[学习引导]4412开发板之嵌入式技术学习步骤及项目案例
3、嵌入式学习步骤及方法(经典)
嵌入式门槛虽然较高，但也跟其他事物一样，并不是牢不可破。
只要我们用心去对待，冬雪终将化去，春风定会吹来。
具体步骤如下：1、《C语言》第二版谭浩强；《C程序设计语言》第二版徐宝文译机械工业出版社你能区分开指针数组和数组指针吗？你知道函数指针吗？你能区分开定义一个变量时系统给它分配的空间与用malloc()函数给一个变量分配的空间有什么不一样吗？2、《数据结构》C语言版黄国愉、叶乃青编清华大学出版社你能合上书本，用C语言实现书中的单链表、双链表数据结构吗？3、《实用C++程序设计》第二版中国电力出版社Steve_Oualline 著此阶段主要是学习其面向对象的编程思想，加深对C语言和数据结构的理解。
4、学习单片机，最好能找个前辈带一带。
你能用51单片机做出一样实际的东西吗？即使它再简单！要注意加深对中断的理解。
5、学习ARM单片机。
(1)、细读《ARM微控制器基础与实战》周立功编写（注：即使你不用书中的开发板）(2)、细读相关芯片的原版英文文档。
如：arm920TE.pdf S3C2410_1.2.pdf6、学习uCOS!!操作系统。
(1)、细读《嵌入式实时操作系统uC／OS－!!》第二版召贝贝译你能把uCOS!!移植到自己的平台上吗？(2)、能编写在uCOS!!操作系统环境下运行的针对具体硬件的驱动程序7、熟悉Ｌinux环境，学习Ｌinux环境编程，学习交叉编程(1)、细读《linux命令大全.pdf》(2)、细读《GNU Make 使用手册（中译版）.pdf》(3)、学习创建交叉编程环境．8、学习Linux操作系统。
(1)、《UNIX环境高级编程》(2)、细读“joyfire 笔记”，可在“”网站的好书下载栏目获取(3)、细读《linux内核完全注释》(4)、细读《understanding the linux kernel 2》(5)、利用源代码阅读利器工具＂Source Insight＂进行真正的linux内核原码剖析(6)、最后进行内核移植，并能编写在linux操作系统环境下运行的针对具体硬件的驱动程序9、学习Linux设备驱动编写。
嵌入式系统开发过程PPT课件
2.4.4.2测试阶段-何时测试
1. 分布于开发的每个阶段——debug 2. 单元测试-小模块测试/调试 3. 回归测试
1. 只测试一遍是不够的。每次修改后都应当重新测 试以确认这些修改会不会无意中影响一些看似与 之无关的行为，这被称作回归测试。
2.4.2.6详细设计阶段-软件设计
1. 设计软件子系统
1. 总体设计、模块设计
2. 定义软件接口 3. 模块接口、函数接口
2.4.2.7详细设计阶段-检查设计
小项目
自己审查设计文档
中等项目
拿给同事朋友并向他们解释你的设计
大型项目-审查会
设计者应作一个更正式的报告。由于这是一个设 计审查会，召集一群人，主要由工程师组成，并 尽可能包括一些对项目有不同看法角度的成员， 如做市场的人员、最终用户
OEM板 7、其他。。。
2.4.1.3 对需求的结果进行检查
原因
需求分析阶段可能会发生错误-走弯路
目的
资料的全面性、工作的细致性
方法和内容
干扰的信息（多余） 漏掉的信息（缺少） 超前的信息（一些需要在设计阶段才提出的信息） 矛盾（相互制约） 模棱两可 无法实现
2.4.1.4 确定项目的约束条件
2.4.4 测试阶段
1、测试的原因 2、何时测试 3、测试内容 4、何时停止测试 5、选择测试用例 6、实时失败模式 7、评估测试的覆盖率 8、性能测试 9、维护和测试
2.4.4.1测试阶段-测试的原因
1. 开发过程中已经开始测试了——调试 2. 原因：
1. 在软件中找到错误（在这方面测试是惟一的方法） 2. 减少用户与公司的风险 3. 节约开发与维护成本 4. 提高系统的性能
2.4.2.8详细设计阶段-设计自动化
嵌入式系统中的开发流程与项目管理
