硬件學習(xi)該(gai)從何下手
時間：2018-08-14 來源：未知
嵌入式(shi)的(de)(de)硬件(jian)學(xue)習(xi)是(shi)開(kai)始(shi)(shi)嵌入式(shi)的(de)(de)基(ji)礎(chu)，從第一個簡單(dan)的(de)(de)流水燈開(kai)始(shi)(shi)，都是(shi)從開(kai)始(shi)(shi)讀(du)懂硬件(jian)原理(li)圖開(kai)始(shi)(shi)的(de)(de)，所有(you)首先要有(you)基(ji)本的(de)(de)電路知識(shi)，然后(hou)就是(shi)可(ke)以(yi)先學(xue)一下(xia)51單(dan)片機開(kai)發(fa)板(ban)，學(xue)習(xi)一下(xia)51的(de)(de)單(dan)片機基(ji)本外圍設(she)備有(you)哪些。再做(zuo)做(zuo)基(ji)于單(dan)片機的(de)(de)電子(zi)系統自設(she)計(ji)，如電子(zi)時鐘之類的(de)(de)，然后(hou)再慢(man)(man)慢(man)(man)的(de)(de)開(kai)始(shi)(shi)MO,STM32，ARM9，11，ARM A9 等系列的(de)(de)開(kai)發(fa)板(ban)的(de)(de)硬件(jian)，基(ji)礎(chu)硬件(jian)的(de)(de)配置，bootloader的(de)(de)移植，后(hou)再做(zuo)一個基(ji)于操作系統的(de)(de)電子(zi)設(she)計(ji)，就差不多(duo)對嵌入式(shi)的(de)(de)硬件(jian)有(you)個通透的(de)(de)了解了。
1、基本電路知識
嵌(qian)入(ru)式(shi)硬件(jian)也是需要許多電(dian)路(lu)(lu)搭建(jian)起(qi)來的，學習(xi)嵌(qian)入(ru)式(shi)之前(qian)必須對電(dian)路(lu)(lu)基(ji)本知識(shi)有(you)一定(ding)基(ji)礎(chu)。了解常用(yong)的基(ji)本器(qi)件(jian)，基(ji)本儀器(qi)使用(yong)，具有(you)一定(ding)的電(dian)路(lu)(lu)分(fen)析(xi)能(neng)力。這(zhe)樣(yang)你才(cai)能(neng)看得懂(dong)嵌(qian)入(ru)式(shi)系統(tong)的硬件(jian)電(dian)路(lu)(lu)圖(tu)，才(cai)能(neng)為后(hou)續開發奠(dian)定(ding)基(ji)礎(chu)。
2、基本語言知識
嵌入式(shi)驅(qu)動程(cheng)(cheng)序編寫需要用(yong)到C語言，因此在學習(xi)嵌入式(shi)之前還必須熟練C語言基本語法(fa)，并能編寫些(xie)普通程(cheng)(cheng)序代碼。這(zhe)里需要提醒，在學習(xi)C語言時養成規(gui)范(fan)的編程(cheng)(cheng)習(xi)慣(guan)，如添(tian)加(jia)備注、注意排(pai)版等，這(zhe)將對以后的程(cheng)(cheng)序準確性(xing)有很大影響。
3、單片機(51單片機)
初學者首(shou)次(ci)接觸嵌入(ru)(ru)式處(chu)理器一般都是(shi)51單(dan)(dan)片(pian)(pian)機(ji)，51單(dan)(dan)片(pian)(pian)機(ji)入(ru)(ru)門相對簡單(dan)(dan)，并且通用度(du)比(bi)較高(gao)，可(ke)以購買(mai)開發板動手學習(xi)。如學習(xi)編寫流水燈、按鍵(jian)掃描、數碼管、液晶(jing)顯(xian)示(shi)、AD/DA采(cai)樣等(deng)簡單(dan)(dan)程序。
4、基于單片機的電子系統自設計
有了前面的學習經歷，可(ke)自(zi)己脫(tuo)離(li)開(kai)發板，自(zi)己設計并繪制電路(lu)圖，自(zi)己焊接或(huo)者生產PCB板，設計小型(xing)的電子系統(tong)。如(ru)設計一個尋(xun)線小車，溫度(du)采集、時鐘顯示等嵌入(ru)式系統(tong)。
5、430、STM32、Cortex-M3(可選)
430單片機、STM32以及(ji)Cortex-M3處理器作為(wei)學習嵌入式操作系統前的過(guo)渡(du)(du)階段，各位朋友可以自行(xing)選(xuan)擇(ze)學習。為(wei)什么(me)需要用他們來過(guo)渡(du)(du)呢?
