近些年來,嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展在國內(nèi)可謂如火如
荼,很多公司都急需嵌入式系統(tǒng)方面的開發(fā)人員。然而,在高校中,嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)卻較為滯后,很多高年級的本科生和剛?cè)雽W(xué)的研究生都苦于不知從何學(xué)起。在
本文中,筆者將根據(jù)自己的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),簡要介紹嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法,力求能幫助初學(xué)者找到一條入門之路。
什么是嵌入式系統(tǒng)?
學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng),首先應(yīng)該明確什么是嵌入式系統(tǒng),否則費(fèi)力去學(xué),卻不知所學(xué)為何物,豈不惘然?嵌入式系統(tǒng)的定義很多,這也是困擾嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的一個因
素。筆者根據(jù)自己開發(fā)和教學(xué)過程中的理解,以及對各種嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié),提出了嵌入式系統(tǒng)的簡單定義:嵌入式系統(tǒng)是嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的簡稱,這個
定義突出嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)和普通計算機(jī)系統(tǒng)的共性。下表列出了嵌入式系統(tǒng)的一些典型的
應(yīng)用:
智能機(jī)器人(S D R 4,火星登陸車)
娛樂和消費(fèi)電子(Gameboy Advance,Sony PSP)
網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品(Smartphone)
軍用設(shè)備(軍用PDA )
汽車(車載導(dǎo)航,自動駕駛,娛樂系統(tǒng))
智能儀器(虛擬儀器)
安全防護(hù)(防火,防盜)
環(huán)境保護(hù)(探空氣球)
銀行和商業(yè)消費(fèi)(ATM)
以火星登陸車為例來分析一下嵌入式系統(tǒng)的定義?;鹦堑顷戃囯m然聽起來感覺在技術(shù)上有些高不可測,但是本質(zhì)就是嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用,其核心就是一個計算
機(jī)系統(tǒng),而這個計算機(jī)系統(tǒng)的組成同傳統(tǒng)的計算機(jī)系統(tǒng)在本質(zhì)上沒有什么差別。兩者的顯著不同之處就在于,用于火星登陸車的計算機(jī)系統(tǒng)被安裝到了火星登陸車
上。當(dāng)然,一個計算機(jī)系統(tǒng)能夠被安裝在火星登陸車上,是需要進(jìn)行很多特殊設(shè)計的。但是從本質(zhì)上講,嵌入式系統(tǒng)的核心概念還在計算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的
重點(diǎn)也在計算機(jī)系統(tǒng)上。一方面,學(xué)習(xí)者需要牢固掌握計
算機(jī)系統(tǒng)本身的概念,更重要的是學(xué)習(xí)嵌入系統(tǒng)的開發(fā)過程同傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)過程的差別。這里需要指出的是,很多學(xué)習(xí)者本來就沒有從事過完整計算機(jī)系統(tǒng)的
開發(fā),高校的教學(xué)是以程序設(shè)計為中心的,計算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成,操作系統(tǒng)的原理,編程語言等課程都是為了能夠讓學(xué)生更好的使用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計,在現(xiàn)有
的計算平臺上來設(shè)計實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用,學(xué)生一般沒有機(jī)會學(xué)習(xí)一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)是如何構(gòu)建,并親身參與到構(gòu)建的每一個過程。而對于嵌入式系統(tǒng)而言,從事平臺
開發(fā)的人就是要親自去開發(fā)出一個完整的計算機(jī)系統(tǒng),這個過程包括
l 需求分析
2 硬件設(shè)計
3 驅(qū)動程序
4 Bootloader & BSP (板級支持包)
5 操作系統(tǒng)的移植
6 應(yīng)用程序的開發(fā)
7 性能檢查
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的目的就是教會學(xué)生如何根據(jù)需求去建立滿足某種特殊行業(yè)需求的嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)。讓學(xué)生學(xué)會如何構(gòu)件硬件平臺,進(jìn)行硬件設(shè)計,選擇能夠滿足
應(yīng)用要求的最佳的嵌入式操作系統(tǒng),并完成Bootloader,BSP
和驅(qū)動程序的編寫,移植,調(diào)試等過程。為了滿足行業(yè)需求,最終要在所建立的系統(tǒng)上編寫調(diào)試相應(yīng)的應(yīng)用程序,并進(jìn)行性能的測試和檢查。
你是誰,你需要學(xué)習(xí)哪些東西?