嵌入式系统中的开发流程与项目管理嵌入式系统开发是一项复杂而关键的工作，它涉及硬件和软件的集成，需要高度的技术能力和严谨的项目管理。
在开发嵌入式系统时，我们需要遵循一系列的开发流程和项目管理方法，以确保项目的顺利进行并保证最终产品的质量和可靠性。
一、开发流程1. 需求分析：在嵌入式系统开发的初期阶段，我们需要明确需求。
通过与客户、市场调研以及用户反馈等渠道获得准确的需求信息。
同时，针对需求进行分析和评估，确定系统的功能、性能和可靠性等要求，并将其转化为具体的技术规格和设计需求文档。
2. 系统设计：在需求分析的基础上，进行系统设计。
系统设计包括硬件设计和软件设计。
硬件设计涉及到选择合适的芯片、传感器、通讯模块等硬件组件，并进行电路设计和布局。
软件设计则涉及到选择合适的开发工具和框架，编写模块划分、接口设计和算法实现等。
3. 开发和集成：在系统设计完成后，开始进行开发和集成工作。
硬件开发包括原型设计、电路板制作和组装等。
软件开发包括编写驱动程序、应用程序和系统软件等。
同时，硬件和软件的集成也需要进行，确保各个组件能够正常工作并相互配合。
4. 测试和验证：在开发和集成完成后，进行系统的测试和验证。
测试和验证包括功能测试、性能测试、可靠性测试和兼容性测试等，以确保系统满足设计要求。
同时，还需要进行系统的调试和优化，修复可能存在的问题和缺陷。
5. 量产和部署：在测试和验证通过后，进行系统的量产和部署。
量产阶段需要进行大规模的生产和组装，并对产品进行质量控制和检测。
部署阶段涉及将系统安装到目标设备中，进行现场调试和运行。
二、项目管理1. 定义项目目标和范围：在项目启动的初期，明确项目的目标和范围。
定义项目的关键目标和交付物，并明确项目的时间和资源限制。
2. 制定项目计划：根据项目目标和范围，制定项目计划。
项目计划包括项目的里程碑、关键路径、资源分配和进度安排等。
同时，也需要考虑项目的风险和变化因素，并进行相应的排除和调整。
从零开始的嵌入式开发入门教程
从零开始的嵌入式开发入门教程嵌入式开发是一门涉及硬件和软件的技术领域，它主要包括对嵌入式系统的设计与开发。
嵌入式系统通常用于控制和操作其他设备，比如智能手机、汽车电子系统和家电等。
在本篇教程中，我们将从零开始，介绍嵌入式开发的基本概念、工具和步骤，以帮助初学者入门。
第一步：了解嵌入式系统在开始嵌入式开发之前，我们需要先了解嵌入式系统的基本概念。
嵌入式系统是指一种运行在专用硬件上、专门用于执行特定任务的计算机系统。
嵌入式系统的特点是体积小、功耗低、性能高、稳定性强。
嵌入式开发则是指针对这种嵌入式系统的软件开发过程。
第二步：选择开发板和开发环境选择合适的开发板和开发环境是进行嵌入式开发的关键步骤。
开发板是一种集成了处理器、存储器和输入输出接口的硬件平台，可用于开发和测试嵌入式系统。
常用的开发板包括Arduino、Raspberry Pi等。
开发环境则是一种用于编写、编译、调试和下载嵌入式软件的软件工具，比如Keil、IAR Embedded Workbench等。
第三步：学习编程语言和硬件接口在进行嵌入式开发之前，我们需要学习一种或多种编程语言，比如C、C++、Python等。
这些编程语言常用于嵌入式系统中的软件开发。
此外，还需学习硬件接口编程，比如GPIO（通用输入输出）、I2C（串行总线）和SPI（串行外设接口）等。
这些硬件接口用于实现与外部设备的通信和控制。
第四步：开始开发项目当我们完成前面的准备工作后，就可以开始开发自己的嵌入式项目了。
首先，我们需要确定项目的需求和目标，然后设计系统架构和硬件电路图。
接着，编写软件代码并进行编译、调试和测试。
最后，将程序下载到目标设备上并进行验证。
过程中可能会遇到各种问题，我们需要通过查阅资料和交流讨论来解决。
第五步：优化和调试完成基本功能的开发后，我们可以进一步优化和调试项目。
通过使用性能分析工具和调试器，我们可以查找和修复程序中的错误和缺陷。
