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2021-12-03點擊量：296

嵌入式系統中，有很多方式實現任務調度。功能有限的小系統中，無限循環足夠實現系統功能。當軟件設計變得龐大且復雜時，設計師應該考慮使用RTOS（實時操作系統）。下面給大家分享使用RTOS的幾個理由：1、硬實時響應基于優先級搶占的RTOS，根據任務的實時需求，執行優先調度。有嚴格時序限制的任務可以優先執行，提高應用程序對時間關鍵事件的響應。系統性能最大化針對大型的、復雜的嵌入式應用，使用一個事件驅動的RTOS，來替代基于輪詢的超循環結構，可以生成一個更有效的設計，更小的存儲占用，應用可以獲得更多的處理器時間。2、降低復雜度RTOS允許應用劃分為一個個小的自主運行的任務。任務執行自己的上下文中，不依賴其它任務或調度器。3、高峰負載管理RTOS提供了為管理系統高峰活動提供了一個有效的方法。更高的優先級分配給執行峰值負載活動的任務，確保他們在臨界時間內訪問處理器，在此期間，較低優先級的任務被延遲。4、緊密集成的中間件RTOS的模塊化設計使得它可以很容易的增加中間件。中間件組件以任務和驅動的方式增加。他們使用RTOS提供的資源與其它任務通信。基于相應的事件被RTOS調度。更大的開發團隊每個任務可以被認為是一個項目。通過RTOS提供的資源（隊列、信號量等）來定義輸入輸出。將系統定義為一個個的任務，可以更容易的部署更多開發人員到一個項目。易于調試和驗證系統劃分為功能明確的任務，不依賴其它任務。在整個系統集成之前，可以很容易的調試和驗證每個任務。5、代碼重用RTOS系統中的模塊化設計，鼓勵將軟件功能創建為獨立的、驗證過的任務。其獨立性使得在其它設計中重用這些模塊變得很簡單。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-12-02點擊量：305

嵌入式開發從大類上來說，主要分為兩類：1)嵌入式硬件開發；2)嵌入式軟件開發。對于嵌入式硬件開發而言，硬件是必須要懂得，因為涉及到電路原理圖的設計。對于嵌入式軟件而言，如果細分的話，又可以分為驅動開發和軟件開發。這兩者都需要一定的硬件知識，所以，嵌入式開發有必要學習硬件。1、嵌入式硬件開發嵌入式硬件開發的工作就是根據用戶需求、產品經理的要求，設計技術方案并細化技術方案，設計電路原理。這個過程包括技術方案的提出、技術方案的評審、硬件芯片/元器件的選型、技術方案原理的實施等。毫無疑問，硬件開發必須要懂硬件，而且是精通。2、嵌入式驅動開發這個職位在大公司里是有的，在小公司可能就取消了。這個崗位的工作職責就是編寫驅動程序。什么是驅動程序，就是介于硬件和軟件之間、將硬件接口形成軟件指令/代碼。方便程序員去調用，這樣就避免了程序員直接去理解硬件原理，只需要調用相應的驅動接口即可。如下圖，要讓繼電器動作，單片機必須輸出高電平，驅動開發就是將該過程形成一個接口：JDQ_ON；JDQ_OFF，程序員在驅動繼電器時，直接調用JDQ_ON或者JDQ_OFF，就可以了，從而忽略了硬件。這個職位是為軟件開發服務的，要熟悉硬件接口，知道硬件的工作過程，并形成可調用的代碼。所以，必須要懂硬件。3、嵌入式軟件開發該職位，其實已經是程序員的范疇，但是與上位機程序員、網站程序員相比，該職位還是偏硬的，因為該職位是對硬件編程，所面對的平臺是工控板，是單片機、ARM、DSP等，只不過，所用的硬件接口都被驅動開發者做好了，控制硬件時只需要調用驅動接口就可。在小公司，驅動開發和軟件開發是放在一起的，甚至在更小的公司硬件設計、驅動設計、軟件設計都是一個人在做，軟硬通吃。所以，嵌入式軟件開發還是要懂一些硬件。所以，對于硬件而言，即使你是軟件開發者，也要懂一點硬件，可以不會設計電路，但是一定要能看懂電路。應為驅動開發者，如果犯一點小錯誤可能就導致軟件開發者調試好久，如果懂硬件的話，可能就能及早地發現問題所在。所以，即使是嵌入式軟件開發者，也要懂一定地硬件。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-12-02點擊量：293

針對目前的嵌入式開發行業十分火熱，越來越多人學習嵌入式，其中的應屆畢業生占絕大多數。由于大家對嵌入式行業還不太了解，難免會有很多的疑問，下面是來自一個學生的提問：沒有ARM和Linux基礎，能學好嵌入式開發嗎?其實針對目前的嵌入式開發學習者來說，絕大多數是沒有ARM和Linux基礎的，包括前來參加嵌入式培訓的學員也基本都沒學過Linux和ARM。由于嵌入式行業目前在國內還屬于新興行業，所以很多高校沒有開過ARM和linux相關的課程。即便有，也只是皮毛，因為大學里很少有實踐練習的機會。所以沒有ARM和Linux基礎的同學，完全不必擔心，因為嵌入式培訓課程，從零教起。只要大家能踏踏實實的學習，相信肯定能學好嵌入式。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多嵌入式開發課程信息可關注培訓無憂網嵌入式開發培訓頻道或添加老師微信：15033336050...

