讀大學時學過計算機組成原理、操作系統、計算機網絡等等課程，但是大學生都知道，上完那些課只是懂一點皮毛而已，打打醬油就過去了。特別是對于軟件工程師，一定要多實踐、多思考才行。理論知識顯得并沒有搞硬件或者偏硬件開發的那么重要，因為軟件的重點在于邏輯和算法。

個人認為，在中、高級階段，偏硬莫非就是一種知識活兒，而偏軟莫非就是一種體力活兒……只有到達專家階段才能夠有所突破。對比一下培訓機構的軟件開發和硬件開發的培訓費用就知道了，一般的軟件培訓(Java/C++/PHP/C#)，收費大概是一個月3000，強調是“一個月”，一般的培訓都是2~6個月，所以總費用少則幾千，多則上萬。而嵌入式的培訓費則是按天計算，1天大概500，強調是“1天”，一般的培訓是一周，也有培訓半年的，但是費用也相當高!由此可見，嵌入式的課程含金量很高。軟件開發，特別是網站開發，比嵌入式辛苦多了。

如果硬件和軟件兩者皆不了解，那么推薦你選擇偏硬件的方向，實惠很多。綜合其他前輩的經驗，嵌入式開發是個不錯的工作，應該比公務員都還好，但要學好大學里面的課程，比如數字邏輯、電路分析、微機原理、單片機等等，理論很重要。理論面前，男女平等。

靜下心來看書、做項目，你會發現有些東西確實可以在短短兩、三個月內學通，即使說你今年做LinuxC/C++開發，明年做JavaEE、Android開發，后年去做硬件開發、驅動開發，那都是沒問題的。問題是，你喜歡做什么?你想要達到哪種境界?

嵌入式開發總結

一、基礎知識


目前流行的嵌入式操作系統有：linux、uC/OS、WindowsCE、VxWorks、PalmOS和QNX。其中VxWorks實時性很強，最穩定、可靠，但價格昂貴，而其他的都有各自的優點。

ARM公司(原名Advanced RISC Machine)，主要是研發ARM系列微處理器(出售IP，即知識產權)，目前全世界有幾十家著名的半導體公司都使用ARM公司的授權，包括IBM、Intel、SONY、LG等。ARM微處理器已成為RISC標準。目前基于ARM核的處理器有以下幾種：

ARM7/9 Thumb家族
ARM9/10E家族
ARM 11家族
ARM Cortex家族
SecurCore家族
OptimoDE Data Engine家族
MPCore Multiprocessors家族
Intel公司的StrongARM(相當于ARM8)和Xscale。

ARM7處理器采用了ARMV4T(馮諾依曼)體系結構。目前主流的ARM7內核是ARM7TDMI(最常用)、ARM7TDMI-S、ARM720T和ARM7EJ-S。T代表支持Thumb指令集，D代表支持片上調試，M代表內嵌硬件乘法器，I代表支持片上斷點和調試點。

ARM9處理器采用改進型哈佛體系結構。采用五級流水處理及分離的Cache結構。常見的系列有：ARM920T、ARM922T和ARM940T。

Xscale是基于ARMv5TE體系結構，是一款性能全、性價比高、功耗低的處理器。支持16位的Thumb指令和DSP指令集。

Cortex，按傳統的命名方法，Cortex可以看做ARM12。ARM公司推出了Cortex-A/R/M三個系列。

還有ARM9E、ARM11、MPCore、StrongARM等，略。

比較經典的是基于三星ARM9的S3C2440的開發板，這個系列的資料很多。還有基于三星ARM11的S3C6410開發板，可以跑android。

ARM體系結構的變種

Thumb指令集(T變種)是將ARM指令集重新編碼形成的一個子集。常見的ARMv5T使用v2版的Thumb指令集。

此外，還有長乘法指令(M變種)，增強型DSP指令(E變種)，Java加速器Jazelle(J變種)和ARM媒體功能擴展(SIMD變種)。

二、開發流程


不管系統多么復雜，一般都是以最小系統為基礎，通過加入所需的功能模塊構成的。最小系統大概包括電源電路、時鐘電路、復位電路、外擴的存儲系統和調試接口。

1、硬件設計

首先要進行實驗板硬件資源規劃，例如在最小系統的基礎上擴充I2C存儲器、串行接口、網絡接口、USB接口、觸摸屏接口，以及按鍵、蜂鳴器等。

然后設計硬件電路，包括電源電路、復位電路、時鐘微處理器電路、外部存儲器電路電路、網絡接口電路等等，這一部分貌似比較有難度。許多公司也都是出售組裝好的開發板。

PCB的設計，要考慮到抗高頻干擾、信號完整性、差分布線等。焊接好元件之后還要調試電路。

2、軟件的移植與開發

軟件系統的移植主要包括Bootloader的移植、Linux操作系統的移植(包括內核和文件系統的移植)以及針對實驗板的驅動程序的編寫等。

1)準備交叉編譯工具
2)引導加載程序的移植(例如vivi、U-Boot)
3)內核的移植
4)根文件系統的移植
5)驅動程序的編寫
6)其他，例如JTAG測試。

