嵌入式编程--开发板

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arm嵌入式开发板

ARM嵌入式开发板

介绍

ARM嵌入式开发板是一种用于开发嵌入式系统的硬件平台。它采用ARM架构的处理器作为核心，具有较高的性能和低功耗特性，被广泛应用于物联网、智能家居、工业自动化等领域。本文将介绍ARM嵌入式开发板的概述、特点以及常见的应用案例。

概述

ARM嵌入式开发板是一种集成了ARM处理器、存储器、

各种接口和外围设备的单板计算机。它通常采用模块化设计，可以根据需求进行扩展和定制。ARM是一种低功耗且高效的

处理器架构，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域。

特点

1. 强大的性能

ARM嵌入式开发板采用ARM处理器，具有较高的运算能

力和浮点计算性能。它们通常采用多核心设计，可以同时运行多个任务，提高系统的并发处理能力。

2. 低功耗

ARM架构的处理器采用了先进的微处理器设计技术，使得其功耗较低。这对于嵌入式系统来说非常重要，因为嵌入式设备通常需要长时间运行，并且需要保持低功耗以延长电池寿命。

3. 丰富的接口和外围设备

ARM嵌入式开发板通常集成了丰富的接口和外围设备，如GPIO、UART、SPI、I2C、USB等。这些接口和设备可以方便地连接外部传感器、执行器、通信模块等，实现与外部环境的数据交互和控制。

4. 开放的软件生态系统

由于ARM架构的广泛应用和开放的生态系统，开发者可以很容易地获取开源的操作系统（如Linux），以及丰富的开发工具和软件库。这样可以大大加快开发周期，提高开发效率。

应用案例

1. 物联网设备

随着物联网的快速发展，ARM嵌入式开发板被广泛应用于物联网设备中。它们可以集成各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，通过物联网协议与云端进行数据通信和控制。

嵌入式实验报告

实验目的：

本次实验主要旨在让学生深入了解并掌握嵌入式系统的基本概念及编程技能，同时学会使用相关软件工具，以及理解相关硬件设备的工作原理。

实验内容：

1.熟悉嵌入式系统开发环境

2.学习并掌握嵌入式系统编程的基本要素

3.掌握通过GPIO实现LED的控制

4.掌握通过串口实现数据传输

5.了解并掌握功能强大的LINUX操作系统，实现相关应用编程

实验装置及软件环境:

1.单片机：STM32F103C8T6

2.开发板：STM32F103C8T6核心板

3.传输线：TTL转USB串口线

4.环境：Windows7操作系统

5.编程软件：Keil MDK-ARM和ST-Link驱动软件

6.实验工具：Oscilloscope、减压器、LED灯

实验过程:

