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嵌入式底層開發知識詳解

不知不覺中,學習嵌入式已經有差不多兩年的時間了,從大二的時候開始學習DSP,現到開始接觸ARM9,有很大的感觸,所以分享出來,和大家一起進步。首先說明,這些只是個人學習中的看法,如果你與我的看法不同,那么請把你的看法分享出來。讓大家也進行一下學習。

在老師的要求下。把51單片機著為入門嵌入式的接觸MCU,現在想起來,老師做得很對,因為他當時要求我在兩個月的時間內把51開發板板上的接口驅動都寫出來,但是,不要求我把51搞太長的時間。只要知道怎么進行控制外設,但是有一點。UART,IIC,SPI等常見的驅動程序設計必須了解其真正的原理。這為后來的學習打下了強有力的基礎。

在大二的暑假,由于項目的關系,開始接觸TMS320F2812DSP,老師沒有說什么,給我一本2812芯片手冊,再給一個仿真器,一個開發板,就讓我在一天之內完成一個LED點陣進行顯示漢字。還好,看了一天的芯片手冊,在晚上的時候把GPIO看了一下,加上在51的時候也寫過數碼管的實驗,所以,不一會兒就寫出來。之后的所有的接口驅動都是一邊看手冊一邊寫驅動。由于DSP更偏重于算法。對LCD的支持不太好,所以不得不又得了解一下ARM。

在學習ARM的過程中,我個人認為最重要幾章應該是前10章,加上后面的中斷控制這一章,這幾章才是ARM體系結構的重點,看一下開發板的起動程序,特別對MMU的重定向不是那么簡單,小弟不才,到現在還不敢自己動手寫起啟動程序。后面的接口驅動程序與其它的MCU的差不多,就只是寄存器的配置不同罷了。

眼下Linux與WCE這兩個操作系統在嵌入比較熱,所以有很多初學者都只去進行學習基于操作系統的驅動程序開發,其實,以其說那叫驅動程序開發,還不如是調用驅動程序模塊功能函數開發。因為操作系統中已經對很多的接口驅動進行了模塊化,所以,只需進行相應的調用與注冊,管理就可以實現對硬件的控制,可是,各位有沒有想過,你真正的操作硬件還是別人給你屏蔽了硬件。

所以,個人認為,如果想真正的了解驅動程序的實現過程。還是基于裸機的驅動程序更加好,因為這樣可以讓你真正的知道某個接口是怎么進行驅動的,這樣對個人的能力的修行應該更加為重要,因為學嘛,總得自己的能力提高。不要搞到最后沒有操作系統就不知道怎么寫一個驅動程序。這意味著什么呢。在論壇上經常見到尋找Linux內核API的問題,如果真正的動手開發過裸機的驅動程序,直接到內核里的相應位置去看.H,或者.C文件,這樣不就知道操作系統提供給我們的接口函數了嘛。還能更加清楚各個參數的約束條件。

當然,如果是產品化的驅動程序,還是基于操作系的驅動更好,因為操作系統模塊化的驅動程序都是經過嚴格的測試的,經典的程序,這樣對產品的開發周期與產品的穩定性可以得到保證。

不管什么方向,牛人都是從基礎一步一步的走出來的,因為他們對每一個接口驅動都了解,所以,他們寫出來的基于操作系統的驅動程序,那是一件藝術品,是經過效率考慮后的成品。不真正了解接口驅動實現的人寫出來的基于操作系統的驅動程序,那是代碼的堆砌,形似而神非。對于嵌入式這一個特殊行業,需要的是神真而非形似,這就是底層驅動程序的特別之處。

所以,對于初學者來說,特別向我這樣的初學者,在實驗過程中最好先寫基于裸機的驅動程序,再去看看別人寫的,對照一下,這樣對個人的能力提高有很大的幫助。當裸機驅動程序達到令自己滿意后,再去寫基于操作系統的驅動程序,這樣你會對這一接口驅動有一個質的提高而非好像懂了,其實什么也不懂。

其實,uC/OS-II是一個最不錯的學習系統,因為其只提供我們內核的調度,所以,要想真正的了解內核調度,多任務的實現過程等,uC/OS-II是一個不錯的選擇,雖然ARM9以上的CPU跑uC/OS-II有點浪費資源,但是對學習來說,這是一個很好的操作系統,因為每一個接口的驅動程序都得自己動手一個字節一個字節的寫入,同時信號量的控制,多任務的創建,同步異步機制,死鎖等問題都得自己去思考。
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