如果你的工作只是需要在PC 機(jī)上編寫一個圖片瀏覽程序,那么你就沒有必要去了解當(dāng)系統(tǒng)收到一個ARP
請求包后應(yīng)該如何回應(yīng)。同樣的道理,嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)也是有很多方面的。就嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)而言,基本上需要四種不同的工作:系統(tǒng)設(shè)計工作,硬件設(shè)
計工作,驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)移植工作和應(yīng)用程序設(shè)計開發(fā)工作。
系統(tǒng)設(shè)計工作
在系統(tǒng)的設(shè)計階段,系統(tǒng)分析師將根據(jù)需求確定系統(tǒng)的硬件的基本構(gòu)成,根據(jù)系統(tǒng)的需求選擇使用那種處理器,使用哪種操作系統(tǒng),使用那些軟件開發(fā)工具。系統(tǒng)分析師往往是較為完整的參與過嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的全過程,對于系統(tǒng)應(yīng)用的行業(yè)較為了解,對于嵌入式系統(tǒng)
本身的開發(fā)流程十分清楚的人。
硬件設(shè)計工作
系統(tǒng)硬件設(shè)計人員需要根據(jù)系統(tǒng)分析師的設(shè)計結(jié)果,進(jìn)行硬件原理圖的設(shè)計。通常需要硬件設(shè)計人員熟悉嵌入式系統(tǒng)的硬件構(gòu)成。硬件設(shè)計人員需要了解常用的嵌入
式系統(tǒng)處理器,存儲器(Flash,SDRAM),以太網(wǎng)MAC芯片,音頻/ 視頻編解碼芯片,電源管理芯片,總線接口電路 (USB,
PCI),液晶顯示模塊,可編程邏輯器件(FPGA/CPLD),無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊(Bluetooth,
WLAN,GPRS)等硬件電路構(gòu)成元素的基本工作原理,連接使用方法,使用注意事項(xiàng),基本調(diào)試方法等內(nèi)容。在網(wǎng)絡(luò)上能找到很多公司的評估板的原理圖,對
于這些原理圖要仔細(xì)研究,摸清處理器同存儲器,網(wǎng)卡,液晶模塊等器件的連接方法和原因。通過對這些電路的研究,能夠較快地了解整個嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成,這些
電路同實(shí)際產(chǎn)品中的電路雖有一定差別的,特別是對于手持設(shè)備,但這些差別不影響初學(xué)者學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計基本構(gòu)成。
以上這些知識,往往需要較長時間的學(xué)習(xí)和積累,需要親自參與實(shí)踐的機(jī)會。對于剛剛接觸嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)的學(xué)生來講,一般不可能全部了解這些知識,但也不會是通通一無所知。筆者結(jié)合自己開發(fā)和教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為:首先應(yīng)該選定一款主流且較為簡單的嵌入式系
統(tǒng)處理器,比如基于ARM7TDMI 內(nèi)核的AT91M40800,S3C44B0 等嵌入式系統(tǒng)處理器,學(xué)習(xí)32 位RISC
處理器的編程模型,指令集。高校教學(xué)中,單片計算機(jī)課程一般以8051系列單片為核心講解,由于現(xiàn)代32位處理器的結(jié)構(gòu)和開發(fā)方式同8
位單片機(jī)有著較大的差別,學(xué)習(xí)者還是需要花一點(diǎn)力氣來研究以下32
位處理器的。以ARM處理器為例,學(xué)習(xí)者就需要理解處理器的多種工作模式,備份寄存器,RISC 指令集的特點(diǎn),MMU
和虛擬地址,中斷處理過程等內(nèi)容。在學(xué)習(xí)指令集的過程中,最好能夠每學(xué)習(xí)幾條指令,就使用這幾條指令在模擬器上實(shí)驗(yàn)以下,觀察處理器執(zhí)行的結(jié)果。這個過程
一方面是學(xué)習(xí)者對于指令本身的學(xué)習(xí)能夠取得一個比較好的效果,另外也是對開發(fā)工具本身的一種學(xué)習(xí)。接著,就可以開始學(xué)習(xí)片上資源的使用和配置方法。這時就
需要一個方便使用的開發(fā)板,學(xué)習(xí)者能夠通過JTAG 仿真器將開發(fā)板同調(diào)試PC