此外，还可以对系统进行性能优化，提高系统的响应速度和资源利用率。
嵌入式项目开发流程
嵌入式项目开发流程嵌入式系统是指将计算机系统嵌入到其他设备或系统中，以实现特定功能的一种计算机系统。
嵌入式系统的开发流程是指在实际项目中，从需求分析到系统测试和维护的全过程。
下面将介绍嵌入式项目开发的一般流程。
第一步，需求分析。
在项目启动之初，需要与客户充分沟通，了解客户的需求和期望。
明确项目的功能和性能要求，确定项目的范围和目标。
在需求分析阶段，需要编写需求规格说明书，明确项目的功能模块和接口定义。
第二步，系统设计。
在需求分析的基础上，进行系统设计。
系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
在硬件设计阶段，需要确定硬件平台和外围设备，进行电路设计和原理图绘制。
在软件设计阶段，需要确定软件架构和模块划分，编写软件设计说明书，明确软件的功能和接口定义。
第三步，开发实现。
在系统设计完成后，进行开发实现工作。
硬件开发包括原型制作、电路调试和外围设备连接。
软件开发包括编码实现、模块测试和集成调试。
在开发实现阶段，需要严格按照设计文档进行开发，保证软硬件的兼容性和稳定性。
第四步，系统测试。
在开发实现完成后，进行系统测试工作。
系统测试包括功能测试、性能测试和兼容性测试。
功能测试是针对系统的功能进行测试，验证系统的功能是否符合需求规格说明书。
性能测试是针对系统的性能进行测试，验证系统的性能是否满足客户的要求。
兼容性测试是针对系统的兼容性进行测试，验证系统在不同环境下的稳定性和兼容性。
第五步，系统部署。
在系统测试通过后，进行系统部署工作。
系统部署包括系统的安装和调试，用户培训和文档编写。
在系统部署阶段，需要保证系统的稳定性和可靠性，确保系统能够正常投入使用。
第六步，系统维护。
在系统部署完成后，进行系统维护工作。
系统维护包括系统的监控和更新，故障处理和优化改进。
在系统维护阶段，需要及时响应客户的需求，保证系统的稳定性和安全性。
总结，嵌入式项目开发流程包括需求分析、系统设计、开发实现、系统测试、系统部署和系统维护六个阶段。
嵌入式软件开发流程
嵌入式软件开发流程
嵌入式软件开发流程是一种用于开发嵌入式系统的软件开发过程。
它涉及到从需求分析到设计、实现、测试和部署的一系列步骤。
以下是典型的嵌入式软件开发流程：
1. 需求分析：确定系统的功能需求和性能要求。
这一步骤涉及与客户和利益相关者沟通，以确保对系统需求的完全理解。
2. 系统设计：根据需求分析的结果，设计系统的整体架构和模块结构。
这包括确定系统中各个组件的功能和接口。
3. 组件设计：根据系统设计确定的组件，进行更详细的设计。
这包括定义数据结构、算法和实现细节。
4. 编码和单元测试：根据组件设计进行编码，并进行单元测试。
在这个阶段，开发人员编写代码并进行测试，以确保代码质量和功能正确性。
5. 集成测试：将各个模块进行集成，并进行测试以确保它们能够正确地协作。
这个阶段涉及到测试整个系统的功能和性能。
6. 验收测试：进行最终的系统测试，以确认系统是否满足需求和性能要求。
这个阶段通常由客户或利益相关者进行测试。
7. 部署和维护：将系统部署到目标环境中，并进行运行和维护。
这个阶段包括系统的安装、配置、培训和支持。
以上是一个一般的嵌入式软件开发流程，具体的流程可能因开发项目的规模和要求而有所不同。
在实际开发中，团队可能会采用不同的开发方法和工具来支持流程的执行。
嵌入式学习步骤
