嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它以应用为中心,利用计算机技术,通过软硬件的裁剪来满足特定应用对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求。随着技术的发展,嵌入式系统已深入到我们生活的方方面面,包括但不限于MP3播放器、个人数字助理(PDA)、手机、DVD播放器、机顶盒、车载GPS导航系统以及太空探测机器人等设备。
在嵌入式Linux系统中,开发已经进入32位时代。在这个高速发展的数字信息技术和网络技术时代,嵌入式Linux系统广泛渗透到科学研究、工程设计、军事技术、工业生产、商业、文化艺术、娱乐业以及日常生活中。它已经与人们的生活紧密结合,国内外对嵌入式产品的开发和推广也在进一步加强。
嵌入式系统的学习目的可以包括学会编译内核、编写驱动程序、移植bootloader、开发图形用户界面(GUI)等。学习重点包括理解嵌入式系统开发的流程、开发理念、开发内容,以及结合个人实际情况确定学习内容和方法,尤其重要的是要明确学习目的,即知道要做什么,而不仅仅是如何做。
嵌入式系统开发板是学习和实验嵌入式系统的基础平台,例如优龙FS2410开发板。与PC机相比,嵌入式系统开发板在处理器、存储器、输入输出设备等方面都有其特殊性,其设计通常更为紧凑,功能更为专用,而且对软件代码质量要求较高。
嵌入式系统与PC机在硬件和软件上有很多不同。例如,在处理器方面,PC机常使用Intel的Pentium、AMD的Athlon等处理器,而嵌入式系统则可能使用ARM、MIPS等架构的嵌入式处理器。存储器、输入输出设备以及软件环境,包括引导程序、驱动程序、操作系统和应用程序等,在嵌入式系统与PC机中都有不同的设计和应用。
嵌入式系统的特点是低功耗、体积小、专用性强。嵌入式CPU通常工作在为特定用户设计的系统中,能够将许多原本由板卡完成的任务集成在芯片内部,有利于嵌入式系统设计的小型化。软件通常固化在存储器芯片或单片机内部,而非磁盘等载体中,这样能提高执行速度和系统可靠性。嵌入式系统开发需要专用的开发工具和环境,且系统设计必须高效,操作系统与应用软件通常集成在一起,对代码质量要求极高,应避免死机发生。
在选择嵌入式CPU时,需要考虑的因素很多,如性能需求、功耗、成本、可用性和开发工具链的支持等。市场上常见的嵌入式CPU架构有ARM、PowerPC、MIPS、XScale、DSP、x86等,不同类型的嵌入式系统项目会根据需求选择合适的处理器。
了解和搭建嵌入式Linux系统需要对Linux操作系统的原理有所掌握,了解其内核结构、驱动模型、文件系统以及与其他系统组件之间的交互。同时,也需熟悉相关的软件开发工具和环境,比如交叉编译工具链、调试工具以及硬件仿真环境等。通过学习和实践,可以掌握从底层硬件平台的搭建到上层应用开发的全套技能,为嵌入式系统领域的工作打下坚实的基础。