機(jī)相連,進(jìn)行程序的下載,調(diào)試。特別是要仔細(xì)研究系統(tǒng)的初始化過程和中斷處理的過程。在開發(fā)過程中如果遇到問題,應(yīng)自己分析問題產(chǎn)生的原因,通過分析縮小
問題可能產(chǎn)生的范圍,最終找到問題的所在。最重要的就是要保持一種解決問題的信心,面對困難如何處理,往往能夠決定最終系統(tǒng)是否能夠調(diào)試成功。然后,學(xué)習(xí)
者可以開始仔細(xì)學(xué)習(xí)處理器同存儲器的連接,存儲空間的配置,各種外擴(kuò)器件,如網(wǎng)卡,AC97聲卡的工作原理和使用方法。嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計中往往需要使用
可編程器件,學(xué)習(xí)者還需要一定的時間來學(xué)習(xí)使用常用的可編程器件(C P L D / F P G A
),常用的有Xilinx和Altera公司的產(chǎn)品。進(jìn)行系統(tǒng)硬件原理圖設(shè)計,就需要使用原理圖設(shè)計的E D A 工具,常用的E D A
原理圖設(shè)計工具主要包括Cadence公司的Capture,Protel公司的Protel99
SE等。接下來就可以參照評估板的電路圖,根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求,開始進(jìn)行原理圖的繪制了。在原理圖繪制過程中,一定要搞清評估板電路連接的原因,對于一時
沒有搞清楚的問題切不可蒙混過關(guān)。例如,有些處理器的地址線是以字節(jié)位單位的,而另一些處理器的地址線則是以兩個字節(jié)為單位的,當(dāng)連接16
位的存儲器的時候,切不可想當(dāng)然的把處理器的A 0 直接連接到存儲器的A 0 上面。另外,學(xué)生還應(yīng)具有一定的P C B
板圖繪制能力,因?yàn)樵诂F(xiàn)階段,很多公司還不能完全把原理圖的設(shè)計工作和PCB 的繪制工作分開,往往要求硬件設(shè)計人員既能進(jìn)
行原理圖設(shè)計又能進(jìn)行板圖設(shè)計。即使是PCB設(shè)計和原理圖設(shè)計分開的公司,也需要原理圖設(shè)計者能為PCB 的設(shè)計者對于不同的信號提出布板要求。
驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)移植工作
現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)同傳統(tǒng)8
位單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)相比,一個顯著的區(qū)別就是嵌入式操作系統(tǒng)的廣泛使用。在拿到焊接完畢的電路板,并進(jìn)行基本的測試后,就要進(jìn)行驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)的移植
工作了。首先要進(jìn)行的Bootloader的編寫和移植工作。Bootloaer相當(dāng)于PC系統(tǒng)的BIOS。對于有些嵌入式操作系統(tǒng),如uc/OSII
沒有bootloader同樣可以開發(fā)調(diào)試。但是對于Windows CE和嵌入式linux系統(tǒng)而言Bootloader就是必須的了。本文以
Windows CE 為例,做一個簡要的說明。
Windows CE 系統(tǒng)的移植工作主要就是BSP(板級支持包)的開發(fā)過程。B S P 將具體的硬件差異同操作系統(tǒng)的核心隔離開來,主要由Bootloaer ,OAL (OEMAbstraction
Layer)和設(shè)備驅(qū)動程序三部分組成。WindowsCE系統(tǒng)中Bootloader叫做Eboot。Eboot被寫入系統(tǒng)的引導(dǎo)Flash。系統(tǒng)啟動
時運(yùn)行 Eboot,完成通過網(wǎng)卡將調(diào)試PC 機(jī)中Windows CE 操作系統(tǒng)映像下載到目標(biāo)系統(tǒng)的S D R A M 中并開始執(zhí)行的功能。對于一個系統(tǒng)移植人員,首先需要閱讀文檔,了解Windows CE系統(tǒng)Bootloader和BSP的基本概念和開發(fā)過
程。(呵,還要做這工作啊,我還沒想到(初學(xué)^_^))Windows CE的開發(fā)系統(tǒng)Platform Builder提供了詳細(xì)的文檔和例程,開發(fā)人員需要仔細(xì)的閱讀文檔和例程。搞清楚各個函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系。在開發(fā)過程中的一個重要的步驟就是打通串口,使得目標(biāo)板能夠通過PC 機(jī)串口向調(diào)試PC 機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。
