第一部分:Linux平臺(tái)搭建與環(huán)境熟悉 了解linux系統(tǒng);區(qū)分各種版本的Linux系統(tǒng),以便于拓展 Linux視野。 1、Linux 簡(jiǎn)介; 2、Linux 系統(tǒng)的主要特點(diǎn); 3、Linux 的組成; 4、主要的 Linux 版本; 5、嵌入式 Linux簡(jiǎn)介與發(fā)展 第二部分虛擬機(jī)安裝和LINUX系統(tǒng)安裝 1、虛擬機(jī)安裝; 2、Linux系統(tǒng)的安裝; 3、Linux系統(tǒng)的常用軟件的安裝; 4、Linux快速入門 5、 熟悉運(yùn)用 Linux環(huán)境下,常用命令的操作與系統(tǒng)設(shè)置,如常用的 Shell;掌握基本的 Shell 應(yīng)用 第三部分:嵌入式LINUX環(huán)境搭建 1、 建立嵌入式 Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境 2、 熟悉嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái) 3、 嵌入式 Linux開(kāi)發(fā)工具 4、 Linux下的調(diào)試技巧 5、 MAKE工程管理器 6、 硬件環(huán)境的搭建;arm-linux-gcc與 gcc安裝配置 第四部分: U-Boot: 了解 U-Boot 的作用及工作流程;了解Bootloader 的代碼結(jié)構(gòu)、編譯過(guò)程;移植U-Boot;掌握常用的U-Boot命令。 1、 Bootloader介紹 2、 u-boot工程介紹 3、 u-boot的編譯使用 4、 u-boot源碼分析 5、 u-boot資源分配 6、 配置編譯u-boot 7、 u-boot移植過(guò)程 8、 u-boot常用命令操作 9、 添加u-boot新命令 10、設(shè)置u-boot環(huán)境變量 11、 u-boot驅(qū)動(dòng)添加如網(wǎng)卡:DM9000 第五部分:LINUX內(nèi)核移植:熟悉內(nèi)核的原碼結(jié)構(gòu)和kbuild Makefile語(yǔ)法;掌握和內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)模塊編譯相關(guān)的原理及方法。 1、Linux內(nèi)核介紹 2、Linux內(nèi)核特點(diǎn) 3、Linux內(nèi)核源代碼結(jié)構(gòu) 4、Linux內(nèi)核選項(xiàng)解析 5、Linux內(nèi)核編譯鏈接 6、內(nèi)核模塊編譯、使用方法 第六部分:LINUX根文件系統(tǒng) 1、busybox 包移植、編譯 2、Linux跟文件系統(tǒng)制作過(guò)程 3、根文件系統(tǒng)介紹 4. nfs文件服務(wù)器系統(tǒng)搭建 第七部分:LINUX驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)是嵌入式Linux開(kāi)發(fā)難度最高的內(nèi)容,也是目前嵌入式行業(yè)最緊缺的人才之一。本課程介紹嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)相關(guān)概念及開(kāi)發(fā)流程,了解驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),重點(diǎn)講解嵌入式Linux下常用接口驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)方法,包括 1、字符型LED驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)(GPIO口驅(qū)動(dòng)) 2、按鍵驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)(中斷驅(qū)動(dòng),在驅(qū)動(dòng)中中斷程序的編寫(xiě),消息隊(duì)列的應(yīng)用 3、ADC驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 4、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 5、串口驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 6、液晶屏(TFT彩屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 7、觸摸屏驅(qū)動(dòng)+tslib(中間插件移植與設(shè)置), 8、USB驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)+USB無(wú)線網(wǎng)卡移植 