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嵌入式開發(fā)如何入門?

發(fā)布時間:2022-03-18 15:26:33來源:轉(zhuǎn)載

嵌入式開發(fā)如何入門?嵌入式說白了就是嵌入式系統(tǒng)。從應(yīng)用對象上加以定義來說,它是一個軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機械等附屬裝置。一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成,嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的核心。

嵌入式開發(fā)如何入門?

嵌入式系統(tǒng)專業(yè)是綜合了計算機硬件技術(shù),計算機軟件技術(shù)以及電子電路技術(shù)的一門綜合學(xué)科,所涉及的內(nèi)涵和知識非常廣泛。

1.C語言基礎(chǔ)

在開始學(xué)習(xí)嵌入式之前,首先要打好基礎(chǔ),其中較重要的是C語言基礎(chǔ),要至少達到能單獨編寫調(diào)試一個500行的小項目(大概是一個本地員工管理系統(tǒng)的代碼量),能夠了解C語言的基本語法規(guī)則,基本語句的使用,理解指針概念并能靈活使用各種指針。

在學(xué)習(xí)C語言的過程中,指針的概念比較難理解,但是如果對計算機組成原理有了解的話,地址和 指針,源碼和可執(zhí)行程序,軟件通過寄存器控制硬件這些概念都會變得很清晰。

那學(xué)習(xí)C語言使用什么環(huán)境?

選方案,Windows安裝虛擬機,虛擬機運行Linux操作系統(tǒng),編輯器選擇vim,命令行運行g(shù)cc編譯器編譯環(huán)境。

為什么要用Linux操作系統(tǒng)呢?

從上文中的各大企業(yè)對研發(fā)工程師的要求可以看出,Linux操作系統(tǒng)在嵌入式行業(yè)中的地位是任何操作系統(tǒng)不可比擬的。許多公司為了保護自己的代碼產(chǎn)權(quán),開發(fā)用的主機直接運行Linux操作系統(tǒng),并在命令行終端來控制主機。

大約一周的時間即可熟悉Linux系統(tǒng),你會體會到Linux和Windows系統(tǒng)的不同,擺脫對圖形化界面的依賴。

當(dāng)學(xué)會了C語言編程后,你需要掌握操作系統(tǒng)相關(guān)的知識,多線程多進程編程、網(wǎng)絡(luò)編程。通過實踐學(xué)習(xí)一些接口函數(shù)完成一些小項目比如銀行家算法、網(wǎng)絡(luò)聊天室等。對操作系統(tǒng)的知識有一個初步的感性認(rèn)識。

2.MCU和CPU

難道嵌入式開發(fā)就是如此嗎,說好的軟硬件可裁剪呢?別急,緊接著我們就需要加入MCU和CPU的學(xué)習(xí),要學(xué)習(xí)ARM是什么,不同系列的MCU開發(fā)方式不同,ARM Cortex™-A 系列應(yīng)用型處理器,可向托管豐富OS平臺和用戶應(yīng)用程序的設(shè)備提供全方位的解決方案,從超低成本手機、智能手機、移動計算平臺、數(shù)字電視和機頂盒到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、打印機和服務(wù)器解決方案,是作為學(xué)習(xí)嵌入式的合適的素材。

現(xiàn)在嵌入式的學(xué)習(xí)資源豐富,選擇合適的Cortex™-A 系列的開發(fā)板后,根據(jù)裸板開發(fā)、系統(tǒng)移植、驅(qū)動開發(fā)這樣的順序?qū)W習(xí)。

3.驅(qū)動開發(fā)

前面裸板開發(fā)和驅(qū)動移植的學(xué)習(xí)目的是面對接下來的驅(qū)動大魔頭,學(xué)習(xí)驅(qū)動開發(fā)我們需要有一個空杯心態(tài),需要有主動理解Linux內(nèi)核設(shè)計理念的意識(但是不要鉆牛角尖),時刻把握Linux下一切皆文件的宗旨和分層的思想。

當(dāng)我們在這一階段點亮開發(fā)板上的一盞明燈,恭喜你,一只腳踏進嵌入式開發(fā)的大門了。

4.C++和Qt

體會了較基本的驅(qū)動開發(fā)后,嵌入式學(xué)習(xí)還未結(jié)束,但是之后的學(xué)習(xí)我們有了一些選擇的主動權(quán),當(dāng)我們看到一些有意思的嵌入式小項目,我們可以理解它的實現(xiàn)思路。

而較好的學(xué)習(xí)方法是自己實踐完成一些小項目,你也許不滿足之前所學(xué),為什么不能把黑乎乎的命令行終端優(yōu)化成精美的液晶屏顯示,C++和Qt的學(xué)習(xí)就在所難免了。

5.Python人工智能

那么,如果你已經(jīng)可以實現(xiàn)一個小型的嵌入式項目了,但是如果大火的人工智能技術(shù)可以加入到這個小項目中,想必一定非??犰牛覀兛梢园汛舭宓挠脩艚缑孑斎敫某蓤D像識別或者人臉識別。

現(xiàn)在編寫人工智能代碼較廣泛的語言是Python3,在github上有許多的開源項目和代碼。為了看懂開源代碼,暫且不管復(fù)雜的數(shù)學(xué)相關(guān)的算法,首先需要學(xué)習(xí)Python3。

其實,Python3也是一種解釋型語言,之前的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中我們學(xué)過Shell,兩者都是解釋型語言,較大區(qū)別在于運行的環(huán)境和應(yīng)用的場景不同。

Shell多用于編寫Linux系統(tǒng)下的小工具,Makefile的編寫是較大的應(yīng)用場景,Python可以運行在Windows和Linux下,移植了Python的開發(fā)板,可以根據(jù)各大AI開放平臺的支持,將設(shè)備接入平臺調(diào)用云平臺提供的API,實現(xiàn)圖像識別、人臉識別、文字識別......

6.STM32

一個產(chǎn)品級的項目考慮的不僅僅是功能的實現(xiàn),還要考慮功耗、成本。

此時你會發(fā)現(xiàn)許多低功耗的模塊可以取代之前基于ARM Cortex™-A的開發(fā)板,STM32映入眼簾,STM32的開發(fā)原理無非也是控制寄存器驅(qū)動硬件模塊,在芯片手冊中掙扎一段時間,通過一周的時間熟悉CubeMX和keil的使用,驅(qū)動一個溫濕度傳感器或者其它傳感器模塊,在這個過程中我們就可以了解STM32開發(fā)的基本套路。

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