由于A R M 系統(tǒng)的仿真器比較昂貴,而且操作系統(tǒng)的調(diào)試往往不使用JTAG
調(diào)試器進(jìn)行單步調(diào)試。所以能從串口觀察程序的執(zhí)行過程和結(jié)果對于調(diào)試就顯得十分重要了。串口打通之后一個比較棘手的問題就是網(wǎng)卡芯片的調(diào)試。剛剛接觸嵌入
式系統(tǒng)開發(fā)的人往往沒有直接在寄存器級上使用網(wǎng)卡芯片的經(jīng)驗(yàn),而網(wǎng)卡芯片的說明一般都較為簡短,這就要求開發(fā)者學(xué)習(xí)一些以太網(wǎng)的基礎(chǔ)知識,對以太網(wǎng)的
MAC 層有一個基本的認(rèn)識。另外,各種網(wǎng)絡(luò)調(diào)試(抓包)工具的使用也能大大降低系統(tǒng)調(diào)試的難度。系統(tǒng)的O A L
需要根據(jù)具體硬件的不同做出相應(yīng)的修改,這個部分可次參照文檔進(jìn)行,在調(diào)試過程中根據(jù)串口的信息分析出錯的地方。要充分發(fā)揮跨文件字符串搜索工具的功能,
在浩如煙海的源文件中找到出錯的位置。當(dāng)然,隨著開發(fā)者對系統(tǒng)文件目錄結(jié)構(gòu)的熟悉和了解,錯誤定位的速度會不斷加快。Windows CE
的驅(qū)動程序相對而言是比較好寫的。程序結(jié)構(gòu)較為簡單,學(xué)習(xí)者可參照
http://msdn.microsoft.com/library/default.asp MSDN Home > MSDN
Library >Mobile and Embedded Development > Embedded Operating
System Development > Columns SPOT the Geek and WindowsCE Drivers 這篇文章。
應(yīng)用程序的開發(fā)
嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序開發(fā)同在PC 機(jī)上開發(fā)應(yīng)用程序的區(qū)別不是很大。對于W i n d o w s C E
系統(tǒng)而言,Microsoft已經(jīng)提供了較為完善的開發(fā)工具。特別是.NET Compact Framework 的使用,使得基于Windows
CE.NET Compact Framework的應(yīng)用程序有了跨平臺性。開發(fā)人員可以使用Windows 的C# 語言直接在PC 上進(jìn)行CE
.NET應(yīng)用程序的開發(fā)和模擬調(diào)試,也可將目標(biāo)系統(tǒng)同PC 機(jī)相連,進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。現(xiàn)在有很多系統(tǒng)支持J2ME(JAVA 的嵌入式系統(tǒng)版本)
,這使得JAVA 在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)中占有較大的
優(yōu)勢。另外,作為專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)人員,還需要充分了解面向?qū)ο蠹夹g(shù)和設(shè)計模式等方面的知識,當(dāng)然作為初學(xué)者可以先不深入研究這方面的內(nèi)容。
常用嵌入式系統(tǒng)處理器和操作系統(tǒng)
處理器
常用嵌入式系統(tǒng)處理器主要包括A R M 處理器,Power PC 處理器,基于MIPS 內(nèi)核的嵌入式處理器,軟核處理器(如Alter 的Nios和Xilinx的MicroBlaze等)和D S P(數(shù)字信號處理器)等。
A R M 處理器的主要特點(diǎn)是具有較高的性能功耗比。A R M 處理器被廣泛的應(yīng)用在手機(jī),P D A 等領(lǐng)域,其中較為著名的有Intel
公司生產(chǎn)的基于ARM 內(nèi)核的XScale系列處理器。由于所有公司生產(chǎn)的基于ARM
內(nèi)核的處理器具有相同的編程模型,在手持和電池供電的系統(tǒng)中,基于A R M 的嵌入式系統(tǒng)處理器往往被首先選用。PowerPC
(簡稱PPC)處理器具有較強(qiáng)的運(yùn)算性能和數(shù)據(jù)吞吐能力,在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域基于PPC