实验一：嵌入式系统开发环境搭建

1.下载并安装Keil MDK-ARM软件和ST-Link驱动软件

2.将USB转TTL线连接至STM32F103C8T6核心板串口1口、电源

GND及电源口

3.编译STM32F103C8T6核心板Blink程序，使用ST-Link下载程序到

核心板

实验二：嵌入式系统编程的基本要素

1.学习微处理器系统的硬件组成及其原理

2.学习计算机数制、数据类型和相关计算及表示方法

3.学习汇编语言的基本概念及语法

4.学习C语言的基础语法和特点

实验三：通过GPIO实现LED的控制

1.搭建实验工作台，连接同实验一

2.根据STM32F103C8T6核心板原理图，配置GPIO控制LED

3.C编程调用库函数，实现LED闪烁

```c #include

《嵌入式开发》课件

网络安全技术：包括网络防火墙、入侵检测系统、安全协议等，用于保护网络系统免受攻击和破坏。
嵌入式系统安全防护机制的设计与实现
安全防护机制的设计原则：完整性、机密性、可用性
安全防护机制的实现方法：加密、认证、访问控制
安全防护机制的应用场景：物联网、智能家居、工业控制
安全防护机制的挑战与对策：应对新型攻击、提高系统安全性能
分类：嵌入式网络通信技术可以分为有线网络通信和无线网络通信两大类。
有线网络通信：包括以太网、 USB、串行通信等，可以实现嵌入式系统与外部网络的高速、稳定、可靠的数据传输。
无线网络通信：包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等，可以实现嵌入式系统与外部网络的低功耗、远距离、灵活的数据传输。
嵌入式系统的应用领域
工业控制：如自动化生产线、机器人等
医疗设备：如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居：如智能家电、智能安防等
汽车电子：如车载导航、汽车电子控制单元等
消费电子：如智能手机、平板电脑等航空航天：如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
wenku.baidu.com
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展

《嵌入式系统开发与应用》教学教案

一、教学目标

1. 了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。

2. 掌握嵌入式系统的基本组成部分，包括硬件和软件。

3. 熟悉嵌入式操作系统的基本原理和常用嵌入式操作系统。

4. 学习嵌入式系统开发流程，包括需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、系统集成和测试。

5. 掌握嵌入式编程语言，如C/C++，并能应用于实际项目开发。

二、教学内容

1. 嵌入式系统概述

嵌入式系统的定义

嵌入式系统的特点

嵌入式系统的应用领域

2. 嵌入式系统的基本组成

嵌入式处理器

嵌入式外围设备

嵌入式操作系统

3. 嵌入式操作系统原理

嵌入式操作系统的概念

嵌入式操作系统的特点

常用嵌入式操作系统简介

4. 嵌入式系统开发流程

需求分析

系统设计

硬件选型

软件开发

系统集成和测试

5. 嵌入式编程语言及应用

C/C++编程语言基础

嵌入式编程规范

实际项目开发案例分析

三、教学方法

1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。

2. 案例分析法：分析实际项目开发案例，让学生了解嵌入式系统开发的整个过程。

3. 实验法：安排实验室实践环节，让学生动手实践，加深对嵌入式系统的理解。

4. 小组讨论法：分组讨论嵌入式系统开发中的问题，培养学生的团队合作能力。

四、教学资源

1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》

2. 实验室设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等。

3. 在线资源：嵌入式系统相关论文、博客、论坛等。

五、教学评价

1. 课堂表现：考察学生的出勤、发言、讨论等参与程度。

2. 课后作业：布置相关课后练习，巩固所学知识。

3. 实验报告：评估学生在实验室实践环节的表现。

开发板的用途

开发板是一种集成了各种硬件及软件资源的电子原型开发平台，常用于学习、实验及原型开发等用途。它通常包含了微处理器、存储器、通信接口、输入输出接口等基本部件，以及软件开发环境，方便开发人员进行各种开发和测试工作。下面我将从不同的角度详细介绍开发板的用途。

首先，开发板在教育领域有着重要的作用。由于开发板集成了各种硬件资源和开发环境，可以作为学生进行学习和实验的平台。学生可以通过开发板来学习编程语言、掌握基本的电子原理以及系统设计等知识。开发板提供了很多实验项目和案例，帮助学生巩固理论知识，培养动手实践的能力。同时，开发板也提供了很多丰富的资源和教学资料，供教师进行教学辅助。通过使用开发板，学生可以更加直观地理解和应用所学的知识，提高学习效果。

