ARM 嵌入式LINUX 系统构建与驱动开发

一 首先说说ARM的发展 可以用一片大好来形容，翻开各个公司的网站，招聘里面嵌入式占据了大半工程师职位。 广义的嵌入式无非几种：传统的什么51、AVR、PIC称做嵌入式微控制器；ARM是嵌入式微处理器；DSP；FPGA。 客观的讲，工作需求量上DSP的需求比ARM要多，而ARM和FPGA差不多。 DSP因为数字处理与通信领域的空前发展而火暴，小到MP3 射象头，大到我们军品里的控制器，应用面很广。 FPGA的兄弟一般做ANSIC（特殊芯片设计，好象是这么翻译的）。 而ARM单纯说来并不比一个单片机强多少，但是它的独特就在于不断下降的价格和提升的性能。这完全依靠于ARM公司的战略，厉害！！很佩服他们的战略眼光！！ 值得注意的是：在找工作中，企业（著名的，小的不算）对单纯的ARM硬件开发工程师并不比单片机重视，很少有大企业的职位里写“从事过ARM开发优先”。 写的多的是什么？“嵌入式LINUX” 到这相信大家看出来了吧，需要的是硬件中的软件。 二 ARM是硬件还是软件 很难说，ARM是硬件，LINUX是软件。 ARM的硬件多半已经模块化了，像我这样把板子改成这样的就算动的多的了，这同样是ARM公司的战略，再次佩服。 实际中的LINUX的开发工作更多，更耗时。从这方面说ARM应该算是软件了。 在找工作中更是这样，举个例子，联想里和ARM最接近的是“BIOS工程师”是软件，MOTO里接近的是嵌入式LINUX工程师是软件。而其他很多公司把嵌入式产品开发归为硬件。 所以，不要讨论这个，好好玩转自己的板子才是关键。实在不爽你就把自己叫“嵌入式开发工程师” 三 要不要买开发板 买哪家 我的答案是“在你个人的学习方*”，但是如果看家是需要看这骗笔记的水平，个人推荐还是买现成的。 1 买 买板子可以把注意力集中在软件开发上，软件开发（尤其是驱动）可以不必担心自己硬件上的问题，我就是以便调试一边写驱动和程序，每次写驱动前就要先确认硬件没问题。 另外，买板子更省钱和时间，我自己做的板子，原理图PCB花了2周以上！制版又15天，回来以后焊接44B0 160个脚！那叫一个麻烦~~花了多少钱呢？2层板，制版费就300块！当然 我把接口都外引了，还做了个20X18的LCD背板，板子比较大。 总体下来 元件+LCD屏+PCB=11XX块！够2410的了。 再有就是买的资料相对来说比较全，但是不要指望有技术支持！都是骗人的，卖你之后就不会理你。 2 做 自己做可以更了解底层硬件，可以按照自己的要求加东西，比如我就加了GPS模块、 GPRS模块 、SD卡模块，扩了个IIC的35个键子的键盘、把LCD接口按照买的LCD改装了，可以用FPC线直接连接。做的很爽的。玩一把吗。 当然，你可以有策略的做，比如像我一样，把RAM和ROM，网络都保持和某现成的板子一样，这样他们的资料你就可以拿过来直接用，给自己留个退路。其他的如SD了 什么的自己做。都达到了~~就是费钱，费时间。 再有就是给做的朋友几点建议：尽量拿到现成的板子，尽量多搜集其他板子的全套资料，一定要拿到一张没问题的原理图。 网上流传的原理图多数是龚俊03年画的，再这里对龚俊表达一下我的敬意！！牛人！ 但是那个图有个小BUG，我指的是03版的，后来的没这问题了。8019那地址线和地址有问题。还有人仿照他的PDF图画的SCH，更是漏洞百出！谴责！顺便谴责把龚俊板子偷卖的人。 3 买哪家 个人感觉分3类吧 1）首先是ZLG的，资料非常的全，感觉他是真正想教你怎么开发ARM，而不是像有的公司自己技术都没做好就做个板子出来卖钱。但是最大的不利就是价格太贵！而且主要是PHILIP的，货源比较麻烦~~可能有人说21XX系列的不贵啊，那是总线不外扩的，只能跑UCOS，不能跑UCLINUX。但是说是话，21XX系列才是ARM7的价格性能结合点。ARM7最适合做工业控制，ARM普及，销量都是怎么来的？都是ARM7来的，而44B0是典型的商业片子。但是，这里如果你看中的是为工作做准备，还是选能跑UCLINUX的吧。 但是仍然作为第一个推荐，因为菜鸟时期，合适的资料太重要了！！在这里被ZLG的务实*感动！你看人家那代码写的。 2）感觉立宇泰的44B0不错 硬件没别的，就是资料比较全的说，不像有些家，原理图直接拿人家的，还错的~~ 3）找个最便宜的 好象最便宜的有卖350的吧？也是没别的，就是即省了钱 还省时间搜集资料，至于资料全不全，别计较了~~硬件肯定好使就行吧。 