9、IIS驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)+maplay移植與應(yīng)用(mp3播放)+mplayer移植與應(yīng)用(視頻播放Mp4/廣告機(jī)等播放) 10、SD驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 11、RTC驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) 12、電源管理方法 第八部分:LINUX應(yīng)用學(xué)習(xí) 嵌入式Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是嵌入式Linux中最重要的一部分,也是企業(yè)人才需求最廣的一部分。主要目標(biāo)是精通嵌入式Linux下的程序設(shè)計(jì),熟練掌握嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)編程以及網(wǎng)絡(luò)編程,熟悉C++、QT編程并且深刻體會(huì)整個(gè)嵌入式Linux項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程,強(qiáng)化學(xué)員對(duì)Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)的能力. 1、Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程的概念,在應(yīng)用程序中線程與父子進(jìn)程的創(chuàng)建與應(yīng)用 2、線程之間、進(jìn)程之間的通信 3、進(jìn)程間通信基本概念 4、管道(PIPE) 5、信號(hào)(SIGNAL) 6、內(nèi)存映射(MAPPED MEMORY) 7、消息隊(duì)列(MESSAGE QUEUE) 8、信號(hào)量(SEMAPHORE) 9、共享內(nèi)存(SHARE MEMORY)@ 10、tcPip協(xié)議在應(yīng)用程序中的編程開(kāi)發(fā)(SOCKET套接字編程開(kāi)發(fā)) 10.1. ISO/OSI七層協(xié)議模型與IP網(wǎng)絡(luò)四層模式 10.2.TCP/IP協(xié)議簇 10.3. 基于嵌入式Linux的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 10.4. 基于嵌入式Linux的SOCKET編程 10..5.UDP與TCP的區(qū)別 10.6. UDP SERVER-CLIENT關(guān)系程 11、文件讀寫(xiě)與存儲(chǔ) 第九部分:QT移植與開(kāi)發(fā) 了解嵌入式Linux下的幾種常見(jiàn)GUI及其特點(diǎn),重點(diǎn)能掌握QT的有關(guān)內(nèi)容,具備QT程序設(shè)計(jì)能力。了解嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的配置與開(kāi)發(fā) 1 、嵌入式Linux GUI介紹 2、嵌入式QT開(kāi)發(fā)包移植 3、QT介紹及其信號(hào)插槽機(jī)制 4、 QT圖形界面編程技術(shù) 5、QT應(yīng)用程序與Linux驅(qū)動(dòng)的銜接 6、 QT在實(shí)際項(xiàng)目中具體應(yīng)用 第十部分:無(wú)線通訊應(yīng)用 1、無(wú)線wifi模塊應(yīng)用 2、3G模塊應(yīng)用 第十一部分:嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序,驅(qū)動(dòng)程序調(diào)試 1、Linux基本工具調(diào)試使用。GDB,insight調(diào)試等 2、Linux應(yīng)用程序的編程 3、嵌入式產(chǎn)品程序打包與發(fā)布 第十二部分:嵌入式項(xiàng)目綜合調(diào)試,產(chǎn)品發(fā)布 了解真實(shí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程,掌握如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中。將模擬真實(shí)項(xiàng)目的管理過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)員項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)同開(kāi)發(fā)能力,項(xiàng)目文檔編寫(xiě)能力和新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力,為下一步就業(yè)做好知識(shí)上和心理上的充分準(zhǔn)備。 嵌入式LININX開(kāi)發(fā) 3 階段 1、嵌入式LININX開(kāi)發(fā)第一學(xué)習(xí)階段,主要打好基礎(chǔ),學(xué)好C編程,Linux系統(tǒng)編程。 