其次，开发板在原型开发方面有着广泛的应用。在进行产品的原型设计过程中，通常需要进行各种功能验证和性能测试。开发板提供了丰富的硬件资源和通信接口，可以方便地与其他设备进行连接和交互。开发板上的通用输入输出接口，如GPIO接口、模拟输入接口等，可以方便地与各种传感器、执行机构、显示设备等进行连接，完成对功能模块的验证。同时，开发板上的通信接口，如串口、网络接口等，可以方便地与外部设备进行通信和数据交换。通过开发板，可以快速地搭建起一个功能完备的原型系统，进行各种实验和测试，验证产品的可行性和性能指标，为后续产品开发提供依据。

此外，开发板还广泛用于嵌入式系统开发。嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常用于控制、监测和通信等领域。开发板上搭载的微处理器、存储器等硬件资源可以满足对嵌入式系统的性能和功能需求。同时，开发板上的软件开发环境提供了丰富的开发工具和库函数，可以方便地进行嵌入式软件的开发和调试。开发板还提供了丰富的驱动程序和操作系统支持，如Linux、FreeRTOS等，使开发人员可以更加方便地开发出稳定、可靠的嵌入式系统。开发板的使用不仅加速了嵌入式系统的开发进程，也提高了系统的性能和可维护性。

嵌入式linux开发教程pdf

嵌入式Linux开发是指在嵌入式系统中使用Linux操作系统进

行开发的过程。Linux作为一种开源操作系统，具有稳定性、

可靠性和灵活性，因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。

嵌入式Linux开发教程通常包括以下内容：

1. Linux系统概述：介绍Linux操作系统的发展历程和基本原理，包括内核、文件系统、设备驱动等方面的知识。了解

Linux系统的基本结构和工作原理对后续的开发工作至关重要。

2. 嵌入式开发环境搭建：通过搭建开发环境，包括交叉编译器、调试器、仿真器等工具的配置，使得开发者可以在本机上进行嵌入式系统的开发和调试。同时，还需要了解各种常用的开发工具和调试技术，如Makefile的编写、GDB的使用等。

3. 嵌入式系统移植：嵌入式系统往往需要根据不同的硬件平台进行移植，以适应各种不同的硬件环境。这个过程包括引导加载程序的配置、设备驱动的移植和内核参数的调整等。移植成功后，就可以在目标硬件上运行Linux系统。

4. 应用程序开发：在嵌入式Linux系统上进行应用程序的开发。这包括编写用户空间的应用程序，如传感器数据采集、数据处理、网络通信等功能。还需要熟悉Linux系统提供的各种库函

数和API，如pthread库、socket编程等。

5. 系统优化和性能调优：在开发过程中，经常需要对系统进行

调优和优化，以提高系统的性能和稳定性。这包括对内核的优化、内存管理的优化、性能分析和调试等。只有深入了解和熟练掌握这些技术，才能使得嵌入式系统运行得更加高效和稳定。

嵌入式烧写程序的步骤

摘要：

一、概述嵌入式烧写程序的基本概念

二、烧写前的准备工作

1.硬件准备

2.软件准备

三、烧写步骤

1.下载uboot

2.编写并编译应用程序

3.烧写应用程序

4.调试运行

四、常见问题及解决方法

1.烧写失败

2.程序无法运行

3.硬件损坏

五、总结与展望

正文：

一、概述嵌入式烧写程序的基本概念

嵌入式系统是指以微控制器为核心，通过硬件和软件的相互配合，实现特定功能的系统。嵌入式烧写程序是将编写好的程序代码烧写到嵌入式设备中，使其具备特定功能的过程。烧写程序的关键在于选择合适的烧写工具、编写正

确的程序代码以及确保烧写过程中的稳定性。

二、烧写前的准备工作

1.硬件准备：确保具备以下硬件设备：

- 嵌入式开发板

- 编程器（如JTAG、JLink等）

- 串口或网络通信设备（用于下载和调试程序）

2.软件准备：安装必要的软件工具，如：

- 交叉编译工具链（如GCC、Keil等）

- 烧写工具（如JTAG驱动、JLink等）

- 文件管理工具（如Windows资源管理器、Linux终端等）

三、烧写步骤

1.下载uboot：在嵌入式开发中，uboot是首个运行的程序，用于引导后续程序的运行。可以从互联网上下载适用于目标开发板的uboot镜像文件。

2.编写并编译应用程序：根据嵌入式系统的需求，编写程序代码。需要注意的是，编写的代码应符合目标平台的架构和指令集。编写完成后，使用交叉编译工具链进行编译，生成目标平台可执行的binary 文件。

3.烧写应用程序：

- 使用烧写工具（如JTAG、JLink等）连接到开发板。

嵌入式开发板

~~计算机系统分类

1、通用机系统

2、专用机系统

单片机系统可以认为是低端的嵌入式系统

~~专用机系统的发展

1、串口(RS-232) -→以太网(Ethernet)

2、字符液晶--→大规模LCD驱动

3、单片机(8位) --→微处理器(32位)

~~嵌入式基础

1、硬件基础–------- 单片机

每种单片机都有自己对应的指令系统

程序就是这些指令的堆砌

高级语言最终要翻译成机器指令

中断系统

更高境界：CPU == 数字电路

2、软件基础–------- C语言

编程思想程序是顺序后自行的