四 要不要有51 AVR等单片机基础 有更好，但没有也无所谓。 两个月以前，我只是看别人做，耳濡目染~~，本科学过单片机，从来没做过。我们这的技术主干做AVR和51，我就跟他们调过C语言程序。你看出来了？我是个不折不扣的菜鸟吧？ 但是做这个之前我特意找了ZLG的两本书，看了里面的例子和原理图，这很重要。例程里有汇编有C，都看懂了就OK，不用自己现写 五 开发都需要学习哪些软件 总结起来最主要的有以下几个吧 1 ADS调试用 确切的说是ADS+AXD。ADS里包含AXD。原来都用SDT后来ARM公司停止对SDT支持了，改支持ADS了，还是用ADS吧。 有的人的程序发布的仍然是SDT版本的，但基本都可以找到相应ADS的，新人在这里不要发蒙。ADS是编译器，AXD是调试器。便宜成AXF以后再在ARM的RAM里调试。 2 PLASHPGM FLASH烧写的软件。AXD在RAM里调试，掉电就没有了，方便程序修改。调试好的程序再下到FLASH里，上电直接运行。 同类的软件还有很多，什么FLUTED了、FLSHP了都是，但FLASHPGM最好，要是有人还问FLASH不支持BIN格式文件的问题就要看我写的PLASHPGM使用了。 3 BANYANT调试代理（不知道名对不，起这么个难记的，我一般都叫它“半羊”因为知道它那几天刚吃了烤羊） 调试代理就是用它帮你使用更简单的JTAG（便宜啊）来实现原本1K才卖的JTAG仿真器的大部分功能。JTAG调试原理看我另一篇笔记。简单的就可以把他理解为你自己做的JTAG的驱动就行了。 调试代理还有很多种，什么H-JTAG了、ARM7了（不知道具体叫什么，就记得可执行文件叫ARM7.EXE）都是，BANYANT比较好。 需要注意的是，没种调试代理安装方*虽然都简单 但都不一样，需要看说明。而且AXD调试之前都要运行。省钱了，就别怕麻烦了。 4 ARM-ELF-TOOLS工具链 里面是UCLINUX开发用的工具比如ARM-ELF-GCC只类的。工具链就是把很多工具打包在一起发布的方便你开发的东西。具体安装方*看我另一篇笔记。 另外如果你开发LINUX就要用ARM-LINUX-TOOLS，不一样，不通用。 5 U-BOOT 大名鼎鼎的BOOTLOADER生成工具，同类的好象还有VIVI（名字很暧昧~~） 生成的BOOTLOADER烧到FLASH里，然后就可以用BOOTLOADER下载 烧写其他了 有了BOOTLOADER才能下UCLINUX。BOOTLOADER就像电脑上的BIOS。当然UCOS的不用这个，用什么我不知道：） 最新版本是1.1.4 具体使用方*看我另一篇笔记吧。 6 UCLINUX包 UCLINUX的源码包，不用多说了吧？建议大家用现成的先体会一下，然后再自己编译，裁剪。因为单独UCLINUX的编辑技术上比较简单，但涉及的方面还是比较广的。 7 VMWARE 老牌的虚拟机软件，在一个机器上虚拟出一个机器装LINUX（PC上用的），省得你来回开关机了。记得装VMWARE-TOOLS，安装方*在我另一篇笔记里。 六 有哪些书推荐 主要推荐ZLG的三本书，有这3本再加网络就不用别的书了，其中主要推荐前2本，3是介绍体系结构的，也不错 1 ARM嵌入式LINUX系统构建与驱动开发，北航版 驱动写的很详细，前期开发介绍也很好 2 ARM 嵌入式系统实验教程（二），北航版 有ZLG2200的原理图，实验程序和注释，了解人家是怎么开发的。 3 ARM嵌入式系统基础教程 最重要的是体系结构，汇编部分介绍，看看吧，增加理论素质。 4 44B0数据手册 写在这里是强调它的重要。 不推荐ZLG早期出的红色皮的ARM什么体系结构~只类的 写的太多，看烦了。 其他的书没了几本，没看见好的，大家有看过的推荐吧。 七 选UCOS？UCLINUX？LINUX？VXWORKS？还是当单片机用 1 搞开发，工程设计，用UCOS，小巧，多进程，简单，体现了ARM7的精髓。 2 LINUX 正根的嵌入式系统，LINUX消费与通信领域用的比较多，但缺点是必须ARM9才能跑，ARM9的板子自己做就不行了，6层板太贵。买开发板1K达底吧。但是还是推荐选ARM9+LINUX 3 UCLINUX 算投机嵌入式系统：）ARM7上可以跑，由有LINUX近亲，学好好可以比较方便的转向LINUX，像我一样的穷鬼用吧，呵呵 4 VXWORKS 学好后可以找到高薪工作，但工作机会本身并不比LINUX好找。 5 当单片机用 不推荐，虽然我景仰的ZLG一直号召这么干。