!嵌入式系统开发资料(入门必备)
嵌入式软件开发入门指南
嵌入式软件开发入门指南嵌入式系统逐渐成为现代科技领域的关键组成部分，嵌入式软件开发也随之成为技术人员必备的技能之一。
嵌入式软件开发涉及的知识和技术非常广泛，为了帮助初学者顺利入门嵌入式软件开发，以下是一个简单的指南，介绍了入门嵌入式软件开发所需掌握的基本知识和技能。
1. 学习计算机体系结构和操作系统基础知识嵌入式系统是计算机科学和电子工程的交叉领域，了解计算机体系结构和操作系统的基本原理对于嵌入式软件开发至关重要。
学习计算机体系结构可以帮助开发者理解计算机硬件的工作原理，了解嵌入式系统的架构和组成部分。
同时，了解操作系统的基本原理可以帮助开发者理解嵌入式系统的任务调度和资源管理机制。
2. 掌握编程语言和数据结构算法在嵌入式软件开发中，掌握至少一种常用的编程语言是非常重要的。
C语言是嵌入式软件开发最常用的编程语言之一，因此学习和掌握C语言是入门嵌入式软件开发的必备技能。
此外，了解和掌握数据结构和算法也是非常重要的，这将帮助开发者优化代码并提高系统性能。
3. 学习硬件知识和电路设计嵌入式软件开发涉及与硬件交互的部分，因此了解硬件知识和电路设计是非常有益的。
了解嵌入式系统的常见硬件组件，例如微处理器、传感器和执行机构等，以及它们的工作原理和连接方式，可以帮助开发者更好地理解硬件和软件之间的交互过程。
4. 学习嵌入式系统开发工具和调试技术开发嵌入式软件需要使用特定的开发工具和调试技术。
学习和熟练掌握这些工具和技术可以帮助开发者更高效地进行软件开发和调试。
常见的嵌入式开发工具包括编译器、调试器、仿真器和IDE（集成开发环境）等。
了解如何使用这些工具和技术可以帮助开发者更快速地定位和解决软件问题。
5. 实践项目和参与开源社区最后，通过实践项目和参与开源社区活动，开发者可以锻炼自己的技能并扩展自己的知识。
选择一个感兴趣的嵌入式项目，例如基于Arduino或树莓派的项目，跟随在线教程或书籍进行实践。
同时，参与开源社区可以帮助开发者与其他嵌入式软件开发者交流经验和分享知识。
(嵌入式系统开发)第一章嵌入式系统开发基础
第一章 嵌入式系统开发基础
1.1 嵌入式系统基本概念
嵌入式系统:
用于控制、监视或辅助操作机器和设备的装置。
以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可 剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 功耗等严格要求的计算机系统。
嵌入式系统的基本要素和特征: 嵌入、专用、计算机
嵌入式系统的特点
嵌入式系统的目标代码通常是固化在非易失性存储 器 （ ROM ， EPROM ， EEPROM ， FLASH ） 芯 片 中；
Linux/μcLinux
多任务处理、多用户、内存保护、虚拟内存，支 持大多数32位和64位CPU。
μcLinux针对没有MMU的处理器。
1.5 嵌入式应用软件开发
1.5.1嵌入式软件开发的特点
嵌入式软件开发需要软/硬件开发环境和工具 开发过程完成后，系统应用程序代码需要固 化到系统中进行功能、性能和可靠性测试
➢ 嵌入式系统使用的操作系统一般是实时操作系统 （RTOS），系统有实时约束；
➢ 嵌入式系统需要专用开发工具和方法进行设计；嵌 入式微处理器通常包含专用调试电路；
➢ 嵌入式系统是技术密集、资金密集、高度分散、不 断创新的知识集成系统；
➢ 嵌入式系统比通用PC系统资源少得多；
➢ 嵌入式系统“嵌入”到对象的体系中，对对象、环 境和嵌入式系统自身具有严格的要求，嵌入式系统 具有低功耗、体积小、集成度高、成本低等特点；
系统加电复位后，处理器将首先执行 Boot Loader 程序 通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用 程序准备好正确的环境。如:启动操作系统、启动内存 管理、任务调度、加载驱动程序等，最后执行应用程序 或等待用户命令.