养成用程序来解决问题的思维方式

~~理解的几个概念

1、BootLoader (上电后首先要执行的代码)

. 初始化硬件

锁相环

内存控制器

波特率

外设

2、内核(如linux的zlmage，是操作系统的执行代码)

3、文件系统

~~三个重要芯片

处理器

内存（速度快，掉电丢失数据）

Flash（速度慢，掉电不会丢失数据）

Flash分区：

0：[boot] bootloader

1：[bootParam] bootloader使用的参数

2：[MyApp] 自己做的程序(不需要操作系统的支持)

3：[keenel] Linux的内核(执行代码)

4：[fs_uaffs] Linux文件系统的程序

5：[wince] wince的分区

~~什么是操作系统

软件包

提供了各种软件资源

例：Linux内核启动后需要挂接文件系统

~~ARM7和ARM9体现结构的区别

---流水线的区别

-- ARM9是5级

--ARM7是3级

流水线级数越多，主频会更快

---MMU（内存管理单元）高端处理器的重要标志

嵌入式实验报告

嵌入式系统实践实验报告1（使用GCC编译C语言程序） (1)

嵌入式系统实践实验报告2（Linux 中通过minicom串口下载程序） (14)

嵌入式系统实践实验报告1

五、实验结果与分析（含程序、数据记录及分析和实验总结等）：

图5-1 实验结果截图1

图5-2 实验结果截图2

图5-3 实验结果截图3 图5-4 实验结果截图4

图5-5 实验结果截图5 图5-6 实验结果截图6

图5-7 实验结果截图7 图5-8 实验结果截图8

图5-9 实验结果截图9

图5-10 实验结果截图10

本次实验按照实验步骤进行，完全符合实验要求，达到了实验预期。

嵌入式系统实践实验报告2

二、实验环境：

硬件：Mini6410嵌入式实验平台。

软件：PC机操作系统CentOS＋Minicom＋Arm-Linux 交叉编译环境。

图2-1 嵌入式开发板顶视图

四、实验步骤：

1.建立工作目录

图4-1

此时我们新建的hello工作目录，在home目录下，已出现，说明，我们此次操作成功(这里我们要注意，记清楚自己在创建目录时，所在的位置)，如下图所示：

图4-2

编写程序源代码

在Linux 下的文本编辑器有许多，常用的是vi 和Xwindow界面下的gedit 等，我们在开发过程中推荐使用vi。

hello.c 源代码较简单，如下：

/*****hello.c*****/

#include <stdio.h>

int main()

{

printf("Hello,World!\n");

return0;

}

我们可以是用下面的命令来编写hello.c 的源代码，进入hello 目录使用vi 命令来编辑代码(如果不会使用vi命令来编辑，我们也可以使用gedit命令来编辑hello.c文件，命令为：gedit

开发板制作流程

开发板是一种用于开发嵌入式系统的电路板。制作一块开发板需要经过一系列的步骤，下面将详细介绍开发板制作流程。

1. 确定开发板的需求和功能

在制作开发板之前，首先需要明确开发板的需求和功能，包括所需的接口、工作频率、处理器类型等。只有明确了开发板的功能和需求，才能进行后续的设计和制作。

2. 设计电路原理图

确定开发板需求和功能后，需要进行电路原理图的设计。在设计原理图时，需要考虑到各个电路模块之间的连接方式、电路模块的具体参数等。设计原理图的过程需要使用专业的电路设计软件，如Altium Designer、Protel等。

3. PCB布局设计

在完成电路原理图设计后，需要进行PCB布局设计。PCB布局设计是将电路原理图中的元器件和线路布局到实际的电路板上。在进行布局设计时，需要考虑到电路板的尺寸、元器件之间的距离、线路的走向等因素。布局设计的过程需要使用专业的PCB设计软件，如PADS、Altium Designer等。

4. PCB板制作

完成PCB布局设计后，需要将设计好的PCB板制作出来。PCB板制作通常需要使用光刻技术、蚀刻技术等，制作过程需要在洁净的实验室环境下进行。制作好的PCB板需要进行质量检测，确保板面没有漏铜、短路等问题。

5. 元器件焊接

在完成PCB板制作后，需要将各个元器件焊接到PCB板上。焊接时需要注意焊接的温度、时间等因素，确保焊接质量。在焊接完成后，需要进行检测，确保焊接质量良好。

6. 软件编程

在完成硬件制作后，需要进行软件编程。软件编程通常需要使用C 语言、汇编语言等编程语言，编写程序控制开发板的各个模块。编写好的程序需要进行测试，确保程序的正确性和稳定性。

开发板课程设计

1. 引言

开发板是一种用于学习和开发电子系统的硬件平台，它提供了丰富的接口和功能，能够帮助学生快速掌握电子系统的设计与开发。本课程设计旨在通过开发板，引导学生深入了解电子系统的原理和应用，并培养学生的动手能力和创新思维。

2. 课程目标

本课程的主要目标如下： - 了解开发板的基本结构和原理； - 掌握使用开发板进行电子系统设计与开发的方法； - 培养学生的动手能力和创新思维； - 提高学生解决实际问题的能力。

3. 课程内容

3.1 开发板基础知识