因(yin)為51單(dan)片機內部寄存器(qi)很少，編寫程序時(shi)不(bu)(bu)需要對GPIO口進行配(pei)置，默(mo)認就已(yi)經是輸(shu)入(ru)或(huo)者輸(shu)出。而當處理器(qi)功能強大之(zhi)后(hou)，往往一個GPIO可(ke)實現多種功能，如(ru)USB功能、IIC功能、UART功能。在(zai)使用這種GPIO時(shi)就必須先進行配(pei)置，才能滿足需求。因(yin)此在(zai)學(xue)習(xi)后(hou)面操作(zuo)系統(tong)之(zhi)前(qian)，有(you)時(shi)間(jian)的同(tong)學(xue)可(ke)以從這些(xie)單(dan)片機過渡，這樣不(bu)(bu)至于后(hou)續學(xue)習(xi)摸不(bu)(bu)到(dao)頭(tou)腦。
6、ARM9/ARM11裸機學習
裸機(ji)(ji)程(cheng)序編寫(xie)(xie)，即不帶操(cao)作(zuo)系(xi)統的程(cheng)序編寫(xie)(xie)，其作(zuo)用和上面430單片機(ji)(ji)的作(zuo)用相似，目(mu)地(di)就是為了熟(shu)悉ARM架構，對(dui)ARM寄(ji)存器(qi)有深入(ru)的了解，這將對(dui)以后的驅動程(cheng)序編寫(xie)(xie)帶來很大(da)的方便。同樣，裸機(ji)(ji)程(cheng)序學習可像51單片機(ji)(ji)一樣，購(gou)買開(kai)發(fa)(fa)板，在開(kai)發(fa)(fa)板上進行一些中斷、GPIO、UART的操(cao)作(zuo)。
7、Linux系統移植&BOOTLOADER
嵌(qian)入式系統(tong)(tong)學習(xi)特別(bie)注意又特別(bie)難(nan)的(de)地方(fang)就是(shi)(shi)Linux系統(tong)(tong)移植，對(dui)于系統(tong)(tong)的(de)移植、系統(tong)(tong)的(de)裁剪是(shi)(shi)學習(xi)的(de)難(nan)點。搭建嵌(qian)入式操(cao)作系統(tong)(tong)的(de)開(kai)發環境，即交叉(cha)編譯(yi)環境也比(bi)較(jiao)麻煩(fan)，因此在學習(xi)過程中一(yi)定要一(yi)步一(yi)步動手實踐操(cao)作。
BOOTLOADER是操作(zuo)系(xi)統啟動(dong)前，進(jin)行硬(ying)件(jian)初始化以及搭建操作(zuo)系(xi)統運(yun)行環境的一段(duan)代(dai)碼(ma)，有點類似(si)于PC機的BIOS程序(xu)。BOOTLOADER主要與(yu)硬(ying)件(jian)關系(xi)很大，需對處理(li)器(qi)寄(ji)存(cun)器(qi)相當的熟悉，因此在初期學習(xi)的時候可以參考U-boot等學習(xi)。
8、基于Linux的底層驅動編寫
上(shang)面(mian)學(xue)習了Linux系統移(yi)植，就可以編寫底層驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)(xu)了，通過交(jiao)叉編譯(yi)環境將驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)(xu)編譯(yi)并(bing)下(xia)載到目標(biao)板(ban)上(shang)，并(bing)且編寫一(yi)段小測試程(cheng)序(xu)(xu)驗證驅(qu)動(dong)的正確性。如在Linux下(xia)實現流水燈，實現按(an)鍵(jian)功能。
9、基于操作系統的電子設計
學習(xi)到(dao)這(zhe)一(yi)步，就可(ke)以(yi)稱得上嵌(qian)入式(shi)硬件高手了，因為你已經具備獨自設計嵌(qian)入式(shi)系(xi)統的能(neng)力(li)了，現在就來小試牛(niu)刀。可(ke)以(yi)設計一(yi)些基(ji)于(yu)操(cao)作系(xi)統的攝(she)像頭驅(qu)動、按鍵(jian)驅(qu)動、紅外驅(qu)動等。
總結：
其實嵌(qian)入(ru)式(shi)硬(ying)(ying)件(jian)的(de)(de)(de)(de)學習和(he)軟件(jian)學習是(shi)分(fen)不(bu)開的(de)(de)(de)(de)。在(zai)學習硬(ying)(ying)件(jian)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)當中，也要不(bu)斷的(de)(de)(de)(de)測試，從8位的(de)(de)(de)(de)單片機到(dao)32位的(de)(de)(de)(de)，從沒有操作系(xi)(xi)統(tong)(tong)到(dao)有嵌(qian)入(ru)式(shi)操作系(xi)(xi)統(tong)(tong)，從簡單的(de)(de)(de)(de)流(liu)水燈到(dao)復制的(de)(de)(de)(de)bootloader移(yi)植。都是(shi)軟件(jian)硬(ying)(ying)件(jian)分(fen)不(bu)開的(de)(de)(de)(de)。