一：Linux 基础1、熟悉：①安装Linux 操作系统②Linux 启动过程详解③Linux 文件系统④Linux 常用命令2、认识：①Linux 服务能够独立安装②Linux 操作系统能够熟练使用③Linux 的基本命令3、设置：①Linux 的常用服务、安装Linux 操作系统②Linux 基本命令实践4、使用：①Linux 的环境变量定制Linux 的服务②SHELL 编程基础使用VI 编辑器或其他编辑器二：SHELL 基础1、SHELL 简介2、认识后台BASH 编程，熟悉Linux 下的编程环境3、熟悉Linux 下的各种SHELL，熟练进行SHELL 编程，熟悉VI基本操作，比较不同SHELL的区别4、编写一个测试服务器是否连接的SHELL 脚本程序5、编写一个查看进程是否存在的SHELL 的脚本程序6、编写一个带有循环语句的SHELL 脚本程序三：Linux 下的C 语言编程基础1、Linux 下C语言环境概述，GCC使用方法，GDB调试技术，Autoconf，Automake，Makefile代码优化2、熟悉Linux 下的开发环境，熟悉GCC 编译器，熟悉Makefile 规则3、编写Hello World 程序使用make 命令编译程序4、编写一个带有循环的程序，调试一个有问题的程序四：嵌入式开发基础1、嵌入式系统概述2、交叉编译，配置TFTP 服务，配置NFS 服务3、下载BootLoader 和内核4、嵌入式Linux 应用软件开发流程5、熟悉嵌入式系统概念及开发流程6、建立嵌入式系统开发环境7、制作cross_gcc 工具链，编译并下载U-boot，编译并下载Linux 内核，编译并下载Linux应用程序五：嵌入式系统移植1、Linux 内核代码、平台相关代码分析，2、ARM 平台介绍，平台移植的关键技术3、移植Linux 内核到ARM平台4、了解移植的概念能够移植Linux 内核5、移植Linux2.6 内核到ARM9 开发板六：嵌入式Linux 串口通信1、串行I/O 的基本概念2、嵌入式Linux 应用软件开发流程3、Linux 系统的文件和设备，与文件相关系统的调用4、配置超级终端和MinCOM5、能够熟练进行串口通信6、熟悉文件I/O7、编写串口通信程序8、编写多串口通信程序七：嵌入式系统多线程设计1、Linux 系统进程概述2、嵌入式系统的进程特点，进程操作守护进程相关的系统调用3、了解Linux 系统中进程的概念，能够编写多进程程序4、编写多进程程序，编写一个守护进程程序5、Sleep 系统调用任务管理器、同步与通信6、Linux 任务概述，任务调度7、管道，信号，共享任务管理，API8、了解Linux 系统任务管理机制9、熟悉进程间通信的几种方式10 熟悉Linux 任务剑同步与通信11 编写一个简单的管道程序实现文件传输，编写一个共享内存的程序八：嵌入式Linux 网络编程1、网络知识基础：①嵌入式Linux 中TCP/IP 网络结构②SOCKET 编程③常用API 函数④分析ping 命令的实现⑤基本UDP 套接口编程许可证管理⑥PPP 协议⑦GPRS2、了解嵌入式Linux 网络体系结构①能够进行Linux 环境下socket 编程②熟悉UDP 协议、PPP 协议、③熟悉GPRS，使用socket 编写代理服务器，编写许可证服务器④指出TCP 和UDP 的优缺点3、编写一个Web 服务器，编写一个运行在ARM 平台上的网络播放器九：GUI 开发1、GUI 基础①嵌入式系统GUI 类型②编译QT③进行QT 开发熟悉嵌入式常用的GUI④能够进行QT 编程，使用Q T 编写一个HELLO WORLD 程序2、调试一个加入信号/槽的程序，通过重载QWindget 类方法处理事件十：Linux 字符驱动设备程序1、设备驱动程序基本知识：①Linux 系统的模块②字符设备驱动分析③fs_operation 结构④加载驱动程序，了解驱动程序的概念⑤了解Linux 字符设备驱动程序结构2、能够编写字符设备驱动程序，编写skull 驱动，编写键盘驱动，编写I/O 驱动3、分析一个看门狗驱动程序4、对比内核Linux2.6 中与2.4 中的驱动程序的字符设备驱动程序的不同Linux 块的设备驱动程序块，设备驱动程序工作原理5、典型块设备驱动程序分析，块设备的读写请求队列6、了解Linux 