2021-12-02點擊量：268

中斷時，設備會通知CPU引起注意;而在輪詢中，CPU會穩定地檢查設備是否需要注意。中斷不是協議，而是一種硬件機制;輪詢反之。在中斷中，該設備由中斷處理程序提供服務;輪詢時，該設備由CPU維修。中斷可以隨時發生;輪詢時，CPU會以固定的間隔穩定地對設備進行投票。在中斷中，中斷請求線用作指示設備需要維修的指示;在輪詢時，命令就緒位用作指示，表明設備需要維修。在中斷中，一旦任何設備將其中斷，處理器就會受到干擾;在輪詢中，處理器通過重復檢查每個設備的命令就緒位來浪費無數的處理器周期。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多嵌入式開發課程信息可關注培訓無憂網嵌入式開發培訓頻道或添加老師微信：15033336050...

2021-12-02點擊量：247

ARM處理器部門負責人NoelHurley表示，近年來行動產品持續推陳出新，從產品設計概念到實際成型的過程不斷演進，也讓市場上有了多樣區塊。有鑒于此，ARM在過去20年間成功推出各系列的處理器，以因應各類新產品與應用。未來處理器的種類將更為細分，如繪圖處理器、微型處理器、嵌入式處理器等，可滿足不同使用者介面，亦能搭上IoT(物聯網)的熱潮，并與半導體業的伙伴合作，最終希望能瞄準不同區隔市場，推出真正符合市場需求的產品。隨著科技產品市場區隔日益明顯，物聯網發展態勢強勁，未來產品功能將日趨多元，處理器將往低功耗邁進，產品設計亦需要不同種類的伺服器與企業基礎建設作為支撐，以符合不同區隔市場需求。換言之，多樣化(diversity)將成為符合多樣市場需求的關鍵，這背后就需要強大的技術架構。未來整個產業需要更強健的產業生態系(ecosystem)，從感測器、資料中心至云端運算，整體作業流程將更為協調一致。今年行動市場持續看俏，ARM預估今年智慧型手機的出貨量將高達13億臺，如此強勁的成長力道為未來的科技研發打下扎實的經濟基礎，在經濟環境穩健之下，快速發展的科技也能轉為運用至其他領域，如低功耗藍芽產品過去用于行動產品，現已開始轉供智慧型電視使用。新興產品市場如：可穿戴裝置，第一代商品往往采用現有行動產品的技術。行動產品由于商機龐大，是創新的溫床，能帶動整體產業生態系發展。使用ARM處理器的產品與日俱增，未來可望吸引更多開發商加入，滿足新的市場區塊的需求。IoT與穿戴式裝置雖然是相對年輕的市場，但目前市場已出現不同區塊，從測量日常生活的一般產品，到具有全球定位系統(GPS)的高階產品應有盡有，因此處理器的規格必須符合市場需求，效能與能源效率需能滿足新式的產品，如Cortex-A系列處理器核心仍是重點，但未來處理器發展將走向低功耗、高效能，如ARM推出新一代Cortex-M0+48MHz微處理器，大小僅2mmx1.6mm，未來可使用在生活各個角落，因其耗能低，前景相當看好。未來半導體與軟體開發產業也將持續茁壯，如目前ARM出貨至嵌入式市場的Cortex處理器已達160億個，市場與經濟規模持續擴大。新型應用將持續問市，完整的技術架構將有助于整合不同應用，ARM希望能持續邀請數百萬的開發商加入，ARM目前提供多樣開發資源，如ARMmbed平臺可提供開源碼的作業系統、軟體、工具，降低開發成本，而軟體堆迭(softwarestack)亦讓開發流程中的網路連線更為順暢。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多嵌入式開發課程信息可關注培訓無憂網嵌入式開發培訓頻道或添加老師微信：15033336050...