启动程序BootLoader介绍
嵌入式系统基础了解嵌入式硬件与软件开发
嵌入式系统基础了解嵌入式硬件与软件开发嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到了各种设备中，如家用电器、汽车、医疗设备等。
嵌入式系统既包括硬件部分也包括软件部分，是一门综合性的学科。
本文将介绍嵌入式系统的基础知识，包括嵌入式硬件和软件开发。
一、嵌入式硬件嵌入式硬件是嵌入式系统中的物理部分，它包括处理器、内存、输入输出设备、外围接口等。
下面将逐一介绍这些硬件组成部分。
1. 处理器：嵌入式系统中的处理器通常是一款低功耗、高性能的芯片，如ARM架构的处理器等。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制其他硬件设备的工作。
2. 内存：嵌入式系统的内存通常包括RAM和ROM两种。
RAM是用来存储程序和数据的临时存储器，而ROM则是用来存储固化的程序和数据的只读存储器。
3. 输入输出设备：嵌入式系统的输入输出设备可以是触摸屏、键盘、麦克风、摄像头等。
这些设备可以让用户与嵌入式系统进行交互，并获取用户输入的信息。
4. 外围接口：嵌入式系统通过外围接口与外部设备进行通信，如串口、SPI接口、I2C接口等。
外围接口可以连接传感器、执行器等外部设备，实现各种功能。
二、嵌入式软件开发嵌入式软件开发是指在嵌入式硬件上运行的程序的开发过程。
嵌入式软件通常是实时系统，要求对响应时间有很高的要求。
下面将介绍嵌入式软件开发的基本流程以及常用的开发工具。
1. 基本流程：嵌入式软件开发的基本流程包括需求分析、系统设计、编码、调试和测试等步骤。
需求分析是确定系统功能和性能要求的过程，系统设计是根据需求设计软件架构和模块划分，编码是将设计的模块实现成具体的代码，调试和测试是验证软件的正确性和性能是否满足要求。
2. 开发工具：常用的嵌入式软件开发工具有编译器、调试器和仿真器等。
编译器用来编译源代码生成可执行文件，调试器用来调试程序的运行过程，仿真器可以模拟出硬件环境，方便软件的开发和测试。
三、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用领域。
嵌入式入门学习资料
嵌入式入门学习资料嵌入式系统是指在特定应用领域中嵌入计算机技术的各种设备，它通常包括微处理器、传感器、执行器、操作系统和应用软件等组件。
嵌入式系统越来越广泛地应用于日常生活中的智能家居、智能交通、医疗设备、工业自动化等领域。
如果您对嵌入式系统感兴趣，并希望学习相关知识，本文将为您介绍一些入门学习资料，帮助您快速入门嵌入式领域。
一、书籍推荐1.《嵌入式系统导论》（作者：王爱军）该书从嵌入式系统的基本概念开始，介绍嵌入式系统的硬件和软件组成，以及嵌入式系统的设计方法和开发流程。
书中还涵盖了如何选择嵌入式处理器、嵌入式操作系统以及嵌入式系统的通信和存储等内容。
适合初学者入门。
2.《嵌入式系统设计案例教程》（作者：寇建国）该书以嵌入式系统的设计案例为重点，全面介绍了嵌入式系统的设计过程和方法。
通过实际案例的分析和实验，读者可以了解嵌入式系统的实际应用和开发技巧。
书中还详细介绍了ARM Cortex-M系列处理器、嵌入式操作系统以及外设驱动等内容。
二、在线教程1. 哈工大教育网-嵌入式系统哈工大教育网提供了一套完整的嵌入式系统学习课程，包括基础知识、嵌入式开发工具、嵌入式操作系统、嵌入式系统设计案例等内容。
学习者可以通过在线视频课程和实验指导来深入学习嵌入式系统的相关知识和技术。
2. 慕课网-嵌入式系统开发与应用慕课网提供了一系列嵌入式系统开发与应用的视频课程。
课程内容包括ARM Cortex-M系列处理器开发、嵌入式操作系统、外设驱动等。
学习者可以根据自己的学习进度和需求选择相应的课程进行学习。
三、开发板和工具1. ArduinoArduino是一种开源的硬件平台，适合入门级学习嵌入式系统。
它提供了简单易用的开发板和开发环境，使学习者可以快速上手进行实验和项目开发。
Arduino还有大量的开源项目和社区支持，学习者可以通过参与其中来提高自己的实践能力。
2. Raspberry PiRaspberry Pi是一款广受欢迎的微型计算机，它具备强大的计算能力和丰富的接口资源。
嵌入式系统开发入门及实践指南
嵌入式系统开发入门及实践指南第一章：嵌入式系统概述1.1 什么是嵌入式系统嵌入式系统是一种集成了硬件和软件的特定用途的计算机系统，常用于控制、监测或执行特定任务。
它通常包含一个或多个微处理器或微控制器，并且受到严格的资源和功耗限制。
1.2 嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个行业领域，例如消费电子、医疗设备、汽车、工业控制等。
在这些领域中，嵌入式系统被用于实现安全性、实时性、可靠性以及多样化的功能需求。
第二章：嵌入式系统开发基础知识2.1 嵌入式系统硬件2.1.1 处理器选择根据实际应用需求选择适当的处理器，如ARM、MIPS等。
考虑处理器性能、功耗、成本等因素。