块设备驱动程序结构，能够编写简单的块设备驱动程序，比较字符设备与块设备的异同，编写MMC 卡驱动程序7、分析一个文件系统对比Linux2.6 内核与2.4 内核中块设备驱动程序的不同十一：文件系统1、虚拟文件系统，文件系统的建立，ramfs 文件系统，proc 文件系统，devfs 文件系统2、MTD 技术简介，MTD 块设备初始化，MTD 块设备的读写操作3、了解Linux 系统的文件系统，了解嵌入式Linux 的文件系统，了解MTD 技术，能够编写简单的文件系统为ARM9 开发板添加MTD 支持4、移植JFFS2 文件系统，通过proc 文件系统修改操作系统参数，分析rofms 文件系统源代码，创建一个cramfs 文件系统。
嵌入式LINUX开发和案例介绍-PPT精品文档
中程宗旨：需求源自沟通，科技服务中国
嵌入式系统软硬件选型和设计
嵌入式系统硬件选型和设计
确定CPU体系架构 确定外围器件 搭建最小系统 购买评估板或者开发板 确定是否选用操作系统 操作系统选型 熟悉操作系统架构 熟悉驱动开发 熟悉应用开发
嵌入式系统软件选型和设计
中程宗旨：需求源自沟通，科技服务中国
嵌入式系统量产
选择元器件供应商
鱼龙混杂、注意区别 台湾设计、深圳代工
选择硬件OEM厂商
批量生产 复制软件
自己制作、严防泄密
出厂测试
严格测试、严格管理
包装上市 维护升级
前期错误、事后补救
中程宗旨：需求源自沟通，科技服务中国
嵌入式系统项目开发生命周期
可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施。 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、 执行项目和结束项目4个阶段。嵌入式系统项目开发 也是如此。
中程宗旨：需求源自沟通，科技服务中国
嵌入式系统需求分析
需求分析
项目开发周期识别需求对于嵌入式系统项目开发是很重要 的。这是因为嵌入式系统往往需要嵌入到其它产品中，不 能独立工作，而这个产品往往不是嵌入式开发承包商（部 门）所熟悉的，不了解需求做成的产品往往是失败的。
实验与案例
团队分工和学习路径(图片) 嵌入式产品(图片)
中程宗旨：需求源自沟通，科技服 资源
中程宗旨：需求源自沟通，科技服务中国
嵌入式LINUX开发和案例介绍
嵌入式系统开发概述
嵌入式系统需求分析及概要设计 嵌入式软件系统设计及实现 嵌入式网络典型应用-ADSL路由器 嵌入式图形介面典型应用-PDA 嵌入式多媒体典型应用-MP4播放器 嵌入式移动设备典型应用-GPRS播放器
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嵌入式技术的学习步骤（基于iTOP-4412）
北京迅为电子有限公司
嵌入式技术的知识体系
•适用于iTOP-4412开发板及配套教程的学习步骤
•嵌入式的知识面广泛，初学者难于入门
•本节阐述嵌入式技术学习步骤，适用于初学者
•力图起到提纲挈领的作用，在大量学习资料中有一个比较清晰的脉络•最后会介绍一个实战案例
首先要搞明白几个重要文件的意义•学习方法：首先要掌握基础架构
•对于架构来说，最基本的东西就是要搞清楚几个概念（几个文件的意义）：
–bootloader引导程序（UBOOT)
–linux操作系统内核（kernel)
–文件系统（可能包含2个文件)
•推荐大家首先研读：“澄清几个基本概念-迅为精英版聊天记录.doc”
–该文件在QQ群共享中
•开发编译环境的搭建、源代码的编译和烧写、应用和驱动的建立等等都是围绕这几个文件展开的！
第二步：搭建开发编译环境
•64位WIN7系统--》虚拟机--》ubuntu
•对于初学者，推荐按照教程的要求和步骤来做，这样少走弯路，效率更高
•其他系统不是不可以，但可能会遇到各种安装和编译过程的问题
•熟练掌握以后，再去创新，这时才可以去做各种不同的尝试
•搭建开发环境，有的时候并不顺利，需要克服一些安装问题