的嵌入式系統(tǒng)處理器有著廣泛的應(yīng)用。其中Motorola公司生產(chǎn)的MPC860/MPC8260 被大量地應(yīng)用在嵌入式網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中。MIPS
處理器的特點(diǎn)表現(xiàn)在十分強(qiáng)大的處理能力上。作為高性能處理器,MIPS 處理器適用于網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)及高級消費(fèi)類電子應(yīng)用,特別是在機(jī)頂盒系統(tǒng)中,MIPS
處理器具有較高的市場占有率。隨著可編程器件的規(guī)模不斷擴(kuò)大,使得人們能夠根據(jù)需要定制處理器,并方便的將針對某種特殊應(yīng)用定制的處理器方便的在可編程器
件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。除了處理器外,計算機(jī)系統(tǒng)還需要許多其他構(gòu)成部分,比如在多通道媒體數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,經(jīng)常需要使用可編程器件來實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)處理功能,使用
軟核DSP 來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字信號處理算法,同時還需要處理器進(jìn)行事務(wù)處理,軟核處理器將可編程器件,D S P
同處理器結(jié)合在一起,為系統(tǒng)級設(shè)計提供了極大的靈活性。D S P
(數(shù)字信號處理器)有別于通用處理器,集中表現(xiàn)在其強(qiáng)大的數(shù)字信號處理能力上。在DSP
內(nèi)部提供了硬件乘累加器,處理器在設(shè)計上對于特殊的尋址方式做了優(yōu)化,一些DSP 還支持零耗循環(huán)(Zero
OverheadLoop)。為了方便嵌入式系統(tǒng)設(shè)計,主流DSP 一般也都提供了豐富的外設(shè)。特別值得一提的是A D I 公司的Blackfin
系列DSP 和TI 公司的DM64X 系列DSP,兩種處理器都提供了豐富的片上外設(shè),非常適用嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。
操作系統(tǒng)
Window CE.NET/5.0
作為Microsoft的產(chǎn)品,Window CE.NE/5.0提供了功能完備的平臺開發(fā)工具Platform
Builder和應(yīng)用開發(fā)工具Embedded Visual C++/Visual Studio 2003。Windows
CE由于擁有廣大使用者所熟悉的windows 界面,系統(tǒng)提供了眾多驅(qū)動程序,并且有完備的文檔支持。對于應(yīng)用開發(fā)而言,熟悉Windows
系統(tǒng)開發(fā)的程序員很容易轉(zhuǎn)到WindowsCE 應(yīng)用程序的開發(fā)。Windows CE將會是一個非常有前途的嵌入式操作系統(tǒng)。
VxWorks
VxWorks 是由Windriver(風(fēng)河)公司出品的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),大名鼎鼎的火星登陸車就是使用了VxWorks。Windriver 為VxWorks 提供了集成開發(fā)環(huán)境tornado。
υC/OSII
υC/OS是由Jean Labrosse設(shè)計編寫的開放源代碼的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),筆者最早接觸的嵌入式操作系統(tǒng)就是它。閱讀并深入理解υ C/OS 的源代碼對于理解實(shí)時系統(tǒng)是大有裨益的。
ARM Linux
ARM linux是由Russell King和其他開發(fā)者開發(fā)移植的用于ARM 處理器的linux操作系統(tǒng)。 ARM Linux系統(tǒng)在GNU GPL下發(fā)布。有興趣的讀者可以參看
http://www.arm./docs/whatis.shtml的介紹。
υ CLinux
υ Clinux 是適用于沒有MMU 的嵌入式處理的LinuxOS 版本。υ Clinux 同樣在GNU GPL 下發(fā)布,有興趣的讀者可以參看
http://www./index.html
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中的常見問題和解決方法
Bootloader如何寫入Flash ?
