[学习引导]4412开发板之嵌入式技术学习步骤及项目案例

嵌入式技术的学习步骤（基于iTOP-4412）
北京迅为电子有限公司
嵌入式技术的知识体系
•适用于iTOP-4412开发板及配套教程的学习步骤
•嵌入式的知识面广泛，初学者难于入门
•本节阐述嵌入式技术学习步骤，适用于初学者
•力图起到提纲挈领的作用，在大量学习资料中有一个比较清晰的脉络•最后会介绍一个实战案例
首先要搞明白几个重要文件的意义•学习方法：首先要掌握基础架构
•对于架构来说，最基本的东西就是要搞清楚几个概念（几个文件的意义）：
–bootloader引导程序（UBOOT)
–linux操作系统内核（kernel)
–文件系统（可能包含2个文件)
•推荐大家首先研读：“澄清几个基本概念-迅为精英版聊天记录.doc”
–该文件在QQ群共享中
•开发编译环境的搭建、源代码的编译和烧写、应用和驱动的建立等等都是围绕这几个文件展开的！
第二步：搭建开发编译环境
•64位WIN7系统--》虚拟机--》ubuntu
•对于初学者，推荐按照教程的要求和步骤来做，这样少走弯路，效率更高
•其他系统不是不可以，但可能会遇到各种安装和编译过程的问题
•熟练掌握以后，再去创新，这时才可以去做各种不同的尝试
•搭建开发环境，有的时候并不顺利，需要克服一些安装问题
•迅为已经把安装步骤做了很大程度的简化，比如虚拟机上的ubuntu镜像，直接拷贝进去就可以用了，避免了通过网络安装各种插件
•搭建完成，就可以按照教程学习源代码编译和系统的烧写。

•再次强调：这些工作都是围绕那三个文件展开的（实际是4个文件）
•Linux或Android系统的编译和烧写都是依赖于这个开发环境的。

第三步：Linux应用程序的设计
•学会系统文件的编译和烧写后，应进一步学习嵌入式Linux应用程序开发。

•要按照网盘里的视频目录：“iTOP4412开发板视频教程及其相关”--->“嵌入式Linux视频”，进行该部分的学习。

•初学者要按照该视频教程来学习linux应用开发，有两个方面需要注意：–第一个实验（第0个），制作最小系统。

即最小文件系统（简化的linux文件系统），其中砍掉了图形系统等功能（图形系统往往最耗资源）；像很多设备不
需要屏幕，如路由器、通讯类控制类产品等需要这样的最小系统。

–这些实验除了视频中的方法（直接烧写）外，可以通过网络文件系统（NFS)来实现，这种方法很重要，一定要掌握（参照实验12）。

它可以使得调试工作更
加方便和快捷。

•全面掌握Linux驱动程序设计很困难
•Linux驱动从总体上分三种：网络设备、块设备、字符类设备驱动
•网络设备和块设备的相关驱动是默认移植好的，可直接使用
•重点学习字符类设备驱动设计，其中针对GPIO的操作是基础内容（步进电机、开关量、继电器、电流电压模拟量、PWM）。

•RFID、GPS、GPRS、CAN等实际是利用Linux系统自身的串口、I2C以及SPI总线等来实现。

•网络设备编程，直接在应用程序使用SOCKET就可以了，不需要修改底层
•学习驱动之前，建议大家首先研读一个文档：“Linux驱动初探_精英版QQ群聊天记录.doc”，此文档在售后QQ群共享中。

•调试Linux驱动，也要用到网络文件系统（NFS）
•学会用模块（module)的方法来编写驱动
•使用模块可以动态加载和卸载驱动
–insmod rmmod
•学完这部分内容可以学一些Android上层应用，并开始尝试做一些小的产品了。

•不需要过多分析Linux源码，不需要过多研究ARM体系结构！•Ready now!
实战案例（门禁系统）•改项目主要实现四个功能：
–实时监控RFID
•通过SPI总线读取数据
–采集到信号并核对通过后，驱动（门）继电器
•GPIO来控制
–通过网络把记录信息传递到数据库
•SOCKET通讯（在Linux实验教程中讲过）
–需要一个屏幕，用于状态显示与交互。

•使用C++（QT）或者JAVA（Android）来编写上层应用程序
•我们将提供整套案例源码供大家使用和参考
•嵌入式产品开发，屏幕的选择很重要，它是首先要做的事情。

•PC显示器接口完全兼容
–VGA、DVI、HDMI
•嵌入式虽然规范相同，但接口大多不兼容
–RGB、LVDS、MIPI、eDP
–比如三星和苹果手机屏幕不能混用，华为、小米、联想也如此
–各种嵌入式设备屏幕大多不兼容
•嵌入式产品追求差异化，以及外观上的创新
•对于不同规格的屏幕，需要针对性定制驱动板，并修改驱动
•产品开发时，需要工程师自己进行屏幕选型，随后外壳以及产品外形才确定下来。

屏幕一旦选定则不容易再更换其他型号，所以要慎重！
•屏幕选定以后，相应驱动程序开发的难度并不大
•硬件接口设计会遵循RGB、LVDS等接口规范，只需按照接口定义制作驱动板，并增加背光电路（一般根据参考电路来设计即可）
•Linux驱动程序一般已经完善，只需修改分辨率、刷新频率等参数，这部分内容开发板有配套教程可参考。

总结
•提供该实战项目源码
•读懂这个项目-----嵌入式学习是否入门的标志
•明确目标：做出产品，成为合格的工程师
•不需要读通Linux源码，不需要过多研究ARM处理器本身体系结构的知识，甚至不需要搞裸机程序！
•后续继续研究细化---高手之路。

•物联网的发展，嵌入式开发也将无处不在。

谢谢！。