三、移植Linux內核


基本步驟為：

1)獲取某一版本的Linux內核源碼，根據具體目標平臺對內核源碼進行必要的改寫，主要是修改體系結構相關的部分。

PS：顯然，對內核源碼的修改很有難度，它既要求開發者對Linux內核結構非常熟悉，對目標平臺的硬件結構也非常熟悉，而且要有良好的匯編基礎。這一部分的工作一般都是目標平臺提供商完成的，而且主要的東西是ARM公司的工程師來完成，由他們提供相關版本的Linux內核的補丁，然后把補丁打到我們所用的Linux內核上，經過必要的配置和交叉編譯就行了。所以說，內核的定制和改寫難度很大，一般的軟件工程師和硬件工程師都很難勝任。

2)打補丁，然后配置內核，調出內核配置界面，選上某些選項或者去掉某些選項，配置選項非常多，而且某些選項之間有關聯，所以說這一步比較有難度。下面列出一些配置項，每個配置項都可以選擇Y(將該功能編譯進內核)、N、M(編譯成可以在需要時動態加載的模塊)。

Code maturity level options(代碼成熟度選項)
General setup(通用設置)
Networkong deveices(包括很多子選項dummy net driver support，PLIP support，SCSI device support等)

3)編譯內核，用幾個命令就可以編譯內核了。#make clean，#make dep，#make zImage。

4)移植根文件系統，內核編譯完之后，可以運行各種命令并支持各種功能的中央處理器，但是如果缺少了內存、硬盤等設備也不能正常運行。根文件系統中存放了Linux系統所需要得各種程序文件，沒有這些文件內核無法正常工作。同樣，要移植根文件系統需要清楚Linux的運行機制，比較麻煩。所以一般都使用Busybox這個工具。安裝配置Busybox，向Busybox添加命令，構造根文件系統，制作根文件系統映像文件(形如initrd.gz)。

5)使用U-Boot制作、下載內核。U-Boot支持uImage格式的內核文件。啟動內核，然后使用U-Boot加載根文件系統映像。

四、開發環境的建立


一般宿主機推薦用Red Hat9.0，需要宿主機在硬件上有標準串口、并口、網口;軟件上具有目標板的Linux內核、ramdisk文件系統映像以及Bootloader。軟件的更新通常使用串口或網口，最初的Bootloader燒寫是通過JTAG進行的。

首先要在宿主機上建立交叉編譯調試的開發環境，許多開發板配有光盤能實現自動安裝。用minicom作為被開發目標板的終端，開發前要正確的配置minicom。然后配置TFTP(簡單文件傳輸協議)，用于在目標板和宿主機之間傳輸文件。配置NFS，以便終端機能共享宿主機的文件。
實驗1 編譯Bootloader
很簡單。一種常見的Bootloader是PPCBoot，另一種是vivi。
實驗2 編譯Linux內核
用幾個命令就可以編譯內核文件，編譯后就要配置，配置稍微繁瑣一點。但是每個選項在網上都可以找到相應的配置方法。
實驗3 制作文件系統及程序的燒寫
實驗4 燒寫各部分到目標板
實驗5 交叉編譯并運行簡單程序
打開minicom開啟實驗板電源，掛載實驗板。編譯C語言的命令形如：
/opt/host/armv4l/bin/armv4l-unknown-linux-gcc -o HelloWorld HelloWorld.c
實驗6 簡單驅動程序的編寫

編寫一個簡單字符設備的驅動程序。該程序非常簡單，但是涉及到很多系統硬件的知識。if，for，switch，static，define這些關鍵字用得很多，也涉及到結構體，涉及到直接對地址的操作、位運算。涉及到物理設備，中斷等一些知識。

其實，顯而易見，驅動開發更靠近硬件一些，程序方面主要是熟練c語言就可以了。驅動開發的最大喜悅就是把物理設備給驅動起來的，并盡量使驅動不出問題，物理設備能夠正常運行。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ARM嵌入式开发总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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