2021-12-02點擊量：249

(1)定義：能在指定或確定的時間內完成系統功能和對外部或內部、同步或異步時間做出響應的系統。(2)區別：通用系統一般追求的是系統的平均響應時間和用戶的使用方便;而實時系統主要考慮的是在最壞情況下的系統行為。(3)特點：時間約束性、可預測性、可靠性、與外部環境的交互性。(4)硬實時(強實時)：指應用的時間需求應能夠得到完全滿足，否則就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命財產損失和生態破壞，如：航天、軍事。(5)軟實時(弱實時)：指某些應用雖然提出了時間的要求，但實時任務偶爾違反這種需求對系統運行及環境不會造成嚴重影響，如：監控系統、實時信息采集系統。(6)任務的約束包括：時間約束、資源約束、執行順序約束和性能約束。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多嵌入式開發課程信息可關注培訓無憂網嵌入式開發培訓頻道或添加老師微信：15033336050...

2021-12-02點擊量：268

在嵌入式開發過程中，使用到處理器的時候，中斷是我們必不可少的元素。接下來跟大家說一說中斷的概念以及他的方式是什么。中斷的基本概念中斷是一種硬件機制，在CPU在正常運行程序的過程中，中斷可以隨時發生。由預選安排或各種隨機的內外部事件，一般稱為中斷源，發出中斷請求，使CPU中斷正在運行的程序，并通過將控制權傳遞給服務設備的中斷處理程序來響應，這個過程稱為程序中斷。中斷的本質一般認為中斷是外部設備向處理器發起的請求事件，這還不夠徹底，中斷可以說是是處理器對外開放的實時受控接口。比如計算機系統中，如果沒有中斷，計算機所有的程序都是定論的，我們事先就可以知道其運行的全部過程，無法交互，相當于一個加速器。有中斷后，外部服務程序可能打斷當前任務。CPU“正在執行的程序”與“隨時可能發生的服務”，二者形成了異步關系，由人實時控制的中斷輸入，是無法預測的。中斷可以看作是一種“硬件輪詢”。即本質上，CPU會通過讀取外部信號來判斷CPU的下一步狀態。中斷處理方式設備管理中，高速的處理器和低速的輸入輸出設備相對來說，會降低整體效率，為了減少程序直接控制方式中CPU的等待時間，提高系統的并行工作程度，采用中斷處理方式是很有必要的。在I/O設備中斷方式下，CPU與I/O設備之間數據的傳輸步驟如下：在某個進程需要數據時，發出指令啟動輸入輸出設備，準備要處理的數據;在進程發出指令啟動設備之后，該進程放棄處理器，等待相關I/O操作完成。此時，進程調度程序會調度其他就緒進程使用處理器。當I/O操作完成時，輸入輸出設備控制器通過中斷請求線向處理器發出中斷信號，處理器收到中斷信號之后，轉向預先設計好的中斷處理程序，對數據傳送工作進行相應的處理。得到了數據的進程，轉入就緒狀態。在隨后的某個時刻，進程調度程序會選中該進程繼續工作。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多嵌入式開發課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-12-01點擊量：143

嵌入式學習有一定的技術門檻，嵌入式學習難度也相對較高，但由于職業發展前景良好，因此，業內專家推薦參加嵌入式培訓，通過培訓可以快速入門成為熱門嵌入式人才。目前國內嵌入式人才極度匱乏，INTEL、TI、SONY、三星、TCL、聯想、康佳等大型企業對嵌入式人才都有大量的需求。供不應求使得嵌入式人才身價上漲，而且，越有專業經驗，就業競爭力就越大。嵌入式linux方法步驟：（1）基礎知識：目的：能看懂硬件工作原理，但重點在嵌入式軟件，特別是操作系統級軟件，那將是我的優勢。科目：數字電路、計算機組成原理、嵌入式微處理器結構。匯編語言、C/C++、編譯原理、離散數學。數據結構和算法、操作系統、軟件工程、網絡、數據庫。方法：雖科目眾多，但都是較簡單的基礎，且大部分已掌握。不一定全學，可根據需要選修。主攻書籍：thec++programminglanguage（一直沒時間讀）、數據結構-C2。（2）學習linux：目的：深入掌握linux系統。方法：使用linux—〉linxu系統編程開發—〉驅動開發和分析linux內核。先看深，那主講原理。看幾遍后，看情景分析，對照深看，兩本交叉，深是綱，情是目。剖析則是0.11版，適合學習。最后深入代碼。主攻書籍：linux內核完全剖析、unix環境高級編程、深入理解linux內核、情景分析和源代。（3）學習嵌入式linux：目的：掌握嵌入式培訓（www。embtarena。com）處理器其及系統。方法：1、嵌入式微處理器結構與應用：直接arm原理及匯編即可，不要重復x86。2、嵌入式操作系統類：ucOS/II簡單，開源，可供入門。而后深入研究uClinux。3、必須有塊開發板（arm9以上），有條件可參加培訓（進步快，能認識些朋友）。主攻書籍：毛德操的《嵌入式系統》及其他arm9手冊與arm匯編指令等。（4）深入學習：A、數字圖像壓縮技術：主要是應掌握MPEG、mp3等編解碼算法和技術。B、通信協議及編程技術：TCP/IP協議、802.11，Bluetooth，GPRS、GSM、CDMA等。C、網絡與信息安全技術：如加密技術，數字證書CA等。D、DSP技術：DigitalSignalProcess，DSP處理器通過硬件實現數字信號處理算法。說明：太多細節未說明，可根據實際情況調整。重點在于1、3，不必完全按照順序作。對于學習c++，理由是c++不只是一種語言，一種工具，她還是一種藝術，一種文化，一種哲學理念、但不是拿來炫耀得東西。對于linux內核，學習編程，讀一些優秀代碼也是有必要的。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-30點擊量：192

