嵌入式硬體學習方法,看了這些你就不會迷茫了
嵌入式的硬體學習是開始嵌入式的基礎,那麼現在我分享一下在華清遠見嵌入式學習的一些經驗,方法。從第一個最簡單的流水燈開始,都是從開始讀懂硬體原理圖開始的,所有首先要有基本的電路知識,然後就是可以先學一下51微控制器開發板,學習一下51的微控制器基本外圍裝置有哪些。再做做基於微控制器的電子系統自設計,如電子時鐘之類的,然後再慢慢的開始MO,STM32,ARM9,11,ARM A9 等系列的開發板的硬體,基礎硬體的配置,bootloader的移植,最後再做一個基於作業系統的電子設計,就差不多對嵌入式的硬體有個通透的瞭解了。
1、基本電路知識嵌入式硬體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。瞭解常用的基本器件,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體電路圖,才能為後續開發奠定基礎。
3、微控制器(51微控制器)初學者首次接觸嵌入式處理器一般都是51微控制器,51微控制器入門相對簡單,並且通用度比較高,可以購買開發板動手學習。如學習編寫流水燈、按鍵掃描、數碼管、液晶顯示、AD/DA取樣等簡單程式。
4、基於微控制器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,自己設計並繪製電路圖,自己焊接或者生產PCB板,設計小型的電子系統。如設計一個尋線小車,溫度採集、時鐘顯示等嵌入式系統。
5、430、STM32、Cortex-M3(可選)430微控制器、STM32以及Cortex-M3處理器作為學習嵌入式作業系統前的過渡階段,各位朋友可以自行選擇學習。為什麼需要用他們來過渡呢?因為51微控制器內部暫存器很少,編寫程式時不需要對GPIO口進行配置,預設就已經是輸入或者輸出。而當處理器功能強大之後,往往一個GPIO可實現多種功能,如USB功能、IIC功能、UART功能。在使用這種GPIO時就必須先進行配置,才能滿足需求。因此在學習後面作業系統之前,有時間的同學可以從這些微控制器過渡,這樣不至於後續學習摸不到頭腦。
6、ARM9/ARM11裸機學習裸機程式編寫,即不帶作業系統的程式編寫,其作用和上面430微控制器的作用相似,目地就是為了熟悉ARM架構,對ARM暫存器有深入的瞭解,這將對以後的驅動程式編寫帶來很大的方便。同樣,裸機程式學習可像51微控制器一樣,購買開發板,在開發板上進行一些中斷、GPIO、UART的操作。
7、Linux系統移植&BOOTLOADER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,對於系統的移植、系統的裁剪是學習的難點。搭建嵌入式作業系統的開發環境,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。BOOTLOADER是作業系統啟動前,進行硬體初始化以及搭建作業系統執行環境的一段程式碼,有點類似於PC機的BIOS程式。BOOTLOADER主要與硬體關係很大,需對處理器暫存器相當的熟悉,因此在初期學習的時候可以參考U-boot等學習。
8、基於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式了,通過交叉編譯環境將驅動程式編譯並下載到目標板上,並且編寫一段小測試程式驗證驅動的正確性。如在Linux下實現流水燈,實現按鍵功能。
9、基於作業系統的電子設計學習到這一步,就可以稱得上嵌入式硬體高手了,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。可以設計一些基於作業系統的攝像頭驅動、按鍵驅動、紅外驅動等。總結:其實嵌入式硬體的學習和軟體學習是分不開的。在學習硬體的過程當中,也要不斷的測試,從8位的微控制器到32位的,從沒有作業系統到有嵌入式作業系統,從簡單的流水燈到複製的bootloader移植。都是軟體硬體分不開的。
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