视频输出接口、I2C(现场总线)、SPI(串行外围设备接口)和IrDA(红外线接口)等。

中间层

硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)或板级支持包(Board Support Package,BSP),它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。BSP具有以下两个特点。

硬件相关性:因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性,而作为上层软 件与硬件平台之间的接口,BSP需要为操作系统提供操作和控制具体硬件的 方法 。

操作系统相关性:不同的操作系统具有各自的软件层次结构,因此,不同的操作系统具有特定的硬件接口形式。

实际上,BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次,包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:嵌入式系统的硬件初始化以及BSP功能,设计硬件相关的设备驱动。

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学习嵌入式开发要学习哪些知识?

嵌入式Linux操作系统学习规划\x0d\x0aARM+LINUX路线,主攻嵌入式Linux操作系统及其上应用软件开发目标:\x0d\x0a(1)掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理(初步定为arm9)\x0d\x0a(2)必须掌握一个嵌入式操作系统(初步定为uclinux或linux,版本待定)\x0d\x0a(3)必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做一个嵌入式软件项目。\x0d\x0a从事嵌入式软件开发的好处是:\x0d\x0a(1)目前国内外这方面的人都很稀缺。这一领域入门门槛较高,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,大多数人无条件接触。\x0d\x0a(2)与企业计算等应用软件不同,嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。\x0d\x0a(3)哪天若想创业,搞自已的产品,嵌入式不像应用软件那样容易被盗版。硬件设计一般都是请其它公司给订做(这叫“贴牌”:OEM),都是通用的硬件,我们只管设计软件就变成自己的产品了。\x0d\x0a(4)兴趣所在,这是最主要的。\x0d\x0a从事嵌入式软件开发的缺点是:\x0d\x0a(1)入门起点较高,所用到的技术往往都有一定难度,若软硬件基础不好,特别是操作系统级软件功底不深,则可能不适于此行。\x0d\x0a(2)这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。\x0d\x0a(3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求,只要有经验即可。\x0d\x0a(4)平台依托强,换平台比较辛苦。\x0d\x0a兴趣的由来:\x0d\x0a1、成功观念不同,不虚度此生,就是我的成功。\x0d\x0a2、喜欢思考,挑战逻辑思维。\x0d\x0a3、喜欢C\x0d\x0aC是一种能发挥思维极限的语言。关于C的精神的一些方面可以被概述成短句如下:\x0d\x0a相信程序员。\x0d\x0a不要阻止程序员做那些需要去做的。\x0d\x0a保持语言短小精干。\x0d\x0a一种方法做一个操作。\x0d\x0a使得它运行的够快,尽管它并不能保证将是可移植的。\x0d\x0a4、喜欢底层开发,讨厌vb类开发工具(并不是说vb不好)。\x0d\x0a5、发展前景好,适合创业,不想自己要死了的时候还是一个工程师。\x0d\x0a方法步骤:\x0d\x0a1、基础知识:\x0d\x0a目的:能看懂硬件工作原理,但重点在嵌入式软件,特别是操作系统级软件,那将是我的优势。\x0d\x0a科目:数字电路、计算机组成原理、嵌入式微处理器结构。\x0d\x0a汇编语言、C/C++、编译原理、离散数学。\x0d\x0a数据结构和算法、操作系统、软件工程、网络、数据库。\x0d\x0a方法:虽科目众多,但都是较简单的基础,且大部分已掌握。不一定全学,可根据需要选修。\x0d\x0a主攻书籍:thec++programminglanguage(一直没时间读)、数据结构-C2。\x0d\x0a\x0d\x0a2、学习linux:\x0d\x0a目的:深入掌握linux系统。\x0d\x0a方法:使用linux—〉linxu系统编程开发—〉驱动开发和分析linux内核。先看深,那主讲原理。看几遍后,看情景分析,对照深看,两本交叉,深是纲,情是目。剖析则是0.11版,适合学习。最后深入代码。\x0d\x0a主攻书籍:linux内核完全剖析、unix环境高级编程、深入理解linux内核、情景分析和源代。\x0d\x0a3、学习嵌入式linux:\x0d\x0a目的:掌握嵌入式处理器其及系统。\x0d\x0a方法:(1)嵌入式微处理器结构与应用:直接arm原理及汇编即可,不要重复x86。\x0d\x0a(2)嵌入式操作系统类:ucOS/II简单,开源,可供入门。