嵌入式开发必备基础知识
#通信硬件知识分享#
1. 嵌入式系统的组成
嵌入式系统通常由以下几个部分组成:
硬件平台:包括微处理器(如ARM、MIPS、x86等)、传感器、执行器、输入输出设备(如LCD、按键、LED等)。
操作系统:嵌入式系统可以使用实时操作系统(RTOS)或裸机(bare-metal)开发。RTOS如FreeRTOS、uC/OS-II等,裸机编程通常指直接与硬件打交道,没有操作系统的介入。
软件:包括驱动程序、应用程序、系统软件等。驱动程序负责硬件与软件的通信,应用程序则实现系统功能。
2. 嵌入式开发工具链
嵌入式开发通常需要一系列的开发工具:
集成开发环境(IDE):常用的IDE有Keil、IAR Embedded Workbench、Eclipse等,它们提供了代码编辑、编译、调试等功能。
编译器:常见的嵌入式编译器有GCC、ARM Compiler等,能够将源代码编译成适合嵌入式平台的机器代码。
调试器:如JTAG调试器、ST-Link、OCD等,用于调试程序的执行,帮助开发者查看寄存器、内存等信息,实时诊断问题。
仿真器:帮助开发者在没有实际硬件的情况下测试代码。
3. 嵌入式编程语言
嵌入式开发中,最常用的编程语言是:
C语言:几乎所有嵌入式开发都使用C语言,因为它能够直接操作硬件,提供较高的执行效率,并且占用内存较少。嵌入式开发中,C语言常用于编写驱动、操作系统和应用层代码。
汇编语言:对于需要极高性能和硬件控制的任务,汇编语言有时用于优化代码,直接操作硬件寄存器。
C++:在一些复杂的嵌入式系统中,C++用于面向对象编程,尤其是在处理较为复杂的算法时。
4. 嵌入式开发中的实时性要求
实时性是嵌入式系统中至关重要的概念,特别是在处理信号采集、控制系统时。根据实时性要求,嵌入式系统可以分为:
硬实时系统:对时间要求非常严格,任务必须在规定的时间内完成,否则将导致系统失败。例如,航空航天、医疗设备等。
软实时系统:虽然有时间限制,但如果超时不会导致系统完全失败,系统仍然能正常工作。例如,视频播放、音频处理等。
5. 基本的嵌入式开发流程
嵌入式开发流程一般包括以下步骤:
需求分析:明确系统的功能需求、硬件需求、性能要求等。
硬件选择:选择适合的微控制器(MCU)或微处理器(MPU),并了解其硬件资源(如GPIO、UART、SPI、I2C等外设)。
软件设计:根据需求设计嵌入式软件架构,包括驱动、RTOS配置、应用层逻辑等。
编程与调试:在开发环境中编写代码,进行调试和测试,确保软件的正确性和性能。
测试与验证:在目标硬件上进行系统测试,验证软件和硬件的协同工作。
我面试看的是大佬的面经,链接放下边了
1. 嵌入式系统的组成
嵌入式系统通常由以下几个部分组成:
硬件平台:包括微处理器(如ARM、MIPS、x86等)、传感器、执行器、输入输出设备(如LCD、按键、LED等)。
操作系统:嵌入式系统可以使用实时操作系统(RTOS)或裸机(bare-metal)开发。RTOS如FreeRTOS、uC/OS-II等,裸机编程通常指直接与硬件打交道,没有操作系统的介入。
软件:包括驱动程序、应用程序、系统软件等。驱动程序负责硬件与软件的通信,应用程序则实现系统功能。
2. 嵌入式开发工具链
嵌入式开发通常需要一系列的开发工具:
集成开发环境(IDE):常用的IDE有Keil、IAR Embedded Workbench、Eclipse等,它们提供了代码编辑、编译、调试等功能。
编译器:常见的嵌入式编译器有GCC、ARM Compiler等,能够将源代码编译成适合嵌入式平台的机器代码。
调试器:如JTAG调试器、ST-Link、OCD等,用于调试程序的执行,帮助开发者查看寄存器、内存等信息,实时诊断问题。
仿真器:帮助开发者在没有实际硬件的情况下测试代码。
3. 嵌入式编程语言
嵌入式开发中,最常用的编程语言是:
C语言:几乎所有嵌入式开发都使用C语言,因为它能够直接操作硬件,提供较高的执行效率,并且占用内存较少。嵌入式开发中,C语言常用于编写驱动、操作系统和应用层代码。
汇编语言:对于需要极高性能和硬件控制的任务,汇编语言有时用于优化代码,直接操作硬件寄存器。
C++:在一些复杂的嵌入式系统中,C++用于面向对象编程,尤其是在处理较为复杂的算法时。
4. 嵌入式开发中的实时性要求
实时性是嵌入式系统中至关重要的概念,特别是在处理信号采集、控制系统时。根据实时性要求,嵌入式系统可以分为:
硬实时系统:对时间要求非常严格,任务必须在规定的时间内完成,否则将导致系统失败。例如,航空航天、医疗设备等。
软实时系统:虽然有时间限制,但如果超时不会导致系统完全失败,系统仍然能正常工作。例如,视频播放、音频处理等。
5. 基本的嵌入式开发流程
嵌入式开发流程一般包括以下步骤:
需求分析:明确系统的功能需求、硬件需求、性能要求等。
硬件选择:选择适合的微控制器(MCU)或微处理器(MPU),并了解其硬件资源(如GPIO、UART、SPI、I2C等外设)。
软件设计:根据需求设计嵌入式软件架构,包括驱动、RTOS配置、应用层逻辑等。
编程与调试:在开发环境中编写代码,进行调试和测试,确保软件的正确性和性能。
测试与验证:在目标硬件上进行系统测试,验证软件和硬件的协同工作。
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