1、基本電路知識嵌入式硬件也是需要許多電路搭建起來的，學習嵌入式之前必須對電路基本知識有一定基礎。了解常用的基本器件，基本儀器使用，具有一定的電路分析能力。這樣你才能看得懂嵌入式系統的硬件電路圖，才能為后續開發奠定基礎。2、基本語言知識嵌入式驅動程序編寫需要用到C語言，因此在學習嵌入式之前還必須熟練C語言基本語法，并能編寫些普通程序代碼。這里需要提醒，在學習C語言時養成規范的編程習慣，這將對以后的程序準確性有很大影響。3、單片機(51單片機)初學者首次接觸嵌入式處理器一般都是51單片機，51單片機入門相對簡單，并且通用度比較高，可以購買開發板動手學習。4、基于單片機的電子系統自設計有了前面的學習經歷，可自己脫離開發板，自己設計并繪制電路圖，自己焊接或者生產PCB板，設計小型的電子系統。5、ARM9/ARM11裸機學習裸機程序編寫，即不帶操作系統的程序編寫，目地就是為了熟悉ARM架構，對ARM寄存器有深入的了解，這將對以后的驅動程序編寫帶來很大的方便。同樣，裸機程序學習可像51單片機一樣，購買開發板，在開發板上進行一些中斷、GPIO、UART的操作。6、Linux系統移植嵌入式系統學習特別注意又特別難的地方就是Linux系統移植，對于系統的移植、系統的裁剪是學習的難點。搭建嵌入式操作系統的開發環境，即交叉編譯環境也比較麻煩，因此在學習過程中一定要一步一步動手實踐操作。7、基于Linux的底層驅動編寫上面學習了Linux系統移植，就可以編寫底層驅動程序了，通過交叉編譯環境將驅動程序編譯并下載到目標板上，并且編寫一段小測試程序驗證驅動的正確性。8、基于操作系統的電子設計學習到這一步，就可以稱得上嵌入式硬件高手了，因為你已經具備獨自設計嵌入式系統的能力了，現在就來小試牛刀。可以設計一些基于操作系統的攝像頭驅動、按鍵驅動、紅外驅動等。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-30點擊量：98

概念上ARM是應用，FPGA是芯片設計，前者是軟件，后面是硬件，ARM就像單片機，但是它本身的資源是生產廠家固定了的，可以把它看成一個比較優秀的單片機來使用。而FPGA需要通過自己編程，讓它具備一切你想讓他具備的功能。比如，你想讓它是一個計數器，或者只是一個非門，那么這個芯片就是一個非門，只不過是個很昂貴的非門。你也可以在一款內部資源充分的FPGA上，讓這顆FPGA成為ARM芯片，并且加上你想要加上的外設，比如網絡，內存控制，LCD，等等，只要資源夠用!從意義上ARM是可以是一種處理器，利用ARM架構體系的處理器，里面整合了很多現成的硬件資源供你編程調用。比如運算器、串口、usb接口等各種現成硬件。可以通過中斷、或者DMA的方式直接操控硬件來實現某些功能。FPGA，是一個里面沒有任何現成的硬件，需要你自己進行設計，比如你可以設計一個ARMCPU或者專門的運算器、串口電路等然后下載到里面。這個硬件是需要你自己設計的，用verilog或vhdl語言進行設計。功能上ARM具有比較強的事務管理功能，可以用來跑界面以及應用程序等，其優勢主要體現在控制方面，而DSP主要是用來計算的，比如進行加密解密、調制解調等，優勢是強大的數據處理能力和較高的運行速度。FPGA可以用VHDL或verilogHDL來編程，靈活性強，由于能夠進行編程、除錯、再編程和重復操作，因此可以充分地進行設計開發和驗證。當電路有少量改動時，更能顯示出FPGA的優勢，其現場編程能力可以延長產品在市場上的壽命，而這種能力可以用來進行系統升級或除錯。用途上FPGA可以用作設計CPU的周邊電路或者直接設計CPU本身。比如你想設計一個自己的CPU或者是其他的硬件電路。而ARM一般當做微控制器或者嵌入式操作系統CPU來使用，和你的電腦的CPU道理一樣。你使用電腦的硬件資源的時候，不需要你去自己設計硬件吧。通過編寫的程序控制CPU可以直接使用現成的硬件資源了。相對于省事的多。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-30點擊量：59