因为对于学习来说多进程的系统设计才是ARM7的玩头，至少你也要整个UCOS啊：） 有朋友问我先学这个当基础不行吗？那当然可以~~但我当时就用了1周搞定，就是我先的ADS在RAM中调试的笔记。后来我清空FLASH用的小段程序还是当时写的LED闪烁程序呢。另外1周里其中还因为自己过于菜，没把OM设置好导致晶阵不阵 哈哈。这个是必须做的，但一带而过。目标放的远一点。 八 学习要用多长时间 我从菜鸟到现在两个多月，中间被打扰数次。仍然搞定了PCB设计与制版，RAM调试，FLASH下载，UBOOT移植和下载UCLINUX（没剪裁，用现成的），LCD驱动。 再次坦诚的说：我确实比较菜，说这些不是让大家羡慕，只是告诉你们“你们应该比这个更好” 我相信良好的态度+合适的方*+及时的总结=成绩 九 ARM都玩什么 就几点 1 硬件设计 2 系统移植 3 驱动开发 4 应用开发 没了。其中推荐把注意力放在后两个上，3有难度，4比较灵活，最重要的是都是找工作的砝码。 十 我用的什么板子 很多人问我这个问题，我特意写过一个的。再说一次吧。 我是自己做的，RAM、ROM、8019等比较麻烦而当时的自己不理解的都按照龚俊的做的。保持其他不便的情况下做了如下改动。 1 加了串口通信的GPS模块、 GPRS模块 一个UART0，一个UART1，当与要用超级终端时用跳线切换。 2 SD卡，和7843触摸屏 同时挂在SPI总线上，因为SPI只能挂一个设备，同时还做了I/O模拟的准备，把两个设备又通过跳线挂在4个IO上。 3 扩了个IIC的35个键子的键盘 用的ZLG的7290，不占用CPU，最大支持64个键子，只上了35个，其他留接口。 4 把LCD接口按照买的LCD改装了，可以用FPC线直接连接。 所以改动虽然多，但真正很移植了，初期调试有关的并没动，就是为了现在不那么菜的时候做准备：） 十一 开发流程 这里是我的开发流程 1 设计原理图（含WIGGLER的JTAG访真器） 2 设计PCB（含WIGGLER的JTAG访真器） 3 制版 4 焊接电压，确定电压没问题 5 焊接44B0+JTAG电路+WIGGLER的JTAG访真器+周边电路，用BANYANT+仿真器连接，BANYANT提示错误，但可以显示44B0编号，好象是0X0F0F0F0F只类的，说明44B0没问题 6 焊接晶体+RAM+ROM+周边电路，用BANYANT+仿真器连接，可以显示正确的44B0了 7 用BANYANT+仿真器连接，开AXD，在命令行窗口操作RAM，看可不可以修改，可以的话（用内存窗口看RAM地址）RAM就没问题 可以用这个命令“setmem 0xc000000,0xffffffff,32” 我的RAM挂在BANK6上 所以地址是0XC000000，你要是改了就也得改。 8 用我写的《自己写了个C工程模板又写了个使用说明 》里的方*调试程序吧，写个简单的，我当时写个LED闪烁的。看好使不。 9 把程序按照《FLASH烧写总结 》里的烧到FLASH里，测试一下 10 按照《UBOOT 移植操作》移植UBOOT 11 按照《UCLINUX下载简单说明》下个UCLINUX 12 看看驱动开发的方*，自己写个驱动看看 13 还有很多事东西着你玩 呵呵 十二 关于JTAG访真器 JTAG访真器现在用的多是简板的，一个244那种，用的没什么不好。 按照并口定义不同分几种，建议选WIFFLER定义的，因为支持的软件多。这个网上多的是，不多说了。 值得提的是有的JTAG访真器原理图上有跳线用来使能复位信号，这个一般不跳上。就是不用复位信号，因为JTAG协议里本身也可以控制44B0复位。 当然，板子上的复位信号跳线也不用跳。 十三 哪个公司的ARM 这个是问题比较简单。 1 ARM7主要就几个公司的 三星，PHILIP，ATMEL的 ATMEL的有比较便宜的AT91SAM7S32 和AT91SAM7S64 专为8位应用产品量身定做，价格很便宜好象《3刀吧。和PHILIP的21XX差不多，资料太少，项目中选还不错。 其他两家上面说了的不多说了吧 2 ARM9 这个玩2410和2440的多吧，现在2440还比较火啊 可以考虑买个了 但是2410就比较便宜了，作为学习来说反到和不错，推荐整一个：） 其实ARM9用的最多的领域应该是消费电子，比如手机PDA，而这上面用的多的应该是INTEL的和TI的吧。 但是INTEL的TI的入门材料少，价格高，自己看情况定吧。