[讨论] 迈出嵌入式软件开发的第一步

空中楼阁 2007-11-28 09:08 楼主

虽说是嵌入式软件开发，根据担任整个系统的部分不同，需要掌握的知识也大不相同。比如说串口通信和液晶屏幕的控制程序开发，就需要从硬件到软件所含有的嵌入式知识。控制程序的开发者，需要懂得CPU和硬件机能的特性，然后再写出最适合的程序。和这个相对的UI(user interface)部分，也就是客户端操作程序的开发者，极端的说，根本不需要嵌入式的任何知识，只要在OS上写出便于操作的程序就行了，剩下的就全交给OS来完成与CPU和硬件的控制了。但是小规模的系统，如果经由OS来控制的话，速度跟不上的情况下，就要由应用程序直接控制硬件，所以就算是软件开发者，也要知道CPU和硬件的知识，如果是机器人的玩家，只懂软件，那机器人梦将永远是个梦了。自己永远只能担当一小部分的工作。现在就来介绍一下嵌入式软件开发所需要的最低限度的知识。处理器这个名称，使我随意抓来用的，应为严密的翻译很难，甚至本身这个词的意义就很模糊，在这里我们把这个词定义为“为了控制嵌入式系统，作为中核的半导体芯片” 的总称。处理器的分类方法有很多种，试着从机能面和构造面来分以下。从机能面来分类多芯片处理器在芯片内部不含有ROM和RAM等内存，地址总线和数据总线的末端一般都在外面，目标基板上插上比较便宜的外部ROM/RAM，来使成语运行，所以比较适合大规模的应用程序。还有就是周边设备进行数据交换的I/O板和主基板不再一起的时候，经常应用多芯片处理器，代表性的处理器有x86（intel）,68K，SH2/3/4等等。单片机芯片内部有ROM 和RAM等内存，I/O板，timer，超车控制器等周边机能全部内藏的处理器，内藏ROM（从数K到数百K）内，写入程序，比较小规模的应用程序经常使用。再就是，因为处理器中内藏着各种周边机能，能省下各种I/O必要的支出而且还能伴随着小型化。代表的处理器有H8,SH1,8x51(intel),683xx等。在嵌入式处理的世界里，MPU(Micro Processing Unit),CPU (Central Processing Unit),MCU(Micro Controller Unit)等用语，但是具体指哪种，在业界也经常混乱。构造面的分类 CISC型处理器 Complex Instruction Set Computer的缩写。通过汇编语言来完成高度命令的处理器。Micro Processer当初，作为CISC发展来的，这种处理器的特点是，用一个汇编语言的命令就可以完成高度的处理，所以处理器内的回路非常复杂，实行时速度的界限是50MHz左右，很多8/16型处理器都采用这种技术，代表的有H8,68K,x86,8x51等等。 RISC型处理器 Reduced Instruction Set Computer的缩写。因为命令简略化，所以高速处理变为有可能的处理器，因为RISC的命令比CISC的命令单纯了很多，所以1个命令的速度会很高，32/64bit型的处理器通常会应用，代表的有ARM,MIPS,PowerPC,SH等产品。本篇使用的是H8/3048F-ONE,归类在CISC单片机，篇头图是H8/3048F的外观。