初學(xué)者一般都會遇到如何將程序?qū)懭胩幚砥鞯膯栴}。對于不同的處理器,可以采用不同的方法。例如Intel的Xscale處理器可以使用Intel公司提供的JFlash工具燒寫。對
于具有JTAG 調(diào)試工具軟件的處理器,可以使用如下思路:編寫一段程序,這段程序能將位于SDRAM/SRAM 固定地址中的數(shù)據(jù)寫入Flash
中。燒寫時,首先,將這段軟件下載到SDRAM 中,然后通過調(diào)試軟件將要寫入Flash的數(shù)據(jù)下載到S D R A M / S R A M
的某個固定地址開始的緩沖區(qū),然后通過調(diào)試器開始執(zhí)行程序,將數(shù)據(jù)寫入Flash。除此以外,網(wǎng)絡(luò)上還提供了很多專用的寫Flash的工具,開發(fā)者可以根
據(jù)自己的需要選用。(現(xiàn)在明白了我在學(xué)的那個BF533為什么先下個flashProgramer.dxe先了)
什么是arm-elf-gcc?
arm -elf-gcc是一個交叉C語言編譯器。我們在PC平臺下編譯程序,編譯器運(yùn)行的處理器同生成的代碼將要運(yùn)行的處理器相同。但是,在PC
機(jī)上編譯ARM 程序時,編譯器運(yùn)行的處理器同生成的代碼運(yùn)行的處理器不同,這種編譯器叫做交叉編譯器。其中的elf是指編譯器生成的目標(biāo)文件格式。(其實(shí)我們平時用的單片機(jī)編譯器如GCC—AVR等已是交叉編譯器了,我到現(xiàn)在才弄清楚什么是交叉編譯器)
走了哪條編譯路徑?
系統(tǒng)程序和驅(qū)動程序往往包含很多的編譯選項(xiàng),很多選項(xiàng)都是在編譯時通過命令行定義的,如果想知道編譯的是那一段程序可以使用如下的方法:
#ifdef PLAT_AAA
#error Code for Platform AAA
#else
#error Code NOT for Platform AAA
#endif
這樣在編譯的時候就知道,編譯的是哪一條路經(jīng)了。對于支持#pragma message( “I am here”)的編譯器也可使用#pragma message預(yù)編譯指令。
我怎么知道那段代碼在那個文件中?
系統(tǒng)編程中經(jīng)常需要使用在多個文件中搜索字符串,在windows平臺下可以使用平臺提供的多文件字符串搜索工具。在linux平臺下,可以使用grep來搜索字符串。Grep 的搜索功能十分強(qiáng)大,支持正則表達(dá)式搜索,熟練使用grep對于閱讀系統(tǒng)和驅(qū)動程序代碼是很有
幫助的。
系統(tǒng)是從那個文件開始運(yùn)行的?
對于W i n d o w s C E 系統(tǒng),一般從
W I N C E 4 2 0 \PLATFORM\YourPlatform\KERNEL\HAL 目錄的某個匯編文件中。對于Linux
系統(tǒng)版本不同會存在一定差異,以arm處理器為例,一般會在linux2.4.x\arch\arm\kernel的head-armv.S中。
程序執(zhí)行到了那里?