本部分主要介绍开发板的基本结构、硬件组成以及常见接口和功能。学生需要了解各个部件之间的连接方式、工作原理以及常见问题处理方法。

3.2 开发板编程语言

本部分主要介绍使用开发板进行编程的语言，例如C语言、Python等。学生需要

学会使用这些语言进行简单的程序编写，并能够将程序下载到开发板上运行。

3.3 开发板实验项目

本部分主要介绍一些基于开发板的实验项目，例如LED灯控制、温度传感器应用等。学生需要按照给定的实验步骤进行实验，并通过编程控制开发板完成相应的功能。

3.4 开发板项目设计

本部分主要引导学生进行自主设计和开发基于开发板的项目。学生需要选择一个感兴趣的主题，并根据自己的想法设计出一个完整的电子系统，并通过编程控制开发板实现该系统。

4. 课程教学方法

4.1 理论讲解

通过教师讲解和课堂讨论的方式，向学生介绍开发板的基本原理和相关知识。

4.2 实验操作

学生在实验室进行实际操作，通过动手实践来巩固所学知识，并培养实际操作能力。

4.3 项目设计

nano开发板参数

English Answer:

Nano Development Board Parameters.

A nano development board, also known as a microcontroller unit (MCU), is a small, low-power computer designed for embedded systems and hobbyist projects. It typically consists of a processor, memory, and input/output (I/O) peripherals. Nano development boards are popular for their versatility, affordability, and ease of use.

Key parameters to consider when selecting a nano development board:

1. Processor.

Architecture: ARM Cortex-M, AVR, or ESP32 are common choices.

Clock speed: Measured in MHz, indicates the number of operations per second.

Memory: Available in KB or MB, determines the amount

嵌入式开发板的功能及选择

前言

嵌入式开发板是半导体行业分工合作的载体之一，它为开发产品的厂商提供基本的底层硬件、系统和驱动等资源，使得用户不需要再投入人力和时间来完成这些底层的工作(嵌入式微处理器)。从概念上来讲，嵌入式开发板与软件外包非常类似，是用户软件外包的载体，相对于传统的软件外包业务，它实际上能够为用户提供硬件实物和软件服务两方面的价值(常用嵌入式处理器)。

软件外包是指软件外包提供商为了集中精力从事核心竞争力业务,降低项目成本,同时提高项目实施的质量,将自己的软件项目中的全部或部分工作发包给合适的软件企业去完成(嵌入式WinCE)。下面，作者将对嵌入式开发板的功能配置作以简单分析。

电子人嵌入式开发板的功能配置

1、8个LED 灯，可以练习基本嵌入式IO操作，在其他程序中可以做指示灯使用。

2、2个四联8段数码管，显示温度数据，HELLO欢迎词、时钟等。

3、高亮8*8点阵，如练习数字，字母，图片显示，或者小游戏的开发如贪吃蛇等。

4、4个独立按键，可以配置为中断键盘，为程序的按键扫描节省更多的时间。

单片机开发板介绍

单片机开发板是一种用来学习和开发单片机的专用硬件设备。它是一

个集成了微控制器芯片、外围设备和与计算机通信接口的电路板，可以通

过编程实现各种功能，如控制电机、读取传感器数据、通信等。单片机开

发板广泛应用于教育、工程实践和原型设计等领域，成为学习和探索嵌入

式系统的重要工具。

首先，单片机开发板的核心是集成的微控制器芯片。微控制器是一种

具备处理器、存储器、输入输出端口等功能的集成电路，常见的有8051、PIC、AVR等。这些芯片具有低功耗、成本低、体积小等特点，非常适合

于嵌入式系统开发。开发板通常会配备一颗高性能、高集成度的微控制器

芯片，以满足不同开发需求。

其次，单片机开发板上会集成一些常见的外围设备。这些设备可以与

微控制器进行通信，并提供额外的功能和接口。常见的外围设备包括LED

数码管、液晶显示屏、按键开关、蜂鸣器、驱动芯片、通信接口（如UART、SPI、I2C）等。这些外围设备可以帮助开发者更方便地进行程序调

试和硬件连接，加快开发效率。

单片机开发板的优势在于其简单易用、成本低廉以及丰富的资源支持。由于单片机开发板通常使用自带或者第三方提供的开发环境，可以通过简

单的配置和编程就能实现各种功能。同时，开发板的价格相对较低，对于

学生、爱好者和初学者而言是一个非常适合的选择。此外，单片机开发板

在市面上拥有丰富的资源和教学支持，包括各种教程、示例代码、开发人

员社区等，方便新手入门并提供解决问题的途径。

