单片机和嵌入式系统linux的区别
单片机和linux嵌入式操作系统区别

单片机和linux嵌入式操作系统区别随着嵌入式行业硬件平台的性能增强,项目需求和功能日益复杂,ARM公司推出的 CORTEX-M3,更是让以往做单片机的工程师在芯片和技术选型面临两难选择,本专题将从芯片价格、整个系统的硬件软件设计及维护的成本等各个方面给您提供一个参考,并从技术角度分析单片机和带操作系统的系统的软件开发的异同点。
● 1.单片机与ARM等新处理器的价格比较● 2.带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别● 2.1.驱动开发的区别● 2.2.应用程序开发的区别1. 单片机与ARM等新处理器的价格比较表1自己不熟悉的芯片和技术,最后的成本也可能更高。
2. 带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别用通俗的话来说,一个处理芯片不运行操作系统,我们就把它称为单片机,而单片机编程就是写裸板程序,这个程序直接在板子上运行;相对的,另一种程序就是基于操作系统的程序,说得简单点就是,这种程序可以通过统一的接口调用“别人写好的代码”,在“别人的基础上”更快更方便地实现自己的功能。
2.1. 驱动开发的区别驱动开发的区别我总结有两点:能否借用、是否通用。
2.1.1 能否借用基于操作系统的软件资源非常丰富,你要写一个Linux设备驱动时,首先在网上找找,如果有直接拿来用;其次是找到类似的,在它的基础上进行修改;如果实在没有,就要研究设备手册,从零写起。
而不带操作系统的驱动开发,一开始就要深入了解设备手册,从零开始为它构造运行环境,实现各种函数以供应用程序使用。
举个例子,要驱动一块LCD,在单片机上的做法是:①首先要了解LCD的规格,弄清楚怎么设置各个寄存器,比如设置LCD的时钟、分辨率、象素②划出一块内存给LCD使用③编写一个函数,实现在指定坐标描点。
比如根据x、y坐标在这块内存里找到这个象素对应的小区域,填入数据。
基于操作系统时,我们首先是找到类似的驱动,弄清楚驱动结构,找到要修改的地方进行修改。
下面是单片机操作LCD的代码:①初始化:void Tft_Lcd_Init(int type){/** 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5* 1. LCDCON1:* 设置VCLK的频率:VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]* 选择LCD类型: TFT LCD* 设置显示模式: 16BPP* 先禁止LCD信号输出* 2. LCDCON2/3/4:* 设置控制信号的时间参数* 设置分辨率,即行数及列数* 现在,可以根据公式计算出显示器的频率:* 当HCLK=100MHz时,* Rate =1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x* {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x * {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]* = 60Hz* 3. LCDCON5:* 设置显示模式为16BPP时的数据格式: 5:6:5* 设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD 的接口信号): 反转* 半字(2字节)交换使能*/LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_320240<<8) | (LCDTYPE_TFT<<5) | \(BPPMODE_16BPP<<1) | (ENVID_DISABLE<<0);LCDCON2 = (VBPD_320240<<24) |(LINEVAL_TFT_320240<<14) | \(VFPD_320240<<6) |(VSPW_320240);LCDCON3 = (HBPD_320240<<19) | (HOZVAL_TFT_320240<<8) | (HFPD_320240);LCDCON4 = HSPW_320240;// LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \// (HWSWP<<1);LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) |(HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | (VDEN_INV << 6) | \(HWSWP<<0);/** 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3* 帧内存与视口(view point)完全吻合,* 图像数据格式如下:* |----PAGEWIDTH----|* y/x 0 1 2 239* 0 rgb rgb rgb ... rgb* 1 rgb rgb rgb ... rgb* 1. LCDSADDR1:* 设置LCDBANK、LCDBASEU* 2. LCDSADDR2:* 设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]* 3. LCDSADDR3:* OFFSIZE等于0,PAGEWIDTH等于(240*2/2)*/LCDSADDR1 = ((LCDBUFFER>>22)<<21) |LOWER21BITS(LCDBUFFER>>1);LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDBUFFER+ \(LINEVAL_TFT_320240+1 )*(HOZVAL_TFT_320240+1)*2)>>1);LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_320240*2/2);/* 禁止临时调色板寄存器 */TPAL = 0;fb_base_addr = LCDBUFFER;bpp = 16;xsize = 320;ysize = 240;}②描点:/** 画点* 输入参数:* x、y : 象素坐标* color: 颜色值* 对于16BPP: color的格式为0xAARRGGBB (AA = 透明度),* 需要转换为5:6:5格式* 对于8BPP: color为调色板中的索引值,* 其颜色取决于调色板中的数值*/void PutPixel(UINT32 x, UINT32 y, UINT32 color){UINT8 red,green,blue;switch (bpp){case 16:{UINT16 *addr = (UINT16*)fb_base_addr + (y * xsize + x);red = (color >> 19) & 0x1f;green = (