而后深入研究uClinux。\x0d\x0a(3)必须有块开发板(arm9以上),有条件可参加培训(进步快,能认识些朋友)。\x0d\x0a主攻书籍:毛德操的《嵌入式系统》及其他arm9手册与arm汇编指令等。\x0d\x0a\x0d\x0a4、深入学习:\x0d\x0aA、数字图像压缩技术:主要是应掌握MPEG、mp3等编解码算法和技术。\x0d\x0aB、通信协议及编程技术:TCP/IP协议、802.11,Bluetooth,GPRS、GSM、CDMA等。\x0d\x0a\x0d\x0a2010-8-2116:46回复\x0d\x0a122.90.173.*2楼\x0d\x0a\x0d\x0aC、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA等。\x0d\x0aD、DSP技术:DigitalSignalProcess,DSP处理器通过硬件实现数字信号处理算法。\x0d\x0a说明:太多细节未说明,可根据实际情况调整。重点在于1、3,不必完全按照顺序作。对于学习c++,理由是c++不只是一种语言,一种工具,她还是一种艺术,一种文化,一种哲学理念、但不是拿来炫耀得东西。对于linux内核,学习编程,读一些优秀代码也是有必要的。\x0d\x0a注意:要学会举一反多,有强大的基础,很多东西简单看看就能会。想成为合格的程序员,前提是必须熟练至少一种编程语言,并具有良好的逻辑思维。一定要理论结合实践。\x0d\x0a不要一味钻研技术,虽然挤出时间是很难做到的,但还是要留点余地去完善其他的爱好,比如宇宙,素描、机械、管理,心理学、游戏、科幻电影。还有一些不愿意做但必须要做的!\x0d\x0a技术是通过编程编程在编程编出来的。永远不要梦想一步登天,不要做浮躁的人,不要觉得路途漫上。而是要编程编程在编程,完了在编程,在编程!等机会来了在创业(不要相信有奇迹发生,盲目创业很难成功,即便成功了发展空间也不一定很大)。\x0d\x0a\x0d\x0a嵌入式书籍推荐\x0d\x0aLinux基础\x0d\x0a1、《Linux与UnixShell编程指南》\x0d\x0aC语言基础\x0d\x0a1、《CPrimerPlus,5thEdition》【美】StephenPrata着\x0d\x0a2、《TheCProgrammingLanguage,2ndEdition》【美】BrianW.KernighanDavidM.Rithie(KR)着\x0d\x0a3、《AdvancedProgrammingintheUNIXEnvironment,2ndEdition》(APUE)\x0d\x0a4、《嵌入式Linux应用程序开发详解》\x0d\x0aLinux内核\x0d\x0a1、《深入理解Linux内核》(第三版)\x0d\x0a2、《Linux内核源代码情景分析》毛德操胡希明著\x0d\x0a研发方向\x0d\x0a1、《UNIXNetworkProgramming》(UNP)\x0d\x0a2、《TCP/IP详解》\x0d\x0a3、《Linux内核编程》\x0d\x0a4、《Linux设备驱动开发》(LDD)\x0d\x0a5、《Linux高级程序设计》杨宗德著\x0d\x0a硬件基础\x0d\x0a1、《ARM体系结构与编程》杜春雷着\x0d\x0a2、S3C2410Datasheet\x0d\x0a英语基础\x0d\x0a1、《计算机与通信专业英语》\x0d\x0a系统教程\x0d\x0a1、《嵌入式系统——体系结构、编程与设计》\x0d\x0a2、《嵌入式系统——采用公开源代码和StrongARM/Xscale处理器》毛德操胡希明着\x0d\x0a3、《BuildingEmbeddedLinuxSystems》\x0d\x0a4、《嵌入式ARM系统原理与实例开发》杨宗德著\x0d\x0a理论基础\x0d\x0a1、《算法导论》\x0d\x0a2、《数据结构(C语言版)》\x0d\x0a3、《计算机组织与体系结构?性能分析》\x0d\x0a4、《深入理解计算机系统》【美】RandalE.BryantDavidO''Hallaron着\x0d\x0a5、《操作系统:精髓与设计原理》\x0d\x0a6、《编译原理》\x0d\x0a7、《数据通信与计算机网络》\x0d\x0a8、《数据压缩原理与应用》\x0d\x0a\x0d\x0aC语言书籍推荐\x0d\x0a1.TheCprogramminglanguage《C程序设计语言》\x0d\x0a2.PointersonC《C和指针》\x0d\x0a3.Ctrapsandpitfalls《C陷阱与缺陷》\x0d\x0a4.ExpertCLanuage《专家C编程》\x0d\x0a5.WritingCleanCode-----MicrosoftTechiniquesforDevelopingBug-freeCPrograms\x0d\x0a《编程精粹--Microsoft编写优质无错C程序秘诀》\x0d\x0a6.ProgrammingEmbeddedSystemsinCandC++《嵌入式系统编程》\x0d\x0a7.《C语言嵌入式系统编程修炼》\x0d\x0a8.《高质量C++/C编程指南》林锐\x0d\x0a尽可能多的编码,要学好C,不能只注重C本身。算法,架构方式等都很重要。\x0d\x0a\x0d\x0a这里很多书其实是推荐而已,不必太在意,关键还是基础,才是重中之重!!!