除了学习和教育用途，单片机开发板还广泛应用于工程实践和原型设计。通过开发板，工程师可以快速验证自己的想法和设计，以便进行进一步的优化和改进。开发板提供了诸多接口和外设，方便与其他硬件设备和传感器进行连接，实现更复杂的系统。在产品开发阶段，开发板也可以作为原型验证的便捷工具，节省了开发成本和时间。

手把手教你入门嵌入式开发成为硬件编程高手

手把手教你入门嵌入式开发成为硬件编程高

手

嵌入式开发是一种在硬件平台上进行软件开发的技术领域。它要求

开发者具备硬件和软件知识，能够编写嵌入式软件以控制硬件设备。

对于想要成为硬件编程高手的人来说，入门嵌入式开发是必不可少的

一步。在本文中，我将手把手地教你入门嵌入式开发，成为一名硬件

编程高手。

第一步：学习基础知识

要成为一名硬件编程高手，首先要学习嵌入式系统的基础知识。了

解嵌入式系统的结构和原理，在此基础上学习相关的硬件和软件知识。硬件方面，你需要了解基本的电子元件和电路原理，例如电阻、电容

和电感等。另外，你还需要掌握数字电子学的基本概念，例如逻辑门

和触发器等。软件方面，你需要学习一门适合嵌入式开发的编程语言，例如C语言或者嵌入式汇编语言。

第二步：选择适当的硬件平台

在入门嵌入式开发之前，你需要选择一个适合的硬件平台。市面上

有许多种不同的嵌入式开发板，例如Arduino和Raspberry Pi等。这些

开发板都提供了丰富的硬件接口和支持库，非常适合初学者入门。选

择一个你感兴趣的开发板，并深入了解它的硬件结构和功能，以便能

够更好地进行开发。

第三步：开发简单的项目

一旦你选择了一个硬件平台，接下来你可以开始开发一些简单的项目。这些项目可以帮助你理解嵌入式开发的基本原理和流程。比如，

你可以设计一个LED闪烁的程序，或者控制一个舵机的运动。这些简

单的项目可以帮助你熟悉开发环境和相关的编程语言，为以后的开发

打下坚实的基础。

第四步：深入学习高级技术

一旦你掌握了基本的嵌入式开发技能，你可以开始深入学习一些高

手把手教你入门嵌入式开发让硬件编程变得简单

手把手教你入门嵌入式开发让硬件编程变得

简单

嵌入式开发是一种特殊的软件开发领域，它专注于开发嵌入式系统的软件。嵌入式系统通常是指嵌入到其他设备中的计算机系统，例如智能手机、家电和汽车等。在嵌入式开发中，硬件编程是一项重要的技能，本文将手把手教你入门嵌入式开发，让硬件编程变得简单。

1. 什么是嵌入式开发

嵌入式开发是指开发嵌入式系统所需的软件和硬件技术。嵌入式系统通常由处理器、内存、外设接口和操作系统等组成。嵌入式开发涉及到编写低级别的驱动程序、操控硬件和优化系统性能等任务。

2. 准备嵌入式开发环境

在开始嵌入式开发之前，需要准备好开发环境。首先，选择一款适合的开发板，例如Arduino、Raspberry Pi等。然后，安装相应的开发工具，例如IDE（集成开发环境）、编译器和调试工具等。

3. 学习编程语言

为了进行嵌入式开发，需要学习一种或多种编程语言。C语言是最常用的嵌入式开发语言之一，它具有接近硬件的特性和高效的执行速度。此外，还可以学习汇编语言和Python等其他编程语言，以满足不同项目的需求。

4. 硬件编程基础

学习硬件编程是嵌入式开发的关键部分。首先，需要了解各种传感

器和外设的工作原理和接口特点。然后，学习如何连接和配置这些硬件，并编写相应的驱动程序。掌握硬件编程基础后，可以开始开发各

种功能丰富的嵌入式系统。

5. 开发嵌入式应用程序

嵌入式开发的最终目标是开发出功能完善的嵌入式应用程序。在开

发过程中，可以使用各种开发工具和框架来简化开发流程。例如，使

用Arduino IDE可以快速编写和调试代码，使用开发板上的GPIO接口

相关主题

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开发板

目录[隐藏]

一．开发板简介

二．常见的PC机主板的分类

三．构成部分

四．开发板硬件驱动

五．嵌入式系统的现状和发展趋势

六．中国软件行业协会嵌入式系统分会介绍

[编辑本段]

一．开发板简介

开发板（demoboard）是用来进行嵌入式系统开发的电路板，包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组件。开发板一般由嵌入式系统开发者根据开发需求自己订制，也可由用户自行研究设计。

在一般的嵌入式系统开发过程中，硬件一般被分成两个平台，一个是开发平台（h ost），一个是目标平台（target）即开发板。在此描述的开发平台指的是使用台式机，通过传输的界面，例如串口（RS-232）、串口、或是网络（Ethernet）与目标平台连接。

开发嵌入式系统，不可避免的是一定要先选择目标平台。在挑选一个目标平台时必须审慎评估，因为这涉及到有无方便的开发环境及技术支持。一般的板子除了集成型的CPU之外，最少需要一个输入及输出的界面、供下载影像文件（ROM image）的接口、内存（RAM）、FlashROM、电源模块等。为了开发初期的调试方便，还会在拉出几个特殊的引脚，如JTAG接口，以供外接的调试模块所使用。