可以在程序中插入如下代碼來實(shí)現(xiàn)
printf( “I am here %s, %d\n”,__FILE__, __LINE__);
代碼將打出printf語句所在的文件名和行號。
推薦書目
Jean J.Labrosse MicroC/OS-II The Real-Time Kernel,Second Edition
這本書是筆者接觸嵌入式實(shí)時系統(tǒng)的入門書,在國內(nèi)能夠買到中文版。這本書較為清楚地講述了實(shí)時系統(tǒng)的概念,各個組成部分的工作原理,特別是公開了實(shí)時系統(tǒng)內(nèi)核的源代碼,仔細(xì)研究定會受益匪淺。有個小的提示,對于初學(xué)者,這本書可以先不看第一章,直接從
第二章看起。
Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin,Greg Gagne Operating System Concepts
筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),無論是計算機(jī)還是電子工程專業(yè)都有很多學(xué)生對于操作系統(tǒng)的基本概念都沒有搞清,很少有學(xué)生有完整的系統(tǒng)編程經(jīng)驗(yàn)。
Operating SystemConcepts這本書對操作系統(tǒng)的感念講述只能用經(jīng)典來形容。對于嵌入式系統(tǒng)有興趣深入研究的同學(xué),首先
要把基礎(chǔ)打好,這本書就成了必讀之物了。
Andrew S. Tanenbaum Computer Networks
提起Andrew S. Tanenbaum 學(xué)習(xí)計算機(jī)的同學(xué)一定都知道OPERATINGSYSTEMs:Design and
Implementation這本書,筆者對于Tanenbaum
這樣的教授由衷佩服。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是嵌入式系統(tǒng)中的支柱性組成部分。愿意致力于網(wǎng)絡(luò)深層技術(shù)研究的同學(xué),這本書將你們建立一個堅實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
Karim Yaghmour Building Embedded Linux Systems
本書詳盡的介紹了嵌入式linux系統(tǒng)的組成,基本概念和如何去建立各個部分。全書篇幅較小,可謂短小精悍。即可以作為嵌入式linux 系統(tǒng)的入門讀物,又是開發(fā)過程各個部分的指南。
Advanced RISC Machines Ltd (ARM) ARM7 TDMI
Data Sheet
Advanced RISC Machines Ltd (ARM) ARM920T
Technical Reference Manual
學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)不了解當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的嵌入式處理器怎么行? ARM7 TDMI 的 data
sheet是學(xué)習(xí)ARM編程模型,指令集的好東西。在嵌入式系統(tǒng)中,M M U
(內(nèi)存管理單元)是很重要的部分,又是較難理解和掌握的部分。ARM920T Technical Reference Manual
正好可以幫你講解這方面的內(nèi)容。
Perter Van Der LinDen Expert C Programming
嵌入式系統(tǒng)級編程最常用的語言還是C 。很多同學(xué)都自認(rèn)為自己的C 語言學(xué)的很好,那好,就看看這本書吧,找找自己和Experts差距。
注:這篇文章是我在2004年第12期的學(xué)習(xí)園地看到的。文章的作者是袁通
作者簡介
袁通,北京工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)院嵌入式系統(tǒng)課程教師,曾于2 0 0 4 年以訪問學(xué)生身份工作于微軟亞洲研究院。
看完這篇文章后,我就迫不及待得貼出來,因?yàn)榇_實(shí)是寫的好啊。我搞嵌入式一年多了,從8051到ARM,學(xué)習(xí)過,彷徨過,高興過,郁悶過。。。近來甚至有
放棄的想法,終歸到底是對嵌入式開發(fā)認(rèn)識不全面造成的,一開始就一頭鉆到技術(shù)里,學(xué)習(xí)各種技術(shù),最終迷失在自己一手造成的泥坑里。這篇文章非常清晰的講述
了嵌入式開發(fā)的方方面面,對我這樣迷惑的人起到了醍醐灌頂?shù)淖饔谩?br>
嵌入式開發(fā)與桌面開發(fā)既有不同,又有非常大的聯(lián)系,而且十分注重實(shí)際操作能力。搞桌面開發(fā)的人在一開始接觸嵌入式的時候,通常轉(zhuǎn)換不過來,這主要體現(xiàn)在定
位上。如文中所說,你是誰,你要做什么?我對硬件的了解僅限于編程領(lǐng)域,PCB設(shè)計一竅不通,但并不能說你不懂硬件就不能從事嵌入式開發(fā)。一個系統(tǒng)的開發(fā)
設(shè)計方方面面,在自己感興趣和熟悉的領(lǐng)域做出自己的貢獻(xiàn)才是最主要的。
1。硬件設(shè)計: 需要有硬件設(shè)計的經(jīng)驗(yàn),對各種嵌入式器件有很好的了解。
2。系統(tǒng)移植:需要匯編經(jīng)驗(yàn),操作系統(tǒng)原理以及底層驅(qū)動的了解
3。應(yīng)用程序:需要桌面編程經(jīng)驗(yàn)