1、C語(yǔ)言編程基礎(chǔ) 2、嵌入式開(kāi)發(fā)基礎(chǔ):Linux概述安裝,shell命令,vim編輯器,GCC,GDB,Makefile,交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境構(gòu)建 3、嵌入式Linux系統(tǒng)編程:shell編程,文件編程,串口編程,進(jìn)程編程,線程編程,網(wǎng)絡(luò)編程 4、嵌入式項(xiàng)目開(kāi)發(fā):數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng),串口服務(wù)器 2、嵌入式LININX開(kāi)發(fā)第二學(xué)習(xí)階段,掌握ARM匯編程序設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。 1、ARM體系結(jié)構(gòu):ARM體系,ARM指令,Thumb指令,匯編程序設(shè)計(jì),邏輯程序開(kāi)發(fā) 2、Linux內(nèi)核移植:bootloader,內(nèi)核配置,文件系統(tǒng) 3、驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā):驅(qū)動(dòng)架構(gòu)模型,字符設(shè)備驅(qū)動(dòng),塊設(shè)備驅(qū)動(dòng),網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng) 4、嵌入式項(xiàng)目開(kāi)發(fā):智能家居系統(tǒng),視頻監(jiān)控系統(tǒng) 3、嵌入式LININX開(kāi)發(fā)第三學(xué)習(xí)階段,掌握C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì),Qt編程。 1、C++語(yǔ)言編程基礎(chǔ) 2、QT編程開(kāi)發(fā):QT開(kāi)發(fā)基礎(chǔ),QT布局與控件,QT繪圖,QT事件,QT網(wǎng)絡(luò)通信,QT數(shù)據(jù)庫(kù),QT移植 3、嵌入式項(xiàng)目開(kāi)發(fā):車載監(jiān)控管理系統(tǒng),工業(yè)能源管理系統(tǒng) 嵌入式設(shè)計(jì)應(yīng)具備的基本技能 1、Linux 基礎(chǔ) 安裝Linux操作系統(tǒng) Linux文件系統(tǒng) Linux常用命令 Linux啟動(dòng)過(guò)程詳解 熟悉Linux服務(wù)能夠獨(dú)立安裝Linux操作系統(tǒng) 能夠熟練使用Linux系統(tǒng)的基本命令 認(rèn)識(shí)Linux系統(tǒng)的常用服務(wù)安裝Linux操作系統(tǒng) Linux基本命令實(shí)踐 設(shè)置Linux環(huán)境變量 定制Linux的服務(wù) Shell 編程基礎(chǔ)使用vi編輯文件 使用Emacs編輯文件 使用其他編輯器 2、Shell 編程基礎(chǔ) Shell簡(jiǎn)介 認(rèn)識(shí)后臺(tái)程序Bash編程熟悉Linux系統(tǒng)下的編輯環(huán)境 熟悉Linux下的各種Shell 熟練進(jìn)行shell編程熟悉vi基本操作 熟悉Emacs的基本操作 比較不同shell的區(qū)別 編寫(xiě)一個(gè)測(cè)試服務(wù)器是否連通的shell腳本程序 編寫(xiě)一個(gè)查看進(jìn)程是否存在的shell腳本程序 編寫(xiě)一個(gè)帶有循環(huán)語(yǔ)句的shell腳本程序 3、Linux 下的 C 編程基礎(chǔ) linux c語(yǔ)言環(huán)境概述 Gcc使用方法 Gdb調(diào)試技術(shù) AutoconfAutomake Makefile 代碼優(yōu)化 熟悉Linux系統(tǒng)下的開(kāi)發(fā)環(huán)境 熟悉Gcc編譯器 熟悉Makefile規(guī)則編寫(xiě)Hello,World程序 使用 make命令編譯程序 編寫(xiě)帶有一個(gè)循環(huán)的程序 調(diào)試一個(gè)有問(wèn)題的程序 4、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) 嵌入式系統(tǒng)概述 交叉編譯 配置TFTP服務(wù) 配置NFS服務(wù) 下載Bootloader和內(nèi)核 嵌入式Linux應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)流程熟悉嵌入式系統(tǒng)概念以及開(kāi)發(fā)流程 建立嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境制作cross_gcc工具鏈 