当硬件及规格选定完成后，接下来就是进入最开始的系统开发与建立开放环境。如果项目所使用的嵌入式操作系统不是自己开发，而是向其他厂商购买的话，大都提供集成式开发环境（IDE）与仿真器（Emulator）让开发者可以加速整个开发的过程。

当你拿到的是系统厂商已经移植好的操作系统，并且确定有给予充分的文件之后，就可以针对自己的目标平台做集成的动作。

选定操作系统之后，通常都会指定开发平台上所使用的各项开发工具，例如编译器、连接器等。开发时需要设置的编译参数会依据每个环境不同而有所差异。这个部分必须依据硬件规格与指示说明编译出一个可以运行的映像文件，然后通过烧录工具烧录在目标平台上。

[编辑本段]

二．常见的PC机主板的分类

1.单片机：

1）51系列单片机

51 单片机目前已有多种型号，8031/8051/8751是Intel公司早期的产品，而ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52则更实用。ATMEL公司的51系列还有AT89 C2051、AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。而市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL 的51、52 芯片，HYUNDAI 的GMS97 系列，WINBOND 的78e52，78e58，77e58 等。

2）PIC系列单片机

在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。PIC系列单片机又分：基本级系列，如P IC16C5X，适用于各种对成本要求严格的家电产品选用；中级系列，如PIC12C6XX，该级产品其性能很高，如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口；PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。高级系列，如PIC17CXX 具有丰富的I/O控制功能，并可外接扩展E PROM和RAM，适用于高、中档的电子设备中使用。

3）AVR系列单片机

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Redu ced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

2. CPLD/FPGA

CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL 和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆（“在系统”编程）将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。

许多公司如今都开发出了CPLD可编程逻辑器件。比较典型的就是Altera、Latt ice、Xilinx世界三大权威公司的产品，这里给出常用芯片：Altera EPM7128S(PLC C84)、Lattice LC4128V (TQFP100)、Xilinx XC95108 (PLCC84)

FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTER A公司的FIEX系列等。

3. DSP

DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

目前主流的DSP芯片主要有TI公司的TI 2000系列、TI 5000系列、TI6000

系列以及ADI公司的ADI DSP系列。

4.ARM

ARM 即Advanced RISC Machines的缩写是对一类微处理器的通称. ARM同时还是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。

目前ARM的主流分以下几类：

ARM7TDMI 应用于Game Boy Advance，Nintendo DS，iPod

ARM9TDMI Armadillo，GP32，GP2X（第一颗内核）, Tapwave Zodiac（Mo torola i. MX1）；GP2X（第二颗内核）

ARM9E Nintendo DS，Nokia N-Gage Conexant 802.11 chips；ST Micro S TR91xF，

ARM11 Nokia N93，Zune，Nokia N800，NOKIA E72

Cortex Texas Instruments OMAP3；Broadcom is a user；Luminary Micro[3]微控制器家族

5. MIPS

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。

MIPS最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。

可以说，MIPS是卖的最好的RISC CPU，从任何地方，如Sony，Nintendo

的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，都可以看见MIPS产品在销售。和英