嵌入式开发
- 开发环境
- 交叉开发环境:串行、局部以太网、OCD链接在一起,内部通过通信协议建立逻辑链接
- 特点:
- 运行在不同环境
- 可以独立运行
- 调试器完成装载
- 外部通信调试器发出调试信号
- 可以调试不同指令集
- 兼有编译器:Glibc,KEIL
- 调试方式
- 插桩:增加一些器件,实现交叉调试
- 片上调试:在处理器内部嵌入一些控制模块,满足调试状态
- 软件仿真:纯软件,指令模拟器和系统级调用模拟器
- 指令模拟器:用一台计算机模拟嵌入式程序运行工程,ARMEmulator,SkyEye
- 系统级模拟器:ROM Monitor(一段运行在目标板的驻留监控代码)
- 初始化要求的外围设备,初始化用于下载映像的内存系统,初始化中断控制器和安装中断处理程序,初始化自己的程序空间,等待宿主机的命令。
- rom仿真:用于替代硬件芯片的设备
- 减少擦除损伤
- 要和cpu通信,缺点没有克服
- ICEemulator:替代目标机上的CPU,可以完成一些特殊调试,只能完成部分型号售价贵
- OCD:片上调试
- 一般模式和调试模式
- BDM:后台调试模式
- JTAG:边界扫描模式
- OnCE:片上仿真器
嵌入式系统绪论
- 嵌入式系统定义:软硬件都是可裁剪的,低功耗可靠
- 嵌入式系统特点
- 软实时和硬实时
- 健壮可靠:固化在存储中
- 专用定制
- 资源紧缺:够用就行
- 不易垄断
- 嵌入式系统的组成
- 底层系统,应用软件,操作系统
- 嵌入式处理器
- MCU:把计算机需要的最小系统和外设,又称单片机
- DSP:专门处理数字信号,专属的微处理器
- MPU:需要在芯片以外配置RAM ROM 接口等片上外设
- SOC:可以放复杂的系统级代码
- 微处理器的性能指标
- 字长:一次并行处理存储加工的固定长度,可变或固定
- 体系结构:取指令和取数据并行,数据宽度可以不同。哈佛结构提高了吞吐率,适合DSP
- 指令集:CIPS指令长度可变,8/2。RISC指令长度固定,只包含最有用的,硬件结构相对简单。
- 运算速度:MIPS
- 流水线:便于并行,提升运算速度
- 存储器
- SRAM:静态存储,不需要刷新,晶体管制造速度快。cache
- DRAM:动态存储,需要刷新(预充电),电容。
- SDRAM:同步动态,S是同步时钟周期。
- PROM:只有一次写入,用于少量需求或者验证。
- EPROM:可重复擦除,过于专门(紫外线)
- EEPROM:字节最小单位
- FLASH:块是最小单位,删除速度快
- 外围设备
- 人机交互:LED、蜂鸣器、LCD,数字键盘、摇杆等
- 机机交互:传感器、伺服执行机构(继电器和电机)等
- 软件
- 驱动程序bootloader:和处理器有关;内核;根文件系统
- 循环轮询:简单,但对紧急事件不能响应
- 前后台系统:前台设置中断事件,外部事件前台先处理,然后后台继续。中断现场保护等