•迅为已经把安装步骤做了很大程度的简化，比如虚拟机上的ubuntu镜像，直接拷贝进去就可以用了，避免了通过网络安装各种插件
•搭建完成，就可以按照教程学习源代码编译和系统的烧写。
•再次强调：这些工作都是围绕那三个文件展开的（实际是4个文件）
•Linux或Android系统的编译和烧写都是依赖于这个开发环境的。
第三步：Linux应用程序的设计
•学会系统文件的编译和烧写后，应进一步学习嵌入式Linux应用程序开发。
•要按照网盘里的视频目录：“iTOP4412开发板视频教程及其相关”--->“嵌入式Linux视频”，进行该部分的学习。
•初学者要按照该视频教程来学习linux应用开发，有两个方面需要注意：–第一个实验（第0个），制作最小系统。
即最小文件系统（简化的linux文件系统），其中砍掉了图形系统等功能（图形系统往往最耗资源）；像很多设备不
需要屏幕，如路由器、通讯类控制类产品等需要这样的最小系统。
–这些实验除了视频中的方法（直接烧写）外，可以通过网络文件系统（NFS)来实现，这种方法很重要，一定要掌握（参照实验12）。
它可以使得调试工作更
加方便和快捷。
•全面掌握Linux驱动程序设计很困难
•Linux驱动从总体上分三种：网络设备、块设备、字符类设备驱动
•网络设备和块设备的相关驱动是默认移植好的，可直接使用
•重点学习字符类设备驱动设计，其中针对GPIO的操作是基础内容（步进电机、开关量、继电器、电流电压模拟量、PWM）。
•RFID、GPS、GPRS、CAN等实际是利用Linux系统自身的串口、I2C以及SPI总线等来实现。
•网络设备编程，直接在应用程序使用SOCKET就可以了，不需要修改底层
•学习驱动之前，建议大家首先研读一个文档：“Linux驱动初探_精英版QQ群聊天记录.doc”，此文档在售后QQ群共享中。
•调试Linux驱动，也要用到网络文件系统（NFS）
•学会用模块（module)的方法来编写驱动
•使用模块可以动态加载和卸载驱动
–insmod rmmod
•学完这部分内容可以学一些Android上层应用，并开始尝试做一些小的产品了。
•不需要过多分析Linux源码，不需要过多研究ARM体系结构！•Ready now!
实战案例（门禁系统）•改项目主要实现四个功能：
–实时监控RFID
•通过SPI总线读取数据
–采集到信号并核对通过后，驱动（门）继电器
•GPIO来控制
–通过网络把记录信息传递到数据库
•SOCKET通讯（在Linux实验教程中讲过）
–需要一个屏幕，用于状态显示与交互。
•使用C++（QT）或者JAVA（Android）来编写上层应用程序
•我们将提供整套案例源码供大家使用和参考
•嵌入式产品开发，屏幕的选择很重要，它是首先要做的事情。
•PC显示器接口完全兼容
–VGA、DVI、HDMI
•嵌入式虽然规范相同，但接口大多不兼容
–RGB、LVDS、MIPI、eDP
–比如三星和苹果手机屏幕不能混用，华为、小米、联想也如此
–各种嵌入式设备屏幕大多不兼容
•嵌入式产品追求差异化，以及外观上的创新
•对于不同规格的屏幕，需要针对性定制驱动板，并修改驱动
•产品开发时，需要工程师自己进行屏幕选型，随后外壳以及产品外形才确定下来。
屏幕一旦选定则不容易再更换其他型号，所以要慎重！
•屏幕选定以后，相应驱动程序开发的难度并不大
•硬件接口设计会遵循RGB、LVDS等接口规范，只需按照接口定义制作驱动板，并增加背光电路（一般根据参考电路来设计即可）
•Linux驱动程序一般已经完善，只需修改分辨率、刷新频率等参数，这部分内容开发板有配套教程可参考。
总结
•提供该实战项目源码
•读懂这个项目-----嵌入式学习是否入门的标志
•明确目标：做出产品，成为合格的工程师
•不需要读通Linux源码，不需要过多研究ARM处理器本身体系结构的知识，甚至不需要搞裸机程序！
•后续继续研究细化---高手之路。
•物联网的发展，嵌入式开发也将无处不在。
谢谢！。