如何利用ARM平台学习嵌入式系统的详细资料概述

　　网上看到众多网友都问了关于嵌入式系统方面的很多问题，很多都可在这里找到答案，希望我的这篇文章能给他们以启发。也请大家不要轻易转载。

　　一、嵌入式系统的概念

　　着重理解“嵌入”的概念

　　主要从三个方面上来理解。

　　1、从硬件上，将基于CPU 的处围器件，整合到CPU 芯片内部，比如早期基于X86 体系结构下的计算机，CPU 只是有运算器和累加器的功能，一切芯片要造外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的16C550/2 的串口控制器芯片实现，而目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU 内部，还有PC 机有显卡，而多数嵌入式处理器都带有 LCD 控制器，但其种意义上就相当于显卡。比较高端的ARM 类Intel Xscale 架构下的IXP 网络处理器CPU 内部集成PCI 控制器（可配成支持4 个PCI 从设备或配成自身为CPI 从设备）；还集成3 个NPE 网络处理器引擎，其中两个对应于两个 MAC 地址，可用于网关交换用，而另外一个NPE 网络处理器引擎支持DSL，只要外面再加个PHY 芯片即可以实现DSL上网功能。IXP 系列最高主频可以达到1.8G，支持2G 内存，1G×10 或10G×1的以太网口或Febre channel 的光通道。IXP 系列应该是目标基于ARM 体系统结构下由intel 进行整合后成Xscale 内核的最高的处理器了。

　　2、从软件上前，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入，编译后将内核下载到ROM 中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组件就是完成了软件的“ 嵌入” ， 比如WinCE 在内核定制时， 会有相应选择， 其中就是wordpad，PDF，MediaPlay 等等选择，如果我们选择了，在CE 启动后，就可以在界面中找到这些东西，如果是以前PC 上将的windows 操作系统，多半的东西都需要我们得新再装。

　　3、把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的ROM 中就实现了一个真正的“嵌入”。字串4以上的定义是我在 6、7 年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多，但在这个领域范围内，谁都不敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者们，历为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科

　　二、嵌入式系统的分层与专业的分类。

　　嵌入式系统分为４层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。

　　1、硬件层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且能用C 和汇编语言来编程的话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD 的逻辑设计的，同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。但硬件平台是基础，增值还要靠软件。硬件层比较适合于，电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞，需要掌握的专业基础知识有，单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C 语言。

　　2、驱动层，这部分比较难，驱动工程师不仅要能看懂电路图还要能对操作系统内核十分的精通，以便其所写的驱动程序在系统调用时，不会独占操作系统时间片， 而导至其它任务不能动行，不懂操作系统内核架构和实时调度性，没有良好的驱动编写风格，按大多数书上所说添加的驱动的方式，很多人都能做到，但可能连个初级的驱动工程师的水平都达不到，这样所写的驱动在应用调用时就如同windows 下我们打开一个程序运行后，再打开一个程序时，要不就是中断以前的程序， 要不就是等上一会才能运行后来打开的程序。想做个好的驱动人员没有三、四年功底，操作系统内核不研究上几编，不是太容易成功的，但其工资在嵌入式系统四层中可是最高的。驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人来搞，除硬件层所具备的基础学科外，还要对数据结构与算法、操作系统原理、编译原理都要十分精通了解。

　　3、操作系统层，对于操作系统层目前可能只能说是简单的移植，而很少有人来自已写操作系统，或者写出缺胳膊少腿的操作系统来，这部分工作大都由驱动工程师来完成。操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。据说，XP 操作系统是微软投入300 人用两年时间才搞定的，总时工时是 600 人年，中科院软件所自己的女娲Hopen 操作系统估计也得花遇几百人年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太大意义。

　　4、应用层，相对来讲较为容易的，如果会在windows 下如何进行编程接口函数调用，到操作系统下只是编译和开发环境有相应的变化而已。如果涉及 Jave方面的编程也是如此的。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理的，不必归结到嵌入式系统范畴内。但如果涉及嵌入式系统下面嵌入式数据库、基于嵌入式系统的网络编程和基于某此应用层面的协议应用开发（比如基于SIP、H.323、Astrisk）方面又较为复杂，并且有难度了。