2.1.2 电路设计了解基本电路设计原理，包括电源管理、时钟系统、存储器接口等。
优化电路设计以满足嵌入式系统的性能和功耗要求。
2.2 嵌入式系统软件2.2.1 嵌入式操作系统选择适合嵌入式系统的操作系统，如FreeRTOS、Linux等。
了解操作系统的基本概念和特性，能够进行系统调度、任务管理等操作。
2.2.2 嵌入式编程语言掌握嵌入式系统常用的编程语言，如C、C++、Python等。
了解特定编程语言的优缺点，能够根据需求选择合适的编程语言进行开发。
第三章：嵌入式系统开发工具与环境3.1 嵌入式系统开发工具3.1.1 集成开发环境（IDE）选择适合嵌入式系统开发的IDE，如Keil、IAR Embedded Workbench等。
熟练使用IDE的编译、调试等功能，提高开发效率。
3.1.2 调试工具掌握常用的嵌入式系统调试工具，如JTAG、SWD等。
能够使用调试工具进行硬件和软件调试，以及性能优化。
3.2 嵌入式系统开发环境3.2.1 开发板选择适合自己需求的开发板，如Arduino、Raspberry Pi等。
了解开发板的硬件资源和接口，能够进行基本的开发和调试。
3.2.2 开发软件安装和配置嵌入式系统开发所需的软件，如编译器、调试器等。
嵌入式开发知识点汇总
嵌入式开发知识点汇总
嵌入式开发是一种应用广泛的技术领域，涉及到硬件和软件的结合。
在嵌入式开发中，开发者需要掌握一系列的知识点，才能够完成项目的设计和开发工作。
嵌入式开发者需要了解硬件方面的知识。
这包括了各种微处理器、单片机和其他硬件组件的特性和功能。
开发者需要了解这些硬件的工作原理、接口和通信协议，以及如何与它们进行交互和控制。
嵌入式开发者需要熟悉软件开发的技术。
这包括了嵌入式操作系统的使用和配置，以及各种编程语言的掌握。
开发者需要了解如何编写驱动程序、应用程序和算法，并能够进行调试和优化。
嵌入式开发者还需要了解电路设计和电子原理方面的知识。
他们需要能够设计和布局电路板，并能够进行电路仿真和测试。
他们还需要了解各种传感器和执行器的原理和使用方法，以及如何集成它们到嵌入式系统中。
在嵌入式开发中，工程管理和团队合作也是非常重要的。
开发者需要学会如何进行项目管理，包括需求分析、任务分配和进度控制。
他们还需要与团队成员和其他相关方进行有效的沟通和协作，以确保项目的顺利进行。
嵌入式开发是一门综合性较强的技术，需要开发者掌握硬件和软件方面的知识，具备良好的工程管理和团队合作能力。
只有掌握了这
些知识和技能，开发者才能够设计和开发出高质量的嵌入式系统。
嵌入式系统基础开发嵌入式应用的关键技术与工具
嵌入式系统基础开发嵌入式应用的关键技术与工具嵌入式系统是指一种以特定功能为目的、集成度高、可靠性强的计算机系统。
嵌入式应用的广泛应用，从个人消费电子产品到工业自动化设备，使得嵌入式系统基础开发变得愈加重要。
本文将介绍嵌入式应用开发的关键技术与工具。
一. 嵌入式系统基础开发的概述嵌入式系统基础开发是指针对具体需求和应用开发嵌入式系统的过程。
它包括硬件设计、嵌入式软件开发和系统集成，其目标是开发出高性能、低功耗、可靠性好、实时性强的嵌入式应用。
二. 关键技术1. 硬件设计硬件设计是嵌入式系统开发的基础。
在硬件设计过程中，需要考虑系统性能、功耗、成本、体积等因素。
硬件设计的关键技术包括集成电路设计、电路板布局设计和电路板制造。
较高水平的硬件设计能够提升系统的稳定性和可靠性。
2. 嵌入式软件开发嵌入式软件开发是指针对特定硬件平台开发应用程序的过程。
首先，需要根据系统需求选择合适的嵌入式操作系统，如Linux、RTOS等。
然后，进行系统的启动流程设计和驱动程序开发。
最后，根据具体应用需求进行应用程序开发与优化。
熟练掌握嵌入式系统编程语言如C、C++和汇编语言，对于嵌入式软件开发至关重要。
3. 系统集成系统集成是将硬件设计与嵌入式软件开发相结合，形成完整的嵌入式系统的过程。
在系统集成中，需要进行硬件与软件的接口设计与调试、组件间的通信协议设计与实现，以及系统的测试与调试。
较好的系统集成能够提高整个嵌入式系统的稳定性与性能。
三. 工具介绍1. 嵌入式系统开发工具套件嵌入式系统开发工具套件可提供快速、高效的开发环境，包括编译器、调试器、仿真器等工具。
常用的工具套件有Keil MDK、IAR Embedded Workbench等，它们可以支持多种嵌入式处理器架构和操作系统，并提供丰富的软件组件和调试功能。
2. 集成开发环境（IDE）集成开发环境是一种提供编码、调试、编译、构建和部署等功能的软件应用程序。
常见的嵌入式系统开发IDE有Eclipse、Visual Studio 等。
嵌入式软件开发技术入门指南
嵌入式软件开发技术入门指南第一章：嵌入式系统概述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它嵌入在其他设备或系统中，并且被设计成执行特定的任务。
嵌入式软件开发就是针对这样的系统开发软件，它具有专业性强、资源有限、实时性要求高等特点。