編譯并下載U-boot 編譯并下載Linux內(nèi)核 編譯并下載Linux應(yīng)用程序 5、嵌入式系統(tǒng)移植 Linux內(nèi)核代碼 平臺(tái)相關(guān)代碼分析 ARM平臺(tái)介紹 平臺(tái)移植的關(guān)鍵技術(shù) 移植Linux內(nèi)核到 ARM平臺(tái) 了解移植的概念 能夠移植Linux內(nèi)核移植Linux2.6內(nèi)核到 ARM9開(kāi)發(fā)板 6、嵌入式 Linux 下串口通信 串行I/O的基本概念 嵌入式Linux應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)流程 Linux系統(tǒng)的文件和設(shè)備 與文件相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用 配置超級(jí)終端和MiniCOM 能夠熟悉進(jìn)行串口通信 熟悉文件I/O 編寫(xiě)串口通信程序 編寫(xiě)多串口通信程序 7、嵌入式系統(tǒng)中多進(jìn)程程序設(shè)計(jì) Linux系統(tǒng)進(jìn)程概述 嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)程特點(diǎn) 進(jìn)程操作 守護(hù)進(jìn)程 相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用了解Linux系統(tǒng)中進(jìn)程的概念 能夠編寫(xiě)多進(jìn)程程序編寫(xiě)多進(jìn)程程序 編寫(xiě)一個(gè)守護(hù)進(jìn)程程序 sleep系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)管理、同步與通信Linux任務(wù)概述任務(wù)調(diào)度 管道 信號(hào) 共享內(nèi)存 任務(wù)管理 API 了解Linux系統(tǒng)任務(wù)管理機(jī)制 熟悉進(jìn)程間通信的幾種方式 熟悉嵌入式Linux中的任務(wù)間同步與通信編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的管道程序?qū)崿F(xiàn)文件傳輸 編寫(xiě)一個(gè)使用共享內(nèi)存的程序 8、嵌入式系統(tǒng)中多線程程序設(shè)計(jì) 線程的基礎(chǔ)知識(shí) 多線程編程方法 線程應(yīng)用中的同步問(wèn)題了解線程的概念 能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的多線程程序編寫(xiě)一個(gè)多線程程序 9、嵌入式 Linux 網(wǎng)絡(luò)編程 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) 嵌入式Linux中TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) socket 編程 常用 API函數(shù) 分析Ping命令的實(shí)現(xiàn) 基本UDP套接口編程 許可證管理 PPP協(xié)議 GPRS 了解嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 能夠進(jìn)行嵌入式Linux環(huán)境下的socket 編程 熟悉UDP協(xié)議、PPP協(xié)議 熟悉GPRS 使用socket 編寫(xiě)代理服務(wù)器 使用socket 編寫(xiě)路由器編寫(xiě)許可證服務(wù)器 指出TCP和UDP的優(yōu)缺點(diǎn) 編寫(xiě)一個(gè)web服務(wù)器 編寫(xiě)一個(gè)運(yùn)行在 ARM平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)播放器 10、GUI 程序開(kāi)發(fā) GUI基礎(chǔ) 嵌入式系統(tǒng)GUI類型 編譯QT 進(jìn)行QT開(kāi)發(fā)熟悉嵌入式系統(tǒng)常用的GUI 能夠進(jìn)行QT編程使用QT編寫(xiě)“Hello,World”程序 調(diào)試一個(gè)加入信號(hào)/槽的實(shí)例 通過(guò)重載QWidget 類方法處理事件 11、Linux 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序基礎(chǔ)知識(shí) Linux系統(tǒng)的模塊 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)分析 fs_operation結(jié)構(gòu) 加載驅(qū)動(dòng)程序了解設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的概念 