ARM 嵌入式和单片机开发模式的区别

一、 开发模式

• 单片机开发多为裸机，程序规模小，多为单个程序员独立开发。有些复杂产品也会使用高端单片机如STM32之类，并使用RTOS(uCOS、freeRTOS等)。
• 嵌入式开发几乎全部基于嵌入式操作系统，目前使用最多的是 linux 和Android。

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二、 技术特征

编程语言方面

单片机主要使用C语言（少量用汇编)，和标准C略有不同，很少使用结构体、函数指针等C语言高级特性。

嵌入式开发较复杂，一般分底层和应用层。底层使用C语言，应用层使用C、C++、Java等语言均有。嵌入式C语言对结构体、
数据结构、算法、函数指针（用来实现面向对象)等高级特性使用比较多）。

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软硬件组件方面

单片机多涉及一些简单外设，譬如串口、I2C、ADC、LCD(小屏幕和分辨率)；

嵌入式系统则涉及更多复杂外设，譬如网络（有线网卡、wifi、蓝牙等）、USB、音视频编解码等。

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三、 嵌入式系统的特点

• 专用、软硬件可裁剪可配置
• 低功耗、高可靠性、高稳定性
• 软件代码短小精悍
• 代码可固化
• 实时性
• 弱交互性
• 专用开发工具及开发环境
• 专业开发人员

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四、嵌入式系统的组成

硬件

• 微处理器
• 存储器
• I/O接口、输入输出设备等等

软件

• 嵌入式操作系统
• BSP board support package板级支持包
• 应用软件
• 注：操作系统是中间人；应用软件通过给操作系统发命令，然后由操作系统来控制 BSP 中的驱动，最终控制硬件来完成任务。

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五、地址总线和数据总线

• CPU 通过地址总线寻址，然后通过数据总线与外部设备互换信息。
• 地址总线的位数决定CPU寻址范围；数据总线的位数决定CPU单次通信能交换的信息数量；
• 总线的速度决定CPU和外设互换信息的速度。

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六、为何使用交叉编译

• 嵌入式开发的CPU比较简单，本身无法搭建开发环境，有些甚至操作系统都没有。
• 交叉编译可以用高性能机器为低性能机器开发软件（包括裸机软件、系统级和应用级软件)。

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七、嵌入式开发特点

• 交叉编译，不便于本机运行调试程序。
• 嵌入式系统需要 bootloader 来启动，而 bootloader 必须首先存在于可启动介质中，这个过程需要专用工具。
• 嵌入式系统无法通过纯软件实现单步调试，因此必须借助专用的调试器。

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八、Jlink的作用

• 下载可执行程序到目标机。
• 在目标机上实现单步调试，便于开发bootloader。

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九、USB转串口线的作用

• 串口本身用来做嵌入式目标机的调试输出，主要目的是用来监视及调试软件。
• 因为现在大部分个人电脑（大部分台式机和几乎全部的笔记本电脑)都未配置DB9串口，因此工作中一般直接使用USB转串口线来连接PC和开发板。
• USB虚拟串口的实现在系统上依赖于USB转串口驱动，一般由厂家直接提供，也可以使用操作系统自带的CDC类串口驱动等。驱动主要分为2个功能，其一注册USB设备驱动，完成对USB设备的控制与数据通讯，其二注册串口驱动，为串口应用层提供相应的实现方法。

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十、程序的编译运行过程

• 程序员用汇编指令编程 ——> 经汇编器汇编成二进制可执行程序文件 ——> 二进制文件被CPU读取进去 ——> CPU内部电路对二进制文件解码 ——> 解码通过则CPU执行指令、完成指令动作。
• 如果程序员用C语言等高级语言编程，则编译器先将C语言程序编译为汇编程序，再进行上面的后续部分。

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注：源自B站朱有鹏老师.