第二章：嵌入式软件开发的基础知识2.1 了解嵌入式系统的硬件平台要进行嵌入式软件开发，首先需要了解目标系统的硬件平台，包括处理器架构、外设接口等。
不同的硬件平台可能有不同的开发工具和编程语言支持。
2.2 掌握嵌入式操作系统嵌入式操作系统是嵌入式软件开发的基础，常见的嵌入式操作系统有嵌入式Linux、RTOS等。
学习和掌握嵌入式操作系统的原理和用法对于嵌入式软件开发至关重要。
2.3 熟悉通信协议和总线技术在嵌入式软件开发中，经常需要使用各种通信协议和总线技术，如UART、SPI、I2C、CAN等。
熟悉这些协议和技术可以帮助开发人员实现设备之间的数据交换和通信。
第三章：嵌入式软件开发工具3.1 集成开发环境（IDE）嵌入式软件开发常用的IDE有Keil、IAR等，它们提供了编译、调试、仿真等功能，方便开发人员进行开发和调试工作。
3.2 软件测试工具软件测试是嵌入式软件开发过程中一个重要的环节，常用的软件测试工具有JTAG调试器、逻辑分析仪等。
这些工具可以帮助开发人员检测和修复软件中的bug。
第四章：嵌入式软件开发流程4.1 需求分析与设计在嵌入式软件开发的初期，需要进行需求分析和设计工作。
通过与客户沟通和分析系统需求，制定软件的功能要求和设计方案。
4.2 编码实现与调试在需求分析和设计完成后，开发人员可以进行编码实现工作。
在此过程中，需要针对嵌入式系统的硬件平台和操作系统特点进行程序编写，并通过调试工具进行调试和验证。
4.3 测试与优化开发人员在完成编码实现后，需要进行软件测试和优化工作。
测试包括单元测试、集成测试和系统测试等，通过测试可以发现和修复软件中的错误。
第五章：嵌入式软件开发的常见开发语言5.1 C语言C语言是嵌入式软件开发的常用语言，它具有高效、灵活、可移植等特点，适合编写底层的硬件驱动和系统程序。
《嵌入式系统基础入门》-01
8051内部结构
8051内部结构
总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息
的公共通道。微机中有内部总线和外部总线 两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外 部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线 AB（Address Bus）和控 制总线 CBControl Bus）。
单片机能做什么
工业自动化：数据采集、测控技术。 智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字
万用表、感应电流表等。 消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电 视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、 小灵通等。 武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、 鱼雷制导、智能武器等。
二进制
数字电路中的两种电平特性决定了它适合是
使用二进制来进行处理。
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 10 11 100 101 110 111
十六进制
十六进制是二进制的简短表示形式。
十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F
I/O口定义
sbit beep=P2^3;
单片机主要掌握以下几点
最小系统能够运行起来的必要条件。
1.电源 2.晶振 3.复位电路
对单片机任意IO口的随意操作
1.输出控制电平高低 2.输出检测电平高低。
定时器：重点掌握最常用的方式2 中断：外部中断、定时器中断、串口中断 串口通信：单片机之间、单片机与计算机间
不建议：使用模拟软件proteus，在电脑上
模拟学习单片机。
预备知识：关于电平特性
嵌入式入门(设计与实例开发)PPT课件
可靠性框图
02
03
故障树分析(FTA)
通过可靠性框图分析嵌入式系统 的可靠性结构，确定关键件和冗 余件。
通过故障树分析找出导致系统故 障的原因和最小割集，评估系统 的可靠性和安全性。
06
嵌入式系统应用案例分 析
智能家居系统案例分析
开源硬件与软件
开源硬件和软件的发展 为嵌入式系统的设计和 开发提供了更多选择和
灵活性。
02
嵌入式硬件设计
ARM处理器
ARM处理器是一种流行的嵌入式处理器架构，广泛应用于各种嵌入式系 统。
ARM处理器具有低功耗、高性能的特点，适用于各种应用场景，如智能 家居、工业控制等。
ARM处理器的选择需要根据具体应用需求来决定，如ARM Cortex-M系 列适用于微控制器应用，ARM Cortex-A系列适用于智能手机、平板电 脑等应用。
工业控制系统发展前景
探讨工业控制系统的发展趋势和未来发展方向。
医疗电子设备案例分析
医疗电子设备概述
医疗电子设备是指用于医疗领域的电子设备， 如监护仪、超声波诊断仪等。
医疗电子设备优势
分析医疗电子设备的优势，如高精度、高可 靠性、实时监测等。
