ARM裸机从零开始的学习2---基础概念

ARM裸机从零开始的学习2---基础概念

                                   

                               ---参考朱有鹏ARM裸机全集

1、嵌入式的系统的构成特点和演进方向

（1）专用，软硬件可裁剪可配置

（2）低功耗，高可靠性、高稳定性

（3）软件代码短小精悍

（4）代码可固化（代码可以烧录到固件里面去）

（5）实时性：嵌入式系统的实时性是要求很高的，UCOS

（6）弱交互性，很多学生都喜欢玩触摸屏，但是那真的不是嵌入式的主流

（7）专业开发人员

2、嵌入式系统的组成

（1）硬件

微处理器：CPU

储存器：存储你程序需要加工的数据

IO接口：输入输出设备       、、视频的输出设备

（2）软件：（嵌入式软件和单片机的软件是不分层）

嵌入式操作系统：（基本上是写好的）驱动其实就是在写操作系统

BSP：  board  support  package  板级开发包（硬件的支持软件）

应用软件：

应用程序：

操作系统的应用编程和网络编程

GUI   GPRS   3G   WIFI

操作系统        智能操作系统         操纵平台

硬件               中央处理器             ROM、RAM、IO口

整体功能太复杂了，不分层比较难做。

应用程序和操作系统之间的编程。

能用的人是不一定是能造出来的，所以写驱动比较难

3、嵌入式系统的发展演进1：

（1）以单芯片为核心，可编程控制器的存在的形式

--没有操作系统支持

--软件以汇编为主

--功能单一，处理效率低，存储容器小，没有对外接口

--使用简单，价格低

（2）以嵌入式CPU为基础，简单操作系统为核心

--CPU种类多，通用性弱

--系统开销小，效率高

--达到一定的兼容性，拓展性

--用户体验度不高，交互界面不够友好

（3）以嵌入式操作系统为标志

--兼容性好，适用性不同平台

--系统开销小，效率高具有高模块化以及拓展性

--图形化界面，用户界面友好

--丰富的外部接口

（4）以物联网为标志

--将传感器技术，互联网技术以及传统的嵌入式技术综合联系

--小型号，智能化，网络化以及可视化

--低功耗，绿色环保

--多核技术、云计算技术以及虚拟化技术

DSP（主运算）加ARM（主控）

4、何为交叉编译？

嵌入式的交叉编译的。

两种开发模式：

（1）非嵌入式开发：

           纯软件开发，直接一台电脑就可以进行开发了。

（2）嵌入式开发：

           编译得到可执行程序，发布给开发板等之类的低等的处理器，这种方式就叫做交叉编译。

嵌入式开发的CPU比较简单，本身无法搭建开发环境，有些连操作系统都没有。交叉编译可以用高性能机器为低性能机器开发

软件。

交叉编译有什么特点？

交叉编译必须使用专用的交叉编译工具链

由于可执行程序不能本地的运行调式，因此必须配合一定的手段

（专用的调式器，JTAG调式器，USB下载，串口下载，SD卡启动，网络共享）

将可执行程序加载到目标嵌入式设备运行以及调式）

5、CPU的设计原理、数据总线和地址总线

（SMP：对称多核处理器）

CPU和总线示意图

图片分析：

1、一般SOC里面都有CPU和UART

     寄存器 ：通过FLASH传输的数据，映射到相关的寄存器，就可以操作CPU

     控制器 ：进行一些逻辑的控制

     运算器 ：加减乘除

2、总线：传输数据的通道

2.1、分为地址总线和数据总线

CPU通过地址总线传输数据

把地址总线和数据分开是为了数据的传输速度快，存储块里面是分块的。

地址总线的位数决定了CPU的寻址范围：

数据总线的位数决定CPU单次通信数据交换的

3、DDR:运行内存

4、FLASH：相当于计算机的硬盘

注意点：

1、CPU的地址总线位数和数据总线是可以不同的

     典型代表就是51单片机（数据总线虽然是8位，但是地址总线是16位的）但是一般是相同的

2、CPU的位数指的是数据总线的位数

3、32位CPU的寻址范围是4G，所以内存是32位的比较好，所以编程最好使用int