對于嵌入式系統來說，可以分為兩類：一類是從運行在個人電腦上的操作系統向下移植到嵌入式系統中，形成的嵌入式操作系統。另一類是實時操作系統。下面就來詳細了解：嵌入式系統根據上面的分類，嵌入式系統的種類很多，有嵌入式微處理器，微控制器，DSP處理器，片上系統各種通用處理器。下面就來詳細了解一下：(1)微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU),又稱單片機。微處理器一般以某一種微處理內核為核心，每一種衍生產品的處理器內核都是一樣的，不同的是存儲器和外設的配置和封裝。與EMPU相比，MCU的最大優點在于單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降，可靠性提高。微控制器比較有代表性的通用系列包括：8501，P51XA,MCS-251,MCS-96/196/296,C166/167,MC68HC05/11/12/16,68300和數目眾多的ARM系列。(2)DSP處理器(DigitalSignalProcessor,DSP),DSP處理器對系統結構和指令進行了特殊設計，使其適合于執行DSP算法，編譯效率高，指令執行速度也高。DSP處理器比較有代表性的產品是TI公司生產的TMS320系列(包括用于控制的C2000系列，移動通信的C5000系列，以及性能更高的C6000系列和C8000系列)和Freescale公司生產的DSP56000系列，另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP結構的采用低成本，低功耗技術制造的R.E.A.LDSP處理器。(3)嵌入式微處理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU),將微處理器裝配在專門設計的電路板上，只保留與嵌入式應用有關的母板功能。與工業控制計算機相比，其優點在于體積小，重量輕，成本低以及可靠性高，但是電路板上必須包括ROM,RAM，總線接口，各種外設等器件，降低了系統的可靠性，技術保密性也較差。嵌入式微處理器目前主要有：Am186/88,386EX,SC-400,PowerPC,68000,MIPS,ARM系列等。(4)片上系統(SystemonChip,SoC)，各種通用處理器內核作為SoC設計公司的標準庫，與許多其他嵌入式系統的外設一樣，成為VLSI設計中國一種標準的器件，用標準的VHDL等語言描述，存儲在器件庫中，用戶只需要定義出整個應用系統。除個別無法集成的器件以外，整個嵌入式系統大部分都可集成到一塊或幾塊芯片中。其實還有很多，在這里就不一一列舉了，學習嵌入式系統要記得掌握方法，這樣你才能學的精，學習嵌入式還是很不錯的，可以好好把握機會哦。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-30點擊量：169

1.ARM內核：從ARM7、ARM9到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15再到Cortex-A53、A57等，總之不同版本ARM有不同的想法。比如為高速度設計的CortexA8、A9都是ARMv7a架構;CortexM3、M4是ARMv7m架構;前者是內核，后者是指令集的架構。2.ARM的架構都是基于RISC指令集而架構的，而其內核只是實現這一指令集的硬件架構的基礎，Thumb-2指令集架構(ISA)的子集，包含所有基本的16位和32位Thumb-2指令、哈佛處理器架構，在加載/存儲數據的同時能夠執行指令取指，帶分支預測的三級流水線等。3.好比你蓋房子，剛開始因為水平低流行蓋平房，這就是一種架構(V5T)，然后這種平房架構你可以設計出一款獨立衛生間的款式，這叫ARM7內核。然后其他人(芯片設計公司)想蓋房子的就買你這個圖紙去蓋，接著過一段時間，有人覺得光獨立衛生間還不夠啊，我還想有個小院子!好吧，那ARM就滿足你們的要求，出個帶小院子的款式(ARM9)。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-30點擊量：59