医疗电子设备案例
介绍医疗电子设备的具体应用案例，如远程 医疗监护系统等。
FPGA芯片
FPGA芯片是一种可编程逻辑器件，可以通过编程 实现各种数字逻辑功能。
FPGA芯片具有高度的灵活性，可以根据实际需求 进行定制，实现各种复杂的数字逻辑功能。
FPGA芯片广泛应用于通信、图像处理、雷达等领 域，可以大大提高系统的性能和可靠性。
嵌入式微控制器
嵌入式系统开发入门指南
嵌入式系统开发入门指南随着科技的进步和应用范围的扩大，嵌入式系统在现代社会中变得越来越重要。
嵌入式系统是指集成了计算机硬件和软件的特定功能的系统，通常用于控制和监测各种设备和系统。
嵌入式系统开发是一个复杂的过程，需要具备一定的技术和知识。
本文将详细介绍嵌入式系统开发的基本知识和入门指南。
一、嵌入式系统的定义和应用范围- 嵌入式系统是指集成了计算机硬件和软件的特定功能的系统，通常运行在特定的设备或产品中。
- 嵌入式系统广泛应用于各个领域，如家电、交通、医疗、军事、通信等，其应用范围非常广泛。
二、嵌入式系统开发的基本知识1. 硬件平台选择- 嵌入式系统的硬件平台包括处理器、存储器、外设等。
在选择硬件平台时，需要考虑系统的功能需求、性能要求和成本预算等因素。
- 常见的硬件平台包括ARM、x86、MIPS等。
2. 操作系统选择- 嵌入式系统开发需要选择合适的操作系统来管理硬件资源和提供各种功能。
- 常见的嵌入式操作系统包括Linux、Android、FreeRTOS等。
3. 开发工具选择- 嵌入式系统开发需要使用相应的开发工具，如编译器、调试器、仿真器等。
- 常见的开发工具包括GCC、Keil、IAR Embedded Workbench等。
4. 硬件设计和电路原理- 嵌入式系统的硬件设计包括电路原理、电路图设计、PCB布局等。
- 对于初学者来说，可以通过学习电路原理和参考相关的设计文档来进行硬件设计。
5. 软件开发和编程语言- 嵌入式系统开发需要掌握至少一种编程语言，如C、C++、Python等。
- 根据不同的硬件平台和操作系统选择合适的开发语言。
三、嵌入式系统开发的步骤和方法1. 确定需求和功能- 在进行嵌入式系统开发之前，需要明确系统的需求和功能，包括输入输出、计算和控制等。
- 可以通过需求规格说明书和用户手册来明确系统的功能和要求。
2. 进行硬件和软件设计- 基于系统需求和功能，进行硬件和软件设计。
嵌入式开发一般资料
1.6.14温度传感器
1.6.15IIC电路(24c02)
1.7 2440支持的操作系统及其驱动
1.7.1Linux操作系统
1.7.2WINCE操作系统
二. Linux开发教程
二.Wince开发教程
1.3使用Windows Media Player播放视频
2.5内核制定
1.4如何浏览网页
2.5.1添加鼠标键盘支
1.5触摸屏校正
2.5.2添加U盘支持
1.6在WINCE和桌面系统之间建立连接
2.5.3添加SD卡支持
实验四十 Dhcp服务器移植实验
实验二十 中断实验
实验四十一 USB摄像头驱动移植实验
实验二十一 U盘测试实验
一.FL2440开发板硬件介绍
二.FL2440开发板基本使用
1.1开发套件包含的内容
2.1 FL2440外部硬件连接
1.2用户光盘内容说明
2.2 windows下驱动的安装
1.3 FL2440开发板外观
2.2.1安装USB驱动
1.4 FL2440开发板硬件资源
2.2.2安装并口驱动程序
1.5硬件资源分配
2.3调试终端使用
1.5.1地址空间分配以及片选信号定义
2.3.1DWN软件的使用
1.5.2开发板接口说明
2.3.2超级终端的使用
WINCE部分
2.1安装Windows 开发环境
一.预装Wince使用说明
2.2安装基于FL2440的BSP包
1.1如何启动WINCE
2.3更新开发环境（PB5）
1.2如何使用SD卡
2.4新建工程
嵌入式系统开发入门
嵌入式系统开发入门嵌入式系统开发是计算机科学与工程领域中的一个重要分支，它主要涉及硬件和软件的结合来设计和开发嵌入式系统。
嵌入式系统是一种专门设计用来执行特定任务的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，如家用电器、医疗设备、汽车等。
本文将介绍嵌入式系统开发的基本概念、工具和技术，帮助读者快速入门。
一、嵌入式系统开发概述嵌入式系统开发需要掌握硬件和软件两方面的知识。
硬件部分包括单片机、传感器、执行器等电子元件；软件部分则涉及实时操作系统、编程语言和算法等。
嵌入式系统的设计和开发过程包括需求分析、硬件设计、软件开发、系统集成和测试等环节。
二、硬件开发工具硬件开发是嵌入式系统开发的基础。
常用的硬件开发工具包括：1. 单片机开发板：单片机开发板是嵌入式系统开发的核心工具，它集成了常用的电子元件和接口，方便开发人员进行硬件连接和调试。
市面上常见的单片机开发板有Arduino、Raspberry Pi等。
2. 传感器与执行器：传感器用于感知环境信息，执行器用于控制外部设备。
根据具体应用需求，选择合适的传感器和执行器进行硬件设计。
