在进行嵌入式体系的开发时,首要面对的难题便是怎么选择一个适宜自己的开发渠道。ARM系列处理器是专门针对嵌入式设备规划的,是现在结构嵌入式体系硬件渠道的首选。本文将介绍怎么选择适宜实践需求的嵌入式开发渠道,怎么构建有用的开发环境,以及怎么迈出嵌入式Linux体系开发的榜首步。
选用攻略
在进行嵌入式体系的开发之前,首要必需求选择恰当的开发渠道。关于经历丰富的开发者来说,当然能够自己着手拼装硬件,然后选择适宜的嵌入式Linux体系,将其移植到开发渠道上。但关于初学者来说,或许更好的办法是购买硬件厂商现已做好的开发板,将精力会集在运用程序的开发上。
尽管ARM微处理器有多达十几种的内核结构、几十个芯片生产厂家和很多的功用组合,但这也给广阔嵌入式开发人员在确认计划时带来了必定的困难。客观上讲,嵌入式体系一般都是量身打造的。开发人员有必要依据客户需求选择适宜的软硬件渠道,不然的话要么无法完结所要求的功用,要么就会形成资源的糟蹋,选择出一个适宜的计划的确很不简略。初学者在做决守时无妨学习下面的一些经历。
ARM公司规划了一系列的微处理器内核结构,以习惯不同运用领域的需求。假如用户期望运用Windows CE或规范Linux等操作体系来削减软件开发时刻,就需求选用ARM720T以上带有内存办理单元(MMU)的ARM芯片,如ARM720T、ARM920T、ARM922T、ARM946T等。但关于ARM7TDMI这类没有MMU的微处理器来说,只能运转像UcLinux那样不需求MMU支撑的操作体系,而无法运转规范的Linux。
微处理器的作业频率在很大程度上决议了其运算才能的凹凸。ARM7系列微处理器的典型处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片的体系主时钟为20MHz到133MHz;ARM9系列微处理器的典型处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9芯片的体系主时钟为100MHz到233MHz;ARM10系列微处理器的典型处理速度为1.25MIPS/MHz,其时钟频率则能够高达400MHz。不同ARM芯片对时钟的处理各不相同。有些芯片只要一个主时钟频率,而有些芯片的内部时钟操控器则能够分别为ARM核、USB、UART和DSP等功用部件供给不同频率。
大多数ARM微处理器片内存储器的容量都不大,需求用户在规划嵌入式体系时扩大外部存储器。
除了ARM微处理器核之外,简直一切的ARM芯片都依据各自不同的运用领域扩展了相应的功用模块,并集成在芯片之中,然后形成了片内外围电路,如USB接口、I/O接口、RTC和LCD操控器等。嵌入式体系的开发人员应该尽或许运用这些外围电路,来完成体系所要求的功用。这样既能够简化体系的规划,一起又能够进步体系的可靠性。
为嵌入式体系选择适宜的硬件渠道是一件很杂乱的作业。以上给出的仅仅一些根本的准则,实践运用傍边还要依据状况灵敏确认。笔者在打开对嵌入式Linux的研讨和开发之时,经过比较和辨别,选用了一款依据S3C4510B处理器的开发板。它是由三星公司推出的一款具有很高性价比的16/32位RISC微操控器,选用的是ARM公司供给的ARM7TDMI RISC处理器核。由于它具有高性能、低功耗等长处,因而特别适宜于对价格和功耗比较灵敏的运用场合,如手持设备、网络通讯和工业操控等。
S3C4510B整个开发板的结构大致如图1所示。
图1 依据S3C4510B的开发板框图
快速入门
下面就来一睹嵌入式Linux的芳容。假如用户的开发板是由专门的硬件厂商供给的,一般来说都会预装一个嵌入式操作体系,如Windows CE、Palm OS或Linux等。此处介绍的S3C4510B开发板预装的是嵌入式Linux。咱们无妨借用它来感受一下嵌入式Linux的开发办法。假如用户的开发板是自己拼装的,或许买来时预装的是其它的嵌入式操作体系,那么就需求自己着手来从头构建体系了。
正如前面介绍过的,在开发嵌入式体系时需求用到两个渠道:一个是开发渠道(Host),另一个是方针渠道(Target)。开发渠道通常用一般的PC机充任。它能够经过串行端口、并行端口和以太网等方法与方针渠道相连,然后一起构成一个嵌入式体系的根本开发环境。关于嵌入式Linux体系来说,最简略的开发环境只需求用到宿主机、方针板和串行衔接线。它们之间的衔接如图2所示。
图2 最简略的开发环境
当硬件衔接好之后,接下去该做的便是要在宿主机和方针板之间建立起衔接。这需求在宿主机上运转一个终端仿真程序。Linux下终端仿真程序非Minicom莫属。Minicom是一个界面友爱,而且简略运用的串口通讯程序,运用它能够很方便地对串行端口进行监督或操控,是嵌入式Linux开发环境中十分重要的一个组成部分。略微了解串行通讯的人都知道,进行串行通讯时比较费事的是通讯参数的设置。好在Minicom供给了十分友爱的装备界面,经过履行下面的指令将进入Minicom的装备界面,如图3所示。
# minicom -s
图3 Minicom装备界面
从选单中选择Serial port setup项,进入串行端口装备界面。然后用户依据所用开发板的具体状况,选择正确的串行设备文件、波特率、数据位、中止位、奇偶校验位、硬件流操控和软件流操控参数。在图4中选择的参数代表运用串口1(/dev/ttyS0)、波特率为19200bps、数据8位、无奇偶校验位、中止1位、无硬件流操控和无软件流操控。
在设置好串行通讯的参数之后,从头返回到Minicom的主装备界面;然后选择Save setup as dfl项保存当时装备值;再选择Exit from Minicom项退出Minicom。
图4 串行端口参数设置
假如一切正常,下面就能够经过Minicom来与开发板建立起正常的通讯了。首要履行如下指令再次进入Minicom:
# minicom
然后接通开发板上的电源,或许按下开发板上的复位键,就能够在Minicom中监督到开发板上嵌入式Linux体系的当 前运转状况。能够将Minicom幻想成是开发板上嵌入式Linux体系的一个虚拟终端,也便是说在Minicom中输入的一切指令都将交由开发板上的嵌入式Linux体系来进行处理。
小结
构建嵌入式体系的首要任务是清晰它究竟要做些什么。用处决议了嵌入式体系的整个行为形式和体系结构,一起也决议了它所应该选用的硬件渠道和软件渠道。为嵌入式体系选择方针渠道有必要审慎,由于这牵涉到有没有好的开发环境和技术支撑,必定要依据实践状况来选择适宜的处理器、适宜的开发板和适宜的开发环境。在开发嵌入式体系时请一直紧记一点,用户需求永远是嵌入式体系的“榜首推动力”。