第一、電源確定電源對于嵌入式系統中的作用可以看做是空氣對人體的作用，甚至更重要：人呼吸的空氣中有氧氣、二氧化碳和氮氣等但是含量穩定，這就相當于電源系統中各種雜波，我們希望得到純凈和穩定符合要求的電源，但由于各種因素制約，只是我們的夢想。第二、晶振確定晶振相當于嵌入式系統的心臟，其穩定與否直接關系其運行狀態和通訊性能。常見的振有無源晶振，有源晶振，首先要確定其振蕩頻率，其次要確定晶振類型。在做電路板設計時需要注意晶振走線盡量靠近芯片，關鍵信號遠離時鐘走線。在條件允許的情況下增加接地保護環。如果是多層板，也要講關鍵信號遠離晶振的走線。第三、預留測試IO口在嵌入式調試階段，在管腳資源豐富的情況下，我通常預留一個IO口連接led或者喇叭，為下一步軟件的編寫做鋪墊。在嵌入式系統運行過程中適當控制該IO接口，從而判斷系統是否正常運行。第四、外擴存儲設備一個嵌入式系統如果有電源、晶振和CPU，那么這就是我們熟悉的最小系統。如果該嵌入式系統需要運行大點的操作系統，那么不但需要CPU具有MMU，CPU還需要外接SDRAM和NANDFLASH。如果該cpu具有SDRAM和NANDFLASH控制器，那么在硬件設計上不用過多的考慮地址線的使用。如果沒有相關的控制器，那么需要注意地址線的使用。這部分在LAYOUT的時候是一個重點，究其原因就是要使相關信號線等長以確保信號的延時相等，時鐘和DQS的差分信號線走線。在布線的時候各種布線技巧需要綜合使用，例如與cpu對稱分布，菊花鏈布線、T型布線，這都需要依據內存的個數多少來進行選擇，一般來說個數越多，布線越復雜，但是知道其關鍵點，一切迎刃而解。第五、功能接口一個嵌入式系統最重要的就是通過各種接口來控制外圍模塊，達到設計者預設的目的。常用的接口有串口(可用來連接藍牙，wifi和3G等模塊)，USB接口、網絡接口、JTAG接口、音視頻接口、HDMI接口等等。由于這些接口與外部模塊連接，做好電磁兼容設計是重要的一項工作。除此之外，在LAYOUT的時候注意差分線的使用。第六、屏幕這個功能之所以單獨列出來，是由于其可有可無。如果一個嵌入式系統只是作為一個連接器連接外圍設備模塊，通過相關接口連接到電腦主機或者直接掛在網絡上，那么屏幕就不需要了。但是如果做出來的是一個消費類產品，與用戶交互頻繁，這就不得不嘮叨幾句。電容屏幕是嵌入式屏幕的首選，在電路設計中需要注意觸屏連接線和顯示屏連接線的布局。在走線的過程中盡量短的靠近主控cpu，同時注意配對信號走差分線，RGB控制信號走等長。各種信號走線間距遵循3W規則，避免相互干擾。在屏幕的設計中，一定要確保功率和防止干擾，以防屏幕閃屏和花屏現象的出現。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-30點擊量：123