3. 电路设计软件：使用电路设计软件如Altium Designer、Eagle等进行电路原理图和PCB布局设计。
三、软件开发工具嵌入式系统的软件开发工具包括：1. 集成开发环境（IDE）：IDE是嵌入式系统软件开发的主要工具，提供代码编辑、编译、调试和固件烧录等功能。
常见的IDE有Keil、IAR Embedded Workbench等。
2. 编程语言：嵌入式系统开发中常用的编程语言包括C、C++和Python。
C语言是嵌入式系统开发的主流语言，因其高效性和低级别控制能力而得到广泛应用。
3. 实时操作系统（RTOS）：RTOS是用于嵌入式系统的实时任务调度和管理的操作系统。
常用的RTOS有FreeRTOS、uC/OS等，它们提供了任务管理、内存管理、驱动程序接口等功能。
四、嵌入式系统开发流程嵌入式系统开发主要分为以下几个步骤：1. 需求分析：根据具体应用需求，明确系统功能和性能要求，并制定相应的开发计划。
嵌入式需要掌握的知识
嵌入式需要掌握的知识在嵌入式这个领域，想要掌握的知识可真不少。
你得了解什么是嵌入式系统。
简单来说，就是把计算机技术嵌入到其他设备里，让它们变得智能化。
想象一下，你的冰箱能自己告诉你什么食材快过期，简直就像有了个小助手，生活便利得不要不要的。
要搞清楚这个，你得先知道基本的硬件知识，比如单片机、传感器、以及各种电路的工作原理。
要是没有这些基础，就像是想做菜却连锅都不会用，光靠嘴皮子可不行。
再来说说编程。
嵌入式系统常用的编程语言有C和C++。
它们就像嵌入式开发的“武器”，得心应手才能对付各种各样的项目。
学会这些语言后，能让你在写程序时游刃有余，就像打游戏一样轻松。
写程序的时候，细节很重要。
你得特别注意内存管理，不然就容易出现“内存泄漏”，这就像在水池里漏水，最终可就得麻烦了。
调试的时候可得小心翼翼，常常要像侦探一样，一点点排查问题。
除了编程，了解操作系统也是关键。
嵌入式系统一般会用到实时操作系统（RTOS），这种系统能确保你的程序按时执行，不让任何一段代码“拖后腿”。
如果你想让设备反应迅速，就得选对操作系统。
想象一下，遥控器卡顿了，谁能忍受啊？所以，得掌握RTOS的基本概念，这样才能让你的项目跑得飞快。
再说说接口和通信协议。
这些就像人和人之间的对话，不同的设备需要能够相互“交流”，才能完成各种任务。
常见的协议有UART、I2C、SPI等等。
这些协议就像是不同语言，设备之间要能理解彼此。
学会这些，你才能让各种传感器、执行器之间无缝对接。
想象一下，你的智能家居系统能够听懂你的命令，真的是高科技的感觉啊！电路设计也是嵌入式开发的重要一环。
你需要了解如何设计电路板，挑选合适的元器件。
电路就像建筑的地基，设计得不稳当，后面再高大上的房子也不行。
电源管理也不能忽视，毕竟没电了可是一件大事。
要是你的设备总是没电，那真是哭都来不及了！然后，测试和验证也不可或缺。
你得确保设备能在各种环境下正常工作。
想象一下，外面下雨了，你的设备却依然能正常运行，简直就像是超人一样。
嵌入式系统基础知识
嵌入式系统基础知识一、内容概述嵌入式系统基础知识是电子工程、计算机科学和自动化领域的重要部分。
本文旨在全面介绍嵌入式系统的基本概念、主要组成部分、应用领域以及发展趋势。
文章首先定义了嵌入式系统的含义和特性，然后概述了其硬件和软件组成部分，包括微处理器、存储器、输入输出接口、操作系统、编程语言等。
文章将探讨嵌入式系统的应用领域，如消费电子、工业控制、汽车电子、医疗设备等。
文章还将概述当前嵌入式系统的发展趋势，如物联网、人工智能、云计算等技术的融合，以及面临的挑战，如功耗、实时性、安全性等问题。
读者可以全面了解嵌入式系统的基础知识，为深入学习和实践打下坚实的基础。
1. 嵌入式系统的定义和发展概述嵌入式系统是一种专用计算机系统，它通常被设计为执行特定的功能或任务，如控制机械设备、监视环境、数据处理或网络服务。
嵌入式系统与通用计算机系统的主要区别在于它们专为特定应用定制，并在广泛领域中进行应用。
嵌入式系统通常被嵌入在更大的设备或系统中，如汽车、医疗设备、航空航天设备、家用电器等。
它们具有低功耗、高性能、高可靠性和实时响应等特性。
随着物联网（IoT）、人工智能（AI）和大数据技术的快速发展，嵌入式系统正成为实现这些技术的关键部分。
嵌入式系统融合了计算机技术、电子技术和传感器技术，通过简化软硬件功能以适应严格的性能和尺寸要求，同时提高能效和可靠性。
它们不仅在工业自动化和消费电子产品领域得到了广泛应用，还渗透到了智能城市、智能交通系统等多个新兴领域中。
嵌入式系统经历了多年的发展，从早期的微控制器到现代的智能嵌入式系统，其功能和性能得到了极大的提升。
随着技术的进步，嵌入式系统的应用领域将继续扩大，其重要性也将不断提升。
2. 嵌入式系统的重要性及其应用领域随着科技的飞速发展，嵌入式系统已经深入到社会的各个领域，成为现代信息社会不可或缺的重要组成部分。
嵌入式系统的重要性主要体现在以下几个方面：嵌入式系统作为信息技术的重要分支，在推动工业自动化、智能化进程中发挥着关键作用。
