怎么開發(fā)嵌入式系統(tǒng)
在介紹怎么開發(fā)嵌入式系統(tǒng)之前先簡(jiǎn)單了解下嵌入式系統(tǒng)的,嵌入式系統(tǒng)分為4層,硬件層、驅(qū)動(dòng)層、操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層。
1、硬件層:硬件層是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的根本,也是驅(qū)動(dòng)層的基礎(chǔ),一個(gè)優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)工程師是要能夠看懂硬件的電路圖和自行完成CPLD的邏輯設(shè)計(jì)的,同時(shí)還要對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核及其調(diào)度性相當(dāng)?shù)氖煜さ摹?/span>
硬件層比較適合于,電子、通信、自動(dòng)化、機(jī)電一體、信息工程類專業(yè)的人來(lái)搞,需要掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有,單片機(jī)原理及接口技術(shù)、微機(jī)原理及接口技術(shù)、C語(yǔ)言。
2、驅(qū)動(dòng)層:驅(qū)動(dòng)工程師不僅要能看懂電路圖還要能對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核十分的精通,以便其所寫的驅(qū)動(dòng)程序在系統(tǒng)調(diào)用時(shí),不會(huì)獨(dú)占操作系統(tǒng)時(shí)間片,而導(dǎo)致其它任務(wù)不能運(yùn)行。
驅(qū)動(dòng)層比較適合于電子、通信、自動(dòng)化、機(jī)電一體、信息工程類專業(yè)
3、操作系統(tǒng)層:操作系統(tǒng)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)任務(wù)的調(diào)試、磁盤和文件的管理,而嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性十分重要。
4、應(yīng)用層:不管是在windows下,還是涉及到ava方面的編程,進(jìn)行編程接口函數(shù)調(diào)用,到操作系統(tǒng)下只是編譯和開發(fā)環(huán)境有相應(yīng)的變化而已。
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)就是對(duì)于除了電腦之外的所有電子設(shè)備上操作系統(tǒng)的開發(fā),開發(fā)對(duì)象有手機(jī),掌上電腦,機(jī)電系統(tǒng)等。以下就為大家介紹怎么開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程:
第一步:建立開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)一般使用Redhat Linux,選擇定制安裝或全部安裝,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載相應(yīng)的GCC交叉編譯器進(jìn)行安裝(比如,arm-linux-gcc、arm-uclibc-gcc),或者安裝產(chǎn)品廠家提供的相關(guān)交叉編譯器;
第二步:配置開發(fā)主機(jī)配置MINICOM,一般的參數(shù)為波特率115200 Baud/s,數(shù)據(jù)位8位,停止位為1,9,無(wú)奇偶校驗(yàn),軟件硬件流控設(shè)為無(wú)。在Windows下的超級(jí)終端的配置也是這樣。MINICOM軟件的作用是作為調(diào)試嵌入式開發(fā)板的信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入的工具。配置網(wǎng)絡(luò)主要是配置NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng),需要關(guān)閉防火墻,簡(jiǎn)化嵌入式網(wǎng)絡(luò)調(diào)試環(huán)境設(shè)置過(guò)程。
第三步:建立引導(dǎo)裝載程序BOOTLOADER從網(wǎng)絡(luò)上下載一些公開源代碼的BOOTLOADER,如U.BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等,根據(jù)具體芯片進(jìn)行移植修改。有些芯片沒有內(nèi)置引導(dǎo)裝載程序,比如,三星的ARV17、ARM9系列芯片,這樣就需要編寫開發(fā)板上FLASH的燒寫程序,可以在網(wǎng)上下載相應(yīng)的燒寫程序,也有Linux下的公開源代碼的J-FLASH程序。如果不能燒寫自己的開發(fā)板,就需要根據(jù)自己的具體電路進(jìn)行源代碼修改。這是讓系統(tǒng)可以正常運(yùn)行的第一步。如果用戶購(gòu)買了廠家的仿真器比較容易燒寫FLASH,雖然無(wú)法了解其中的核心技術(shù),但對(duì)于需要迅速開發(fā)自己的應(yīng)用的人來(lái)說(shuō)可以極大提高開發(fā)速度。
第四步:下載已經(jīng)移植好的Linux操作系統(tǒng)如MCLiunx、ARM-Linux、PPC-Linux等,如果有專門針對(duì)所使用的CPU移植好的Linux操作系統(tǒng)那是再好不過(guò),下載后再添加特定硬件的驅(qū)動(dòng)程序,然后進(jìn)行調(diào)試修改,對(duì)于帶MMU的CPU可以使用模塊方式調(diào)試驅(qū)動(dòng),而對(duì)于MCLiunx這樣的系統(tǒng)只能編譯內(nèi)核進(jìn)行調(diào)試。
第五步:建立根文件系統(tǒng)下載使用BUSYBOX軟件進(jìn)行功能裁減,產(chǎn)生一個(gè)最基本的根文件系統(tǒng),再根據(jù)自己的應(yīng)用需要添加其他的程序。由于默認(rèn)的啟動(dòng)腳本一般都不會(huì)符合應(yīng)用的需要,所以就要修改根文件系統(tǒng)中的啟動(dòng)腳本,它的存放位置位于/etc目錄下,包括:/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等,自動(dòng)掛裝文件系統(tǒng)的配置文件/etc/fstab,具體情況會(huì)隨系統(tǒng)不同而不同。根文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng) 中一般設(shè)為只讀,需要使用mkcramfs genromfs等工具產(chǎn)生燒寫映像文件。
第六步:建立應(yīng)用程序的FLASH磁盤分區(qū)一般使用JFFS2或YAFFS文件系統(tǒng),這需要在內(nèi)核中提供這些文件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng),有的系統(tǒng)使用一個(gè)線性FLASH(NOR型)512KB~32MB,有的系統(tǒng)使用非線性FLASH(NAND型)8MB~512MB,有的兩個(gè)同時(shí)使用,需要根據(jù)應(yīng)用規(guī)劃FLASH的分區(qū)方案。
第七步:開發(fā)應(yīng)用程序可以放入根文件系統(tǒng)中,也可以放入YAFFS、JFFS2文件系統(tǒng)中,有的應(yīng)用不使用根文件系統(tǒng),直接將應(yīng)用程序和內(nèi)核設(shè)計(jì)在一起,這有點(diǎn)類似于μC/OS-II的方式。
第八步:燒寫內(nèi)核根文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序,發(fā)布產(chǎn)品。
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