学习嵌入式需要什么基础知识

1:C语言编程是基础,一定要学会,学熟练了;

2:对微机原理了解,可以看点有关计算机系统这块的书籍,然后可以看下arm体系结构相关的书籍,因为目前很多做嵌入式开发的,大部分都是arm+linux;

3:对Linux系统要玩转,可以看鸟哥的linux私房菜进行学习;

4:买块开发板,慢慢学,把系统移植到开发板,做做程序开发之类的.

学习嵌入式,需要具备什么基本的知识

1.掌握C语言高级编程。无论是对嵌入式软件还是硬件开发编程,都是不可缺少的一部分。因此不管您是自寻、还是拜师我坚信这都是他们教您的第一步。

2. 要了解嵌入式Linux操作系统。你得首先对这个系统有一定的认识,就好比你想盖房子、你得需要水泥、砖头、钢筋。那么嵌入式Linux系统同样如此。这个比喻也许很粗糙,但容易理解。

3.了解Linux或者wince下的编程。

4.具有单机片或者ARM或者MIPS等相关基础。

5.其他知识的扩充。我们还可以通过阅读一些优秀的代码,了解UBOOT的源代码,或者是学习下linux的源代码等等。

以上就是学嵌入式需要的一些基础,如果你基础不牢固,也不要担心。一点一点的学习嘛。华清远见星创客,是面向中高端嵌入式工程师的培训,对基础有一点的限制,因为是长期就业课程体系,不管你多厉害,还是多么小白,但都要从基础学起。这样有基石才能对后续的课程保证不掉队。

嵌入式开发要学哪些?

嵌入式开发要学哪些?在这个技术瞬息万变的年代,嵌入式技术毫无疑问也得紧跟技术发展,这对于初涉行业的新人而言,摆在面前的问题很明显,嵌入式开发我得学习哪些技术点才能跟随企业的脚步呢?我愿意谈谈我接近十年对嵌入式开发的看法。

我的职业生涯起步于嵌入式开发,那时候在日企从事汽车的嵌入式开发,最后也曾当过三年的讲师。不过现在依然混迹于嵌入式底层,以及android底层研发。可能还是觉得研发才是我的最爱。那么针对嵌入式开发要学哪些我简单的说一下,仅代表当前主流观点。

嵌入式开发作为新人,第一步C语言,有很多人自认为自己C语言很厉害,但是实际上一个从事嵌入式开发的老人,至少需要3-5年你才敢对C语言说精通,特别涉及到的常用的指针、数组、数据类型、运算符与表达式、控制语句时?你真的都懂么?这些是学习嵌入式最基础的知识。

第二步,有了这些代码的基础你才能能根据需求写程序,也就是常说的应用层,应用层是相对简单的。要有理解和编码调试的能力,如系统编程、标准的I/O,文件I/O,库的制作等等。一般而言这种应用层开发有1-2个月的时间都能学会。剩下的就是大量的编码来提升自己的经验。但只会这些也能找到工作,但我相信你看完下面的发现那绝对不是你的梦想!

第三步,更高级的内容也是最难的内容,前两步更多是让你会根据需求编码,但是如何能让你的程序能在硬件平台上运行,这才是真正的难题。所以每当再进一步的话,我们会发现我们什么有很多的东西都运行的是Linux系统,可是他们和我的PC运行的Linux有什么区别呢,为什么我电脑要用风扇而手机不用风扇呢,我们打开网页查找手机的详细参数的时候,会看到Cortex-A15 、四核 、ARM等等字眼,什么是ARM,什么是Cortex-A15,这需要进一步的了解。

了解完ARM之后,就需要利用开发板了。这时操作系统的移植又成了一个比较重要的内容了,什么是bootloader,什么是kernel,什么是rootfs等等……。

花了很长时间系统做好了,发现板子上很多的什么不能用,怎么办呢?这时我们需要写一些驱动来驱动这些设备,这时我们需要知道,什么是字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动,为了更好的写驱动我们需要了解更多的硬件相关的东西,我们需要看懂芯片手册,我们需要看懂原理图,只有我们懂我们的设备,才能更好的驱动它。等等,这里就列举更多的内容了,因为还有很多。

所以对于嵌入式开发者来说,他们都经历了学习的痛苦。有句话说的好,不经历风雨怎么见彩虹。对于学习嵌入式我比较不赞成自学,他不同于一般的应用层开发。你会面临很多问题。问百度?太慢了!来机构学习虽然花了一部分钱,从时间成本和效率上来讲,无疑还是比较值得的。

(责任编辑:IT教学网)

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