柳暗花明：淺談嵌入式ARM開發(fā)的前世今生

　　在這個(gè)科技高度發(fā)達(dá)的今天，相信很多在校學(xué)生停留在51單片機(jī)上的種種應(yīng)用開發(fā)，做一個(gè)小玩意，獲得個(gè)好名次，這在無形中增加了對(duì)單片機(jī)的理解和認(rèn)識(shí)，對(duì)以后的工作奠定雄厚的基礎(chǔ)：匯編語言的使用，可以讓你在ARM Bootloader的開發(fā)上如魚得水;各種外圍器件的使用，可以讓你在應(yīng)用開發(fā)中如沐春風(fēng)。但是，如果僅僅停留在這個(gè)階段，或者說停留在低端單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用上，拿到手的“金子”也有限，這就需要你踏入更加廣闊的電子領(lǐng)域---嵌入式開發(fā)?，F(xiàn)在最流行的是“ARM+Linux”構(gòu)架，如果在這條路上你走的比較遠(yuǎn)，那么，這對(duì)你的生活質(zhì)量的提高也大有幫助。

　　由于“ARM+Linux”構(gòu)架的嵌入式開發(fā)范圍很廣，如果想全部掌握，需要懂Linux使用、Linux內(nèi)核、Linux驅(qū)動(dòng)、匯編語言、C語言、C++、PCB制作、硬件電路設(shè)計(jì)……，我一直以為貪多未必是好事，所以建議進(jìn)行嵌入式ARM的開發(fā) 分為兩個(gè)方向：一、偏向硬件，二、偏向軟件。

　　首先來說下偏向硬件。在這個(gè)方面，要從硬件設(shè)計(jì)入手。

　　第一、設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)板：由于ARM的啟動(dòng)方式和單片機(jī)有很大差異，建議搞一個(gè)Flash,SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和復(fù)位信號(hào)的小系統(tǒng)板，留出擴(kuò)展接口。這時(shí)，你可以參考一些成熟的設(shè)計(jì)，來進(jìn)行設(shè)計(jì)，像EEPW論壇中STM32等等都可以。如果使最小系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，你就是很厲害的，畢竟在這方面硬件設(shè)計(jì)會(huì)有一些難點(diǎn)，比如內(nèi)存等、長(zhǎng)線等等。

　　第二、 寫啟動(dòng)代碼，ARM啟動(dòng)會(huì)使用Bootloader，這時(shí)可以參考一些Bootloader介紹，自己琢磨寫出簡(jiǎn)單的Bootloader，完成一小任務(wù)，這會(huì)使你的信心大大增強(qiáng)。在設(shè)計(jì)Bootloader時(shí)，你的匯編功底會(huì)讓你左右逢源。

　　第三、仔細(xì)研究你所用的芯片的資料，畫外接板，進(jìn)行功能的擴(kuò)展，將你之前的單片機(jī)資源可以搬到這里，通過寫相關(guān)的裸板程序，可以實(shí)現(xiàn)從單片機(jī)向嵌入式ARM方向的轉(zhuǎn)變。

　　第四、多學(xué)習(xí)針對(duì)該芯片的DEMO板原理圖。先將原理圖消化，對(duì)該芯片的設(shè)計(jì)做到心中有數(shù)，對(duì)常用設(shè)計(jì)達(dá)到隨手畫出。

　　第五、學(xué)習(xí)多層板的繪制和布局、走線等。布線時(shí)要先布數(shù)據(jù)地址線，和需要保證的高速線;當(dāng)涉及的CPU速度達(dá)到很高或者信號(hào)的頻率很高時(shí)， PCB板上的走線都要看成傳輸線。傳輸線有其特征阻抗做好阻抗匹配和防干擾處理。在設(shè)計(jì)四層板時(shí)，通常外層走信號(hào)線，中間兩層分別為電源和地平面，這樣一方面隔離了兩個(gè)信號(hào)層，更重要的是外層的走線與它們所靠近的平面形成稱為"微帶"(Microstrip) 的傳輸線，它的阻抗比較固定性能得到保障。

　　如果板子資源比較多，需要用6-10層板進(jìn)行繪制，那么相應(yīng)的層有推薦設(shè)計(jì)，可以參考http://forum.eepw.com.cn/thread/233107/1【PCB資料分享】四層六層板設(shè)計(jì)。

　　如果你能完成以上五個(gè)基本的步驟，那么你已經(jīng)踏入了嵌入式開發(fā)的硬件世界，以后的發(fā)展，就考自己的修養(yǎng)了。

　　說完硬件，理所當(dāng)然的要說說偏向軟件方面了。

　　據(jù)我所知，偏向軟件的嵌入式開發(fā)可以分為以下三個(gè)方面：Bootloader設(shè)計(jì)，嵌入式驅(qū)動(dòng)開發(fā)和嵌入式應(yīng)用開發(fā)。如果嵌入式跑現(xiàn)在流行的安卓系統(tǒng)，也可以把安卓開發(fā)分配到嵌入式應(yīng)用開發(fā)吧。

　　首先說下Bootloader開發(fā)，前面說道，嵌入式的啟動(dòng)和單片機(jī)的啟動(dòng)有所不同，需要有個(gè)Bootloader引導(dǎo)，在Bootloader中實(shí)現(xiàn)一些硬件的初識(shí)和引導(dǎo)嵌入式進(jìn)入Linux系統(tǒng)或者C語言Main函數(shù)，總而言之，這個(gè)Bootloader是個(gè)很重要的內(nèi)容，如果想在這方面進(jìn)行發(fā)展，需要有雄厚的匯編語言設(shè)計(jì)功底，需要對(duì)ARM內(nèi)核的工作機(jī)制非常了解，相比硬件設(shè)計(jì)來說這個(gè)有點(diǎn)難度，畢竟有些玩意是需要自己慢慢琢磨的。

　　現(xiàn)在我們常聽說的就是嵌入式驅(qū)動(dòng)開發(fā)，工資待遇也是杠杠的!相信很多人也想從事這方面的工作或者正在向這方面前進(jìn)。那么恭喜你，只要有足夠的毅力，月薪幾W的工作就在你面前，但是在這之前，需要經(jīng)歷層層的磨練：Linux內(nèi)核機(jī)制，Shell編程、Makefile規(guī)則，硬件數(shù)據(jù)手冊(cè)和電路連接Linux驅(qū)動(dòng)工作流程，簡(jiǎn)單應(yīng)用程序的編寫(一次測(cè)試驅(qū)動(dòng))……不過有牛人說過，在嵌入式驅(qū)動(dòng)開發(fā)的路上，要么登上山頂，要么滾進(jìn)深淵。據(jù)我所知，在一家公司里，做驅(qū)動(dòng)開發(fā)的經(jīng)常是做應(yīng)用開發(fā)的1/5---1/8，足見其功能。

　　對(duì)于應(yīng)用開發(fā)，相信大家都很愿意去做，只要活得驅(qū)動(dòng)的接口函數(shù)，明白其中道理，有足夠的時(shí)間編寫、調(diào)試、完善和優(yōu)化代碼，你就是一名優(yōu)秀的嵌入式應(yīng)用開發(fā)工程師。不過基于Linux的圖形界面開發(fā)，現(xiàn)在變得火熱：像QT編程了、安卓開發(fā)了等待都脫離了Linux的形式，但是，這又給碼農(nóng)們有了新的發(fā)展空間，據(jù)我所知，工資待遇也是很客觀的

　　最后用一個(gè)圖片來總結(jié)下嵌入式開發(fā)的前世今生吧：