如何学习嵌入式系统（硬件篇），含51单片机学习资料

学习嵌入式之前我们需要了解什么是嵌入式。

（官方说法）嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。举些例子，手机、电子时钟、智能报警装置、自动监控器、出租车计费器等等都属于嵌入式系统，嵌入式系统是硬件和软件的综合体。

硬件篇：

1、基本电路知识

嵌入式硬件也是需要许多电路搭建起来的，学习嵌入式之前必须对电路基本知识有一定基础。了解常用的基本器件，基本仪器使用，具有一定的电路分析能力。这样你才能看得懂嵌入式系统的硬件电路图，才能为后续开发奠定基础。

 

2、基本语言知识

嵌入式驱动程序编写需要用到C语言，因此在学习嵌入式之前还必须熟练C语言基本语法，并能编写些普通程序代码。系统学习企鹅意义气呜呜吧久零就易，这里需要提醒，在学习C语言时养成规范的编程习惯，如添加备注、注意排版等，这将对以后的程序准确性有很大影响。

 

3、单片机（51单片机）

初学者首次接触嵌入式处理器一般都是51单片机，51单片机入门相对简单，并且通用度比较高，可以购买开发板动手学习。如学习编写流水灯、按键扫描、数码管、液晶显示、AD/DA采样等简单程序。

 

4、基于单片机的电子系统自设计

有了前面的学习经历，可自己脱离开发板，自己设计并绘制电路图，自己焊接或者生产PCB板，设计小型的电子系统。如设计一个寻线小车，温度采集、时钟显示等嵌入式系统。

 

5、430、STM32、Cortex-M3（可选）

430单片机、STM32以及Cortex-M3处理器作为学习嵌入式操作系统前的过渡阶段，各位朋友可以自行选择学习。为什么需要用他们来过渡呢？

因为51单片机内部寄存器很少，编写程序时不需要对GPIO口进行配置，默认就已经是输入或者输出。而当处理器功能强大之后，往往一个GPIO可实现多种功能，如USB功能、IIC功能、UART功能。在使用这种GPIO时就必须先进行配置，才能满足需求。因此在学习后面操作系统之前，有时间的同学可以从这些单片机过渡，这样不至于后续学习摸不到头脑。

 

6、ARM9/ARM11裸机学习

裸机程序编写，即不带操作系统的程序编写，其作用和上面430单片机的作用相似，目地就是为了熟悉ARM架构，对ARM寄存器有深入的了解，这将对以后的驱动程序编写带来很大的方便。同样，裸机程序学习可像51单片机一样，购买开发板，在开发板上进行一些中断、GPIO、UART的操作。

 

7、Linux系统移植&BOOTLOADER

嵌入式系统学习特别注意又特别难的地方就是Linux系统移植，对于系统的移植、系统的裁剪是学习的难点。搭建嵌入式操作系统的开发环境，即交叉编译环境也比较麻烦，因此在学习过程中一定要一步一步动手实践操作。

BOOTLOADER是操作系统启动前，进行硬件初始化以及搭建操作系统运行环境的一段代码，有点类似于PC机的BIOS程序。BOOTLOADER主要与硬件关系很大，需对处理器寄存器相当的熟悉，因此在初期学习的时候可以参考U-boot等学习。

 

8、基于Linux的底层驱动编写

上面学习了Linux系统移植，就可以编写底层驱动程序了，通过交叉编译环境将驱动程序编译并下载到目标板上，并且编写一段小测试程序验证驱动的正确性。如在Linux下实现流水灯，实现按键功能。

 

9、基于操作系统的电子设计

学习到这一步，就可以称得上嵌入式硬件高手了，因为你已经具备独自设计嵌入式系统的能力了，现在就来小试牛刀。可以设计一些基于操作系统的摄像头驱动、按键驱动、红外驱动等。