了解Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu) 能夠編寫(xiě)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)Skull驅(qū)動(dòng) 編寫(xiě)鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)I/O驅(qū)動(dòng) 分析一個(gè)看門狗驅(qū)動(dòng)程序 對(duì)比Linux2.6內(nèi)核與2.4內(nèi)核中字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)的不同Linux 塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序工作原理 典型的塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分析 塊設(shè)備的讀寫(xiě)請(qǐng)求隊(duì)列了解Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu) 能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序比較字符設(shè)備與塊設(shè)備的異同 編寫(xiě)MMC卡驅(qū)動(dòng)程序 分析一個(gè)文件系統(tǒng) 對(duì)比Linux2.6內(nèi)核與2.4內(nèi)核中塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)的不同 12、文件系統(tǒng) 虛擬文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)的建立 ramfs內(nèi)存文件系統(tǒng) proc文件系統(tǒng) devfs 文件系統(tǒng) MTD技術(shù)簡(jiǎn)介 MTD塊設(shè)備初始化 MTD塊設(shè)備的讀寫(xiě)操作了解Linux系統(tǒng)的文件系統(tǒng) 了解嵌入式Linux的文件系統(tǒng) 了解MTD技術(shù) 能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)為 ARM9開(kāi)發(fā)板添加 MTD支持 移植JFFS2文件系統(tǒng) 通過(guò)proc文件系統(tǒng)修改操作系統(tǒng)參數(shù) 分析romfs 文件系統(tǒng)源代碼 創(chuàng)建一個(gè)cramfs 文件系統(tǒng) 資深大牛有話說(shuō):嵌入式編程的復(fù)雜性 能從PC機(jī)器編程去看嵌入式問(wèn)題,那是第一步;學(xué)會(huì)用嵌入式編程思想,那是第二步;用PC的思想和嵌入式的思想結(jié)合在一起,應(yīng)用于實(shí)際的項(xiàng)目,那是第三步。很多朋友都是從PC編程轉(zhuǎn)向嵌入式編程的。在中國(guó),嵌入式編程的朋友很少是正兒八經(jīng)從計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)的,都是從自動(dòng)控制啊,電子相關(guān)的專業(yè)畢業(yè)的。這些童鞋們,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)雄厚,但是理論知識(shí)缺乏;計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)的童鞋很大一部分去弄網(wǎng)游、網(wǎng)頁(yè)這些獨(dú)立于操作系統(tǒng)的更高層的應(yīng)用了。也不太愿意從事嵌入式行業(yè),畢竟這條路不好走。他們理論知識(shí)雄厚,但缺乏電路等相關(guān)的知識(shí),在嵌入式里學(xué)習(xí)需要再學(xué)習(xí)一些具體的知識(shí),比較難走。 雖然沒(méi)有做過(guò)產(chǎn)業(yè)調(diào)查,但從我所見(jiàn)和所招聘人員,從事嵌入式行業(yè)的工程師,要么缺乏理論知識(shí),要么缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。很少兩者兼?zhèn)涞摹>科湓颍是中國(guó)的大學(xué)教育的問(wèn)題。這里不探討這個(gè)問(wèn)題,避免口水戰(zhàn)。我想列出我實(shí)踐中的幾個(gè)例子。引起大家在嵌入式中做項(xiàng)目時(shí)對(duì)一些問(wèn)題的關(guān)注。 第一個(gè)問(wèn)題 同事在uC/OS-II下開(kāi)發(fā)一個(gè)串口的驅(qū)動(dòng)程序,驅(qū)動(dòng)和接口在測(cè)試中均為發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。