### ARM 嵌入式LINUX 系统构建与驱动开发
#### ARM 的发展与市场现状
当前,ARM 在嵌入式系统领域的应用非常广泛,众多企业都在招聘嵌入式工程师,尤其是熟悉 ARM 架构及其相关的软件开发人员。嵌入式系统大致可以分为以下几类:
- **传统微控制器**:例如 51、AVR、PIC 等,主要用于简单的控制任务。
- **ARM 微处理器**:具有较高的性能,适用于复杂的应用场景。
- **DSP(数字信号处理器)**:特别适合处理数字信号的任务,如音频和视频处理。
- **FPGA(现场可编程门阵列)**:用于定制硬件解决方案,通常用于高性能计算或特定用途的芯片设计。
尽管 DSP 在某些领域的应用比 ARM 更广泛,但由于 ARM 不断提高的性价比以及其广泛的适用性,使得 ARM 成为了许多应用场景下的首选。此外,ARM 公司的战略布局也为其市场地位提供了有力的支持。
#### ARM 与 Linux 的关系
尽管 ARM 本质上是一种硬件架构,但在实际工作中,更多的关注点在于基于 ARM 架构的 Linux 系统开发。这是因为现代嵌入式系统越来越依赖于软件来提供高级功能和服务。因此,在求职过程中,企业更倾向于招聘具备嵌入式 Linux 开发经验的工程师,而非单纯的硬件开发人员。
#### 是否购买开发板及选择建议
1. **是否购买**:如果想要专注于软件开发,特别是驱动程序开发,建议购买开发板,以避免因硬件问题而导致的额外困扰。此外,购买开发板还能节省时间和成本。
2. **自行制作**:自行制作开发板可以让开发者更加深入地了解硬件细节,并可以根据个人需求进行定制。不过,这需要投入更多的时间和金钱,并且可能存在一定的风险。
3. **品牌选择**:
- **ZLG**:提供全面的技术资料和支持,非常适合初学者,但价格较高。
- **立宇泰**:硬件资料较为齐全,性价比较高。
- **低价选项**:对于预算有限的开发者来说,可以选择价格更低的开发板,但需确保其兼容性和可用性。
#### 必备软件工具
- **ADS/AXD**:ARM 的调试工具,用于编译和调试代码。
- **FLASH 烧写工具**(如 Flashpgm):用于将固件烧写到 FLASH 中。
- **BANYANT 调试代理**:通过 JTAG 接口实现低成本的调试方案。
- **ARM-ELF-TOOLS 工具链**:包括 ARM-ELF-GCC 等工具,用于 UCLINUX 的开发。
- **U-BOOT**:引导加载程序生成工具,用于启动嵌入式 Linux 系统。
- **UCLINUX 包**:包含 UCLINUX 的源码,可用于定制化的开发。
- **VMWARE**:虚拟机软件,便于在一台计算机上运行多个操作系统。
#### 推荐书籍
- **ZLG 的系列书籍**:包括《ARM 嵌入式 Linux 系统构建与驱动开发》、《ARM 嵌入式系统实验教程》和《ARM 嵌入式系统基础教程》。这些书籍不仅涵盖了 ARM 架构的基本原理,还包含了大量实践案例,非常适合初学者。
#### 选择 UCOS、UCLINUX、LINUX 或 VXWORKS
1. **UCOS**:适用于资源受限的环境,适合需要实时性的应用。
2. **LINUX**:适用于高性能和复杂的嵌入式应用,但需要 ARM9 或更高版本的处理器。
3. **UCLINUX**:一种轻量级的 Linux 版本,可以在 ARM7 上运行,适合资源有限的场景。
4. **VXWORKS**:高级实时操作系统,通常用于航空、军事等领域,虽然可以带来高薪职位,但市场需求相对较少。
#### 开发流程概述
1. **设计原理图与 PCB**:根据需求设计原理图和 PCB 板。
2. **硬件焊接与测试**:逐步完成硬件的焊接,并通过 JTAG 测试确保硬件正常工作。
3. **软件调试与烧录**:使用 AXD 进行调试,通过 Flashpgm 等工具将程序烧录到 FLASH。
4. **系统移植与驱动开发**:完成 U-Boot 的移植,并编写必要的驱动程序。
5. **应用开发**:根据具体需求进行应用程序的开发。
#### 结语
嵌入式系统的开发是一个涉及硬件设计、系统移植、驱动开发和应用开发等多个方面的综合过程。随着 ARM 架构的不断发展和完善,嵌入式 Linux 开发已经成为了一个热门领域。无论是选择购买开发板还是自行制作,掌握必要的工具和技能都将为未来的开发工作打下坚实的基础。