成為一個正式的嵌入式開發工程師——它是一個艱辛的過程，需要開發人員維護和管理系統的每個比特和字節。從規范完善的開發周期到嚴格執行和系統檢查，開發高可靠性嵌入式系統的技術有許多種。今天給大家介紹7個易操作且可以長久使用的技巧，它們對于確保系統更加可靠地運行并捕獲異常行為大有幫助。No.1、用已知值填充ROM軟件開發人員往往都是非常樂觀的一群人，只要讓他們的代碼忠實地長時間地運行就可以了，僅此而已。微控制器跳出應用程序空間并在非預想的代碼空間中執行這種情況似乎是相當少有的。然而，這種情況發生的機會并不比緩存溢出或錯誤指針失去引用少。它確實會發生，發生這種情況后的系統行為將是不確定的，因為默認情況下內存空間都是0xFF，或者由于內存區通常沒有寫過，其中的值可能只有上帝才知道。不過有相當完備的linker或IDE技巧可以用來幫助識別這樣的事件并從中恢復系統。技巧就是使用FILL命令對未用ROM填充已知的位模式。要填充未使用的內存，有很多不同的可能組合可以使用，但如果是想建立更加可靠的系統，最明顯的選擇是在這些位置放置ISRfaulthandler。如果系統出了某些差錯，處理器開始執行程序空間以外的代碼，就會觸發ISR，并在決定校正行動之前提供儲存處理器、寄存器和系統狀態的機會。No.2、檢查應用程序的CRC對嵌入式工程師來說一個很大的好處是，我們的IDE和工具鏈可以自動產生應用程序或內存空間校驗和(Checksum)，從而根據這個校驗和驗證應用程序是否完好。有趣的是，在許多這些案例中，只有在將程序代碼加載到設備時，才會用到校驗和。然而，如果CRC或校驗和保持在內存中，那么驗證應用程序在啟動時(或甚至對長時間運行的系統定期驗證)是否仍然完好是確保意外之事不會發生的極好途徑。現在一個編程過的應用程序發生改變的概率是很小的，但考慮每年交付的數十億個微控制器以及可能惡劣的工作環境，應用程序崩潰的機會并不是零。更有可能的是，系統中的一個缺陷可能導致某一扇區發生閃存寫入或閃存擦除，從而破壞應用程序的完整性。No.3、在啟動時執行RAM檢查為了建立一個更加可靠和扎實的系統，確保系統硬件正常工作非常重要。畢竟硬件會發生故障。(幸運的是軟件永遠不會發生故障，軟件只會做代碼要它做的事，不管是正確的還是錯誤的)。在啟動時驗證RAM的內部或外部沒有問題，是確保硬件可以如預期般運作的一個好方法。No.4、使用堆棧監視器對許多的嵌入式開發者而言，堆棧似乎是一股相當神秘的力量。當奇怪的事情開始發生，工程師終于被難倒了，他們開始思考，也許堆棧中發生了什么事。結果是盲目地調整堆棧的大小和位置等等。但該錯誤往往是與堆棧無關的，但怎能如此確定？畢竟，有多少工程師真的實際執行過最壞情況下的堆棧大小分析？堆棧大小是在編譯時就靜態分配好的，但堆棧是以動態的方式使用的。隨著代碼的執行，應用程序需要的變量、返回的地址和其它信息被不斷存儲在堆棧中。這種機制導致堆棧在其分配的內存中不斷增長。然而，這種增長有時會超出編譯時確定的容量極限，導致堆棧破壞相鄰內存區域的數據。絕對確保堆棧正常工作的一種方法是實現堆棧監視器，將它作為系統“保健”代碼的一部分(有多少工程師會這樣做？)。堆棧監視器會在堆棧和“其它”內存區域之間創建一個緩沖區域，并填充已知的位模式。然后監視器會不斷的監視圖案是否有任何變化。如果該位模式發生了改變，那就意味著堆棧增長得太大了，即將要把系統推向黑暗地獄！此時監視器可以記錄事件的發生、系統狀態以及任何其它有用的數據，供日后用于問題的診斷。No.5、使用MPU在過去，是很難在一個小而廉價的微控制器中找到內存保護單元(MPU)的，但這種情況已經開始改變。現在從高端到低端的微控制器都已經有MPU，而這些MPU為嵌入式軟件開發人員提供了一個可以大幅提高其固件(firmware)魯棒性(robustness)的機會。MPU已逐漸與操作系統耦合，以便建立內存空間，其中的處理都分開，或任務可執行其代碼，而不用擔心被stompedon。倘若真有事情發生，不受控制的處理會被取消，也會執行其他的保護措施。請留意帶有這種組件的微控制器，如果有，請多加利用它的這種特性。No.6、建立一個強大的看門狗系統你經常會發現的一種總是最受喜愛的看門狗(watchdog)實現是，在看門狗被啟用之處(這是一個很好的開始)，但也是可以用周期性定時器將該看門狗清零之處；定時器的啟用是完全與程序中出現的任何情況隔離的。使用看門狗的目的是協助確保如果出現錯誤，看門狗不會被清零，即當工作暫停，系統會被迫去執行硬件重設定(hardwarereset)，以便恢復。使用與系統活動獨立的定時器可以讓看門狗保持清零，即使系統已失效。對應用任務如何整合到看門狗系統中，嵌入式開發人員需要仔細考慮和設計。例如，有種技術可能可以讓每個在一定時期內運行的任務標示它們可以成功地完成其任務。在此事件中，看門狗不被清零，強制被復位。還有一些比較先進的技術，像是使用外部看門狗處理器，它可用來監視主處理器如何表現，反之亦然。對一個可靠的系統而言，建立一個強大的看門狗系統是很重要的。No.7、避免易失存儲器分配不習慣在資源有限環境下工作的工程師，可能會試圖使用其編程語言的特性，這種語言讓他們可以使用易失存儲器分配。畢竟，這是一種常在計算器系統中使用的技術，在計算器系統中，只有在有必要時，內存才會被分配。例如，以C開發時，工程師可能傾向于使用malloc來分配在堆(heap)上的空間。有一個操作會執行，一旦完成，可以使用free將被分配的內存返回，以便堆的使用。在資源受限的系統，這可能是一場災難！使用易失存儲器分配的其中一個問題是，錯誤或不當的技術可能會導致內存泄漏或內存碎片。如果出現這些問題時，大多數的嵌入式系統并沒有資源或知識來監視堆或妥善地處理它。而當它們發生時，如果應用程序提出對空間的要求，但卻沒有所請求的空間可以使用，會發生什么事呢？使用易失存儲器分配所產生的問題是很復雜的，要妥善處理這些問題，可以說是一個噩夢—一種替代的方法是，直接以靜態的方式，簡化內存的分配。例如，只要在程序中簡單地建立一個大小為256字節長的緩沖區，而不是經由malloc請求這樣大小的內存緩沖區。此一分配的內存可在整個應用程序的生命周期期間保持，且不會有堆或內存碎片問題方面的顧慮。結論以上嵌入式開發的教程可以讓開發技術的人員獲取更好嵌入式系統的辦法。所有這些技術都是讓設計者可以開發出可靠性更高嵌入式系統的秘訣。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...