應(yīng)用中開(kāi)發(fā)了個(gè)通訊程序,串口驅(qū)動(dòng)提供了一個(gè)查詢驅(qū)動(dòng)緩沖區(qū)字符的函數(shù):GetRxBuffCharNum()。 高層需要接受一定數(shù)量的字符以后才能對(duì)包做解析。一個(gè)同事撰寫(xiě)的代碼,用偽代碼表示如下: bExit = FALSE; do { if (GetRxBuffCharNum() >= 30) bExit = ReadRxBuff(buff, GetRxBuffCharNum()); } while (!bExit); 這段代碼判斷當(dāng)前緩沖區(qū)中超過(guò)30個(gè)字符,就將緩沖區(qū)中全部字符讀到緩沖區(qū)中,直到讀取成功為止。邏輯清楚,思路也清楚。但這段代碼是不能正常工作。如果是在PC機(jī)上,定然是沒(méi)有任何問(wèn)題,工作的異常正常。但在嵌入式里真的是不得而知了。同事很郁悶,不知道為什么。來(lái)請(qǐng)我解決問(wèn)題,當(dāng)時(shí)我看到代碼,就問(wèn)了他,GetRxBuffCharNum()是怎么實(shí)現(xiàn)的?打開(kāi)一看: unsigned GetRxBuffCharNum(void) { cpu_register reg; unsigned num; reg = interrupt_disable(); num = gRxBuffCharNum; interrupt_enable(reg); return (num); } 很明顯,由于在循環(huán)中,interruput_disable()和interrupt_enable()之間是個(gè)全局臨界區(qū)域,保證gRxBufCharNum的完整性。但是,由于在外層的do { } while() 循環(huán)中,CPU頻繁的關(guān)閉中斷,打開(kāi)中斷,這個(gè)時(shí)間非常的短。實(shí)際上CPU可能不能正常的響應(yīng)UART的中斷。當(dāng)然這和uart的波特率、硬件緩沖區(qū)的大小還有CPU的速度都有關(guān)系。我們使用的波特率非常高,大約有3Mbps。uart起始信號(hào)和停止信號(hào)占一個(gè)比特位。一個(gè)字節(jié)需要消耗10個(gè)周期。3Mbps的波特率大約需要3.3us傳輸一個(gè)字節(jié)。3.3us能執(zhí)行多少個(gè)CPU指令呢?100MHz的ARM,大約能執(zhí)行150條指令左右。結(jié)果關(guān)閉中斷的時(shí)間是多長(zhǎng)呢?一般ARM關(guān)閉中斷都需要4條以上的指令,打開(kāi)又有4條以上的指令。接收uart中斷的代碼實(shí)際上是不止20條指令的。所以,這樣下來(lái),就有可能出現(xiàn)丟失通信數(shù)據(jù)的Bug,體現(xiàn)在系統(tǒng)層面上,就是通信不穩(wěn)定。 修改這段代碼其實(shí)很簡(jiǎn)單,最簡(jiǎn)單的辦法是從高層修改。即: bExit = FALSE; do { DelayUs(20); //延時(shí) 20us,一般采用空循環(huán)指令實(shí)現(xiàn) num = GetRxBuffCharNum(); if (num >= 30) bExit = ReadRxBuff(buff, num); } while (!bExit); 這樣,讓CPU有時(shí)間去執(zhí)行中斷的代碼,從而避免了頻繁關(guān)閉中斷造成的中斷代碼執(zhí)行不及時(shí),產(chǎn)生的信息丟失。在嵌入式系統(tǒng)里,大部分的RTOS應(yīng)用都是不帶串口驅(qū)動(dòng)。自己設(shè)計(jì)代碼時(shí),沒(méi)有充分考慮代碼與內(nèi)核的結(jié)合。造成代碼深層次的問(wèn)題。RTOS之所以稱為RTOS,就是因?yàn)閷?duì)事件的快速響應(yīng);事件快速的響應(yīng)依賴于CPU對(duì)中斷的響應(yīng)速度。驅(qū)動(dòng)在Linux這種系統(tǒng)中都是與內(nèi)核高度整合,一起運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)。RTOS雖然不能抄襲linux這種結(jié)構(gòu),但有一定的借鑒意義。 從上面的例子可以看清楚,嵌入式需要開(kāi)發(fā)人員對(duì)代碼的各個(gè)環(huán)節(jié)需要了解清楚。 第二個(gè)例子 同事驅(qū)動(dòng)一個(gè)14094串轉(zhuǎn)并的芯片。串行信號(hào)是采用IO模擬的,因?yàn)闆](méi)有專用的硬件。同事就隨手寫(xiě)了個(gè)驅(qū)動(dòng),結(jié)果調(diào)試了3、4天,仍舊是有問(wèn)題。我實(shí)在看不下去了,就去看了看,控制的并行信號(hào)有時(shí)候正常有時(shí)候不正常。