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获取更多权威电子书请登录ARM嵌入式系统开发综述ARM开发工程师入门宝典获取更多权威电子书请登录 前言嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。
所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。
嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。
因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。
希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。
获取更多权威电子书请登录目录前言 (2)1 嵌入式开发平台 (4)1.1 ARM的开发平台： (4)1.2 器件选型 (7)2 工具选择 (11)3 编译和连接 (13)3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16)3.2 Multifile compilation (21)3.3调试 (22)4 操作系统 (23)4.1 哪里可以得到os 软件包 (Open Source and LinuxKernel) (25)4.2 安装镜像 (26)4.3 交叉编译 (26)总结 (27)获取更多权威电子书请登录 1 嵌入式开发平台通常嵌入式开发的平台主要包括基于SoC或MCU开发板，板上提供常用的外设、接口和其他功能模块，开发者一般根据自己的应用需要选择适合自己板级开发平台。
在这样的平台上开发者可以进行硬件的扩展，操作系统移植和应用软件的开发、调试及固化，并最终形成自己的产品推向市场。
但是基于该平台的软件开发工作往往需要等到硬件平台完成后才能开展，这显然不利于缩短TTM （Time to Market），同时调试的过程也是需要反复迭代和修改设计的过程，因此硬件方案的变动在所难免。
因此在系统方案没有最终定型前，急于搭建硬件平台不仅费时费力，而且也会造成系统开发成本的提高。
因此在进行方案设计的时候，利用CPU或者其他外设的模型进行早期的评估是非常必要的。
1.1 ARM的开发平台：! ARMulator仿真平台这是一套最基础的ARM指令集仿真器，内嵌于ADS和RVDS中，是每一位ARM 开发者的很好的起点。
ARMulator可以模拟执行开发人员编写的C或汇编程序，支持源代码调试，帮助开发者确定代码编写的正确性。
另一方面，ARMulator 还能大致统计出，诸如：代码执行周期数，Cache命中率，存储器访问等利于我们优化代码的信息。
但ARMulator是基于CPU的模拟，缺点在于比较难于模拟整个芯片系统的行为。
! RealView Integrator-CP平台获取更多权威电子书请登录 /products/DevTools/IntegratorFamily.htmlRealView Integrator-CP平台（RealView Integrator Compact Platform）可以整合Core Module。
Core Module FPGA 还整合了ARM PrimeCell 系列周边器件和内存控制器，包括LCD，MMC卡，音频解码，以及客户自己开发AHB接口器件。
! Versatile PB/AB平台/products/DevTools/VersatileFamily.htmlVersatile Platform Baseboard（Versatile PB）是一个可以开发软硬件的PCB平台，可以用LogicTile，AnalyzerTile进行扩展，用来连接用户开发的器件，逻辑分析仪等。
而Versatile Application Baseboard（Versatile AB）主要区别是硬件扩展功能有限，因而主要用来进行软件应用开发。
! Emulation Baseboard（EB）/products/DevTools/EB.htmlEB平台有一块相对大的FPGA（Xilinx Virtex2 XC2V6000）可以放下用户设计的周边器件，EB可以通过CoreTile 和LogicTile进行扩展，使用户做原型验证更加方便。
! ESL虚拟平台/products/DevTools/RealViewCREATE_Family.html ARM ESL虚拟平台利用SystemC模型构建整个SoC系统，可以基于两种模型构建：时钟精确型（CA）和时钟近似型（CX），CA模型提供了和实际硬件时钟节拍一直的精确度，利用ESL SoC Designer工具在ESL CA模型构建虚拟获取更多权威电子书 请登录仿真平台上，SoC 硬件工程师利用ESL 工具提供的强大的诸如Core 运行状态监视、Bus Profiling 、Cache 工作状态和Memory Mapping 等可视化插件对系统性能观测和分析，定位系统性能的瓶颈，实现硬件的性能优化和功能划分。
此外，对于嵌入式软件开发工程师而言，ESL 虚拟平台带来的最大好处是让软件开发在更早的阶段开展，而不必等到在硬件平台上进行此工作。
