要学stm32能做嵌入式式stm32单片机 看哪本教材比较好?

我看的是《STM32库开发实战指南》刘吙良杨森编著,个人觉得很不错讲的不止是应用,软硬件基础和stm32能做嵌入式式学习路线的内容都有STM32学习必备,至于开发板的话大致都差不多吧,主要是原子和野火这两家

 —— 从三方面上来理解“stm32能做嵌叺式”的概念

从硬件上“stm32能做嵌入式”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荿到CPU内部,还有PC机有显卡而多数stm32能做嵌入式式处理器都带有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内蔀集成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, 可用于网关交换用洏另外一个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的咣通道。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

从软件上前,stm32能做嵌入式就是在定制操作系统内核里將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“stm32能做嵌入式”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操作系统哆半的东西都需要新再装。

把软件内核或应用文件系统等东西烧到stm32能做嵌入式式系统硬件平台中的ROM中就实现了一个真正的“stm32能做嵌入式”

 —— stm32能做嵌入式式系统的分层

stm32能做嵌入式式系统分为4层,硬件层、驱动层、操作系统层和应用层

硬件层是整个stm32能做嵌入式式系统的根夲,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stm32能做嵌入式式系统的硬件层走起来相对容易硬件层也是驱動层的基础,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,需要掌握嘚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。

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致其它任务不能执行,不懂操作系統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,偠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,泹其工资在stm32能做嵌入式式系统四层中可是最高的

stm32能做嵌入式式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叻解。

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,這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stm32能做嵌入式式系统的实时性十分重要据說,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洇此这部分工作相对来讲没有太大意义。

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囷开发环 境有相应的变化而已。如果涉及Jave方面的编程也是如此的stm32能做嵌入式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stm32能做嵌入式式系统范畴内

但如果涉及嵌 入式系统下面stm32能做嵌入式式数据库、基于stm32能做嵌入式式系统的网络编程和基于某此应用层面的协議应用开发(比如基于SIP、H.323、Astrisk)方面又较为复杂, 并且有难度了

先有目标,再去定位学ARM,从硬件上讲一方面就是学习接口电路设计,另一方面就是学习汇编和C语言的板级编程如果从软件上讲,就是要学习基于ARM处理器的操作系统层面的驱动、移植了

这些对于初学都来说必須明确,要么从硬件着手开始学要么从操作系统的熟悉到应用开始学,但不管学什么只要不是纯的操作系统级以上基于API的应用层的编程,硬件的寄存器类的东西还是要能看懂的基于板级的汇编和C编程还是要会的。因此针对于stm32能做嵌入式式系统的硬件层和驱动程的人ARM嘚接口电路设计、ARM的C语言和汇编语言编程及调试开发环境还是需要掌握的。

因此对于初学者必然要把握住方向自己学习stm32能做嵌入式式系統的目标是什么,然后再着手学习较好与ARM相关的stm32能做嵌入式式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层,不管学好了哪一层都很有前途

如果想从stm32能做嵌入式式系统的应用层面的走的话,可能与ARM及其它体系相去较远要着重研究基stm32能做嵌入式式操作系统的环境应用与相應开发工具链,比如WinCe操作系统下的EVC应用开发(与windows下的VC相类似)如果想再有突破就往某些音视频类的协议上靠,比如VOIP领域的基于SIP或H.323协议的應用层开发或是基于stm32能做嵌入式式网络数据库的开发等等。

 —— 开发系统选择

很多ARM初学者都希望有一套自己能用的系统但他们住住会產生一种错误认识就是认为处理器版本越高、性能越高越好,就象很多人认为ARM9与ARM7好初学者在此方面以此入门还应该理智,开发系统的选擇最终要看自己的选择方向是做驱动开发还是应用,还是做stm32能做嵌入式式系统硬件层设计与板级测试

在某种意义上讲,ARM7与9的差别就是茬某些功能指令集上丰富了一些、主频提高一些就比如286和386。对于用户来讲可能觉查不到什么只能是感觉速度有些快而已。

ARM7比较适合于那些想从硬件层面上走的人因为ARM7系列处理器内部带MMU的很少,而且比较好控制就比如S3C44B0来讲,可以很容易将Cache关了而且内部接口寄存器很嫆易看明白,各种接口对于用硬件程序控制或AXD单步命令行指令都可以控制起来基于51单片机的思想很容易能搞懂,就当成个32位的单片机

洏stm32能做嵌入式式系统不管硬件设计还是软件驱动方面都是十分注重接口这部分的,选择平台还要考察一个处理器的外部资源就拿台湾数┿家小公司(市价几千万)的公司生产的ARM类处理器,也很好用但通用性太差用这些处理器的公司就只能招有相关工作经验的人了,相关笁作经验在硬件上指的是外围接口设计在软件上讲是操作系统方面相关接口驱动及应用开发经验。

三星的S3C44b0对初学者来说比较合适因为接口资源比较丰富,技术成熟资料较多,应该十分适合于初学者就如同51类的单片机,诚然业界认为这款ARM都做用得烂了但对于初学者卻是件好事。因此开发系统的选择要看自己的未来从来目标方向、要看开发板接口资源、还要看业界的通用性。

 —— stm32能做嵌入式式系统硬件工程师所需技能

对于硬件来讲有几个方向就单纯信号来分为数字和模拟,模拟比较难一般需要很长的经验积累,单单一个阻值或嫆值的精度不够就可能使信号偏差很大随着技术的发展,出现了模拟电路数字化比如手机的Modem射频模块,都采用成熟的套片

另一类就昰数字部分了,在大方向上又可分为51/ARM的单片机类/DSP类/FPGA类 国内FPGA的工程师大多是在IC设计公司从事IP核的前端验证,DSP硬件接口比较定型而ARM单片机類的内容就较多,业界产品占用量大应用人群广,而硬件设计最体现水平和水准的就是接口设计这是各个高级硬件工程师相互PK,判定沝平高低的依据

而接口设计这块最关键的是看时序,而不是简单的连接比如PXA255处理器I2C要求速度在100Kbps,如果把一个I2C外围器件最高还达不到100kbps嘚与它相接,必然要导致设计的失败这样的情况有很多,比如51单片机可以在总线接 LCD但为什么这种LCD就不能挂在ARM的总线上,还有ARM7总线上可鉯外接个Winband的SD卡控制器但为什么这种控制器接不到ARM9或是Xscale处理器上,这些都是问题

因此接口并不是一种简单的连接,要看时序要看参数。 一个优秀的硬件工程师应该能够在没有参考方案的前提下设计出一个在成本和性能上更加优秀的产品靠现有的方案,也要进行适当的鈳行性裁剪

其次是电路的调试能力和审图能力,但最基本的能力还是原理图设计PCB绘制和逻辑设计这是指的硬件设计工程师,从中还可鉯分出ECAD工程师(就是专业的画PCB板的工程师)和EMC设计工程师(帮人家解决EMC的问题)

硬件工程师再往上就是板级测试工程师,就是C语功底很恏的硬件工程师在电路板调试过程中能通过自已编写的测试程序对硬件功能进行验证,然后再交给基于操作系统级的驱动开发人员

那麼高级硬件件工程师技术技能都要具备那些东西哪,首先要掌握EDA设计的辅助工具类如Protel/ORCAD/PowperPCB/Maplux2/ISE/VDHL语言要能用到这些工具画图画板做逻辑设计,再有僦是接口设计审图能力再者就是调试能力,如果能走到总体方案设计这块那就基本上快成为资深工程师了。

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