我看了看代碼,用偽代碼大概是: for (i = 0; i < 8; i++) { SetData((data >> i) & 0x1); SetClockHigh(); for (j = 0; j < 5; j++); SetClockLow(); } 將數(shù)據(jù)的8個(gè)bit在每個(gè)高電平從bit0到bit7依次發(fā)送出去。應(yīng)該是正常的啊。看不出問(wèn)題在哪啊?我仔細(xì)想了想,有看了14094的datasheet,明白了。原來(lái),14094要求clock的高電平持續(xù)10個(gè)ns,低電平也要持續(xù)10個(gè)ns。這段代碼之做了高電平時(shí)間的延時(shí),沒(méi)有做低電平的延時(shí)。如果中斷插在低電平之間工作,那么這段代碼是可以的。但是如果CPU沒(méi)有中斷插在低電平時(shí)執(zhí)行,則是不能正常工作的。所以就時(shí)好時(shí)壞。 修改也比較簡(jiǎn)單: for (i = 0; i < 8; i++) { SetData((data >> i) & 0x1); SetClockHigh(); for (j = 0; j < 5; j++); SetClockLow(); for (j = 0; j < 5; j++); } 這樣就完全正常了。但是這個(gè)還是不能很好移植的一個(gè)代碼,因?yàn)榫幾g器一優(yōu)化,就有可能造成這兩個(gè)延時(shí)循環(huán)的丟失。丟失了,就不能保證高電平低電平持續(xù)10ns的要求,也就不能正常工作了。所以,真正的可以移植的代碼,應(yīng)該把這個(gè)循環(huán)做成一個(gè)納秒級(jí)的 DelayNs(10); 像Linux一樣,上電時(shí),先測(cè)量一下,nop指令執(zhí)行需要多長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行,多少個(gè)nop指令執(zhí)行10ns。執(zhí)行一定的nop指令就可以了。利用編譯器防止優(yōu)化的編譯指令或者特殊的關(guān)鍵字,防止延時(shí)循環(huán)被編譯器優(yōu)化掉。如GCC中的 __volatile__ __asm__("nop;\n"); 從這個(gè)例子中可以清楚的看到,寫(xiě)好一段好代碼,是需要很多知識(shí)支撐的。 簡(jiǎn)單地總結(jié)一下硬件開(kāi)發(fā)的基本過(guò)程: 1、明確硬件總體需求情況,如CPU處理能力、存儲(chǔ)容量及速度、I/O端口的分配、接口要求、電平要求、特殊電路要求等等。 2、根據(jù)需求分析制定硬件總體方案,尋求關(guān)鍵器件及相關(guān)技術(shù)資料、技術(shù)途徑和技術(shù)支持,充分考慮技術(shù)可行性、可靠性和成本控制,并對(duì)開(kāi)發(fā)調(diào)試工具提出明確要求。關(guān)鍵器件可試著去索取樣品。 3、總體方案確定后,做硬件和軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì),包括繪制硬件原理圖、軟件功能框圖、PCB設(shè)計(jì)、同時(shí)完成開(kāi)發(fā)元器件清單。 4、做好PCB板后,對(duì)原理設(shè)計(jì)中的各個(gè)功能單元進(jìn)行焊接調(diào)試,必要時(shí)修改原理圖并作記錄。 5、軟硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。一般情況下,經(jīng)過(guò)調(diào)試后原理及PCB設(shè)計(jì)上有所調(diào)整,需要二次投板。 6、可靠性測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試,通過(guò)驗(yàn)收,項(xiàng)目完成! 硬件工程師應(yīng)具備的基本技能: (1)由需求分析至總體方案、詳細(xì)設(shè)計(jì)的規(guī)劃創(chuàng)造能力; (2)熟練運(yùn)用設(shè)計(jì)工具,設(shè)計(jì)原理圖、PCB板的能力; (3)熟練運(yùn)用單片機(jī)、DSP、PLD、FPGA等進(jìn)行軟硬件開(kāi)發(fā)調(diào)試的能力; (4)熟練運(yùn)用仿真工具、示波器、信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀等調(diào)測(cè)硬件的能力; (5)掌握常用的標(biāo)準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)能力,如復(fù)位電路、常用濾波器電路、功放電路、高速信號(hào)傳輸線的匹配電路等; (6)故障定位、解決問(wèn)題的能力; (7)設(shè)計(jì)文檔的組織編寫(xiě)技能。 以下課程可免費(fèi)試聽(tīng)C語(yǔ)言、電子、PCB、STM32、Linux、FPGA、JAVA、安卓等。 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