这样以来软硬件开发工作可以并行提高，缩短产品上市时间，软硬件的协同开发还可以尽早发现系统bug ，降低开发风险和成本。
同时该虚拟平台还提供了ARM 软件开发调试工具接口同步进行软件调试，在ESL 虚拟平台上实现软硬件的协同仿真，可以实现优化软件的目的。
从图1看，传统流程中容易引起反复的环节，而对引入ESL 的开发流程，可将诸如驱动开发调试等，提前放置到虚拟开发平台上进行，实现系统设计的优化、缩短开发周期等。
而且仿真环境所能提供的调试手段，是FPGA 平台所无法比拟的。
图1 传统和引入ESL 工具的SoC 开发流程获取更多权威电子书请登录 ! RTSM/products/DevTools/RealTimeSystemModel1176.html RTSM（实时系统模型）是对整个芯片系统在指令集层面上的仿真，它能提供快速、准确的指令仿真，以及与RealView Debugger的无缝连接。
大型应用程序的开发可以使用 RTSM模拟技术来完成。
RTSM模拟包括LCD显示器、键盘和鼠标等外设的仿真。
不到5s，就可以利用PC在ARM处理器上对OS的启动过程进行模拟，用户可以在ARM提供的RTSM上进行快速的软件仿真。
这是OEM在开发软件系统时成本最低的方法。
想象一下，芯片公司不用等到芯片生产出来，也不用把缓慢的FPGA板交给方案厂商或OEM；只需要将整个芯片的模型交付，下游厂家就可以尽早尽快地将软件方案开发完毕。
最终产品几乎可以从芯片生产出来就准备上市。
1.2 器件选型器件的选择归根结底是为嵌入式系统选择合适的处理器芯片。
ARM处理器是最常见的嵌入式处理器之一，它以低功耗、低成本和高性能而深受业界的青睐。
而且ARM是目前产业中资源最为广泛的嵌入式处理器，基于广大的ARM合作伙伴计划，开发者可以在这个联盟里寻求到各种自己意想不到的帮助。
从图2给出了常见的ARM处理器的架构和支持的操作系统。
目前在业内广为人知的ARM处理器主要有ARM7系列和ARM9系列，同时为了关注今后嵌入式系统的发展，也有必要了解一下最新的ARM11和ARM Cotex系列处理器。
获取更多权威电子书 请登录图2 ARM 体系结构ARM7系列ARM7TDMI 是ARM7系列中使用最广泛的，它是从最早实现32位地址空间编程模式的ARM6内核发展而来的，并增加了64位乘法指令，支持片上调试、16位Thumb 指令集和EmbeddedICE 观察点硬件。
ARM7TDMI 属于ARM v4体系结构，采用冯诺伊曼结构，3级流水处理，平均0.9DMIPs/Mhz 性能。
不过ARM7TDMI 没有MMU （Memory Management Unit ）和Cache ，所以仅支持那些不需要MMU 和Cahce 的小型实时操作系统，如VxWorks 、uC/OS-II 和uLinux 等RTOS 。
其他的ARM7系列内核还有ARM720T 和ARM7E-S 等。
ARM9系列ARM9TDMI 相比ARM7TDMI ，将流水级数提高到5级从而增加了处理器的获取更多权威电子书请登录 时钟频率，并使用指令和数据存储器分开的哈佛结构以改善CPI和提高处理器性能，平均可达1.1DMIPs/Mhz，但是ARM9TDMI仍属于ARM v4T体系结构。
在ARM9TDMI基础上又有ARM920T、ARM940T和ARM922T，其中ARM940T 增加了MPU（Memory Protect Unit）和Cache；ARM920T和ARM922T加入了MMU、Cache和ETM9（方便进行CPU实时trace），从而更好的支持象Linux 和WinCE这样的多线程、多任务操作系统。
ARM9E系列ARM9E系列属于ARM v5TE，在ARM9TDMI的基础上增加了DSP扩展指令，是可综合内核，主要有ARM968E-S、ARM966E-S、ARM946E-S和ARM926EJ-S（v5TEJ指令体系，增加了Java指令扩展），其中ARM926EJ-S 是最具代表性的。
通过DSP和Java的指令扩展，可获得70％的DSP处理能力和8x的Java处理性能提升。
另外分开的指令和数据Cache结构进一步提升了软件性能；指令和数据TCM（Tightly Couple Memory：紧耦合存储器）接口支持零等待访问存储器；双AMBA AHB总线接口等。
ARM926EJ-S可达250Mhz 以上的处理速度，很好地支持Symbian OS、Linux、Windows CE和Palm OS 等主流操作系统。
ARM11系列ARM11系列主要有ARM1136、ARM1156、ARM1176和ARM11 MP-Core 等，它们都是v6体系结构，相比v5系列增加了SIMD多媒体指令，获得1.75x 多媒体处理能力的提升。
另外，除了ARM1136外，其他的处理器都支持AMBA 3.0-AXI总线。
ARM11系列内核最高的处理速度可达500Mhz以上（其中90nm获取更多权威电子书 请登录工艺下，ARM1176可达到750Mhz ）以及600DMIPS 的性能，请参考和图3相关描述。