2021-11-29點擊量：85

嵌入式系統是一種專用的計算機系統，作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，有些嵌入式系統是由單個程序實現整個控制邏輯（裸跑）。嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，軟硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式系統的構成一、硬件層硬件層中包含嵌入式微處理器、存儲器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用設備接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。在一片嵌入式處理器基礎上添加電源電路、時鐘電路和存儲器電路，就構成了一個嵌入式核心控制模塊。其中操作系統和應用程序都可以固化在ROM中。1、嵌入式微處理器嵌入式微處理器的體系結構可以采用馮·諾依曼體系或哈佛體系結構；指令系統可以選用精簡指令系統（ReducedInstructionSetComputer，RISC）和復雜指令系統CISC（ComplexInstructionSetComputer，CISC）。RISC計算機在通道中只包含最有用的指令，確保數據通道快速執行每一條指令，從而提高了執行效率并使CPU硬件結構設計變得更為簡單。全世界嵌入式微處理器已經超過1000多種，體系結構有30多個系列，其中主流的體系有ARM、MIPS、PowerPC、X86等。2、存儲器嵌入式系統需要存儲器來存放和執行代碼。嵌入式系統的存儲器包含Cache、主存和輔助存儲器等。1>CacheCache是一種容量小、速度快的存儲器陣列它位于主存和嵌入式微處理器內核之間，存放的是一段時間微處理器使用最多的程序代碼和數據。在需要進行數據讀取操作時，微處理器盡可能的從Cache中讀取數據，而不是從主存中讀取，這樣就大大改善了系統的性能，提高了微處理器和主存之間的數據傳輸速率。Cache的主要目標就是：減小存儲器（如主存和輔助存儲器）給微處理器內核造成的存儲器訪問瓶頸，使處理速度更快，實時性更強。在嵌入式系統中Cache全部集成在嵌入式微處理器內，可分為數據Cache、指令Cache或混合Cache，Cache的大小依不同處理器而定。一般中高檔的嵌入式微處理器才會把Cache集成進去。2>主存主存是嵌入式微處理器能直接訪問的寄存器，用來存放系統和用戶的程序及數據。它可以位于微處理器的內部或外部，其容量為256KB~1GB，根據具體的應用而定，一般片內存儲器容量小，速度快，片外存儲器容量大。常用作主存的存儲器有：ROM類NORFlash、EPROM和PROM等。RAM類SRAM、DRAM和SDRAM等。3>輔助存儲器輔助存儲器用來存放大數據量的程序代碼或信息，它的容量大、但讀取速度與主存相比就慢的很多，用來長期保存用戶的信息。嵌入式系統中常用的外存有：硬盤、NANDFlash、CF卡、MMC和SD卡等。3、通用設備接口和I/O接口嵌入式系統和外界交互需要一定形式的通用設備接口，如A/D、D/A、I/O等，外設通過和片外其他設備的或傳感器的連接來實現微處理器的輸入/輸出功能。每個外設通常都只有單一的功能，它可以在芯片外也可以內置芯片中。外設的種類很多，可從一個簡單的串行通信設備到非常復雜的802.11無線設備。嵌入式系統中常用的通用設備接口有A/D（模/數轉換接口）、D/A（數/模轉換接口），I/O接口有RS-232接口（串行通信接口）、Ethernet（以太網接口）、USB（通用串行總線接口）、音頻接口、VGA視頻輸出接口、I2C（現場總線）、SPI（串行外圍設備接口）和IrDA（紅外線接口）等。二、中間層硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層（HardwareAbstractLayer，HAL）或板級支持包（BoardSupportPackage，BSP），它將系統上層軟件與底層硬件分離開來，使系統的底層驅動程序與硬件無關，上層軟件開發人員無需關心底層硬件的具體情況，根據BSP層提供的接口即可進行開發。該層一般包含相關底層硬件的初始化、數據的輸入/輸出操作和硬件設備的配置功能。BSP具有以下兩個特點。硬件相關性：因為嵌入式實時系統的硬件環境具有應用相關性，而作為上層軟件與硬件平臺之間的接口，BSP需要為操作系統提供操作和控制具體硬件的方法。操作系統相關性：不同的操作系統具有各自的軟件層次結構，因此，不同的操作系統具有特定的硬件接口形式。實際上，BSP是一個介于操作系統和底層硬件之間的軟件層次，包括了系統中大部分與硬件聯系緊密的軟件模塊。設計一個完整的BSP需要完成兩部分工作：嵌入式系統的硬件初始化以及BSP功能，設計硬件相關的設備驅動。三、軟件層1、系統軟件層系統軟件層由實時多任務操作系統（Real-timeOperationSystem，RTOS）、文件系統、圖形用戶接口（GraphicUserInterface，GUI）、網絡系統及通用組件模塊組成。RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開發平臺。2、應用軟件層應用軟件層是由基于實時系統開發的應用程序組成，用來實現對被控對象的控制功能。功能層是要面對被控對象和用戶，為方便用戶操作，往往需要提供一個友好的人機界面。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布，更多課程信息可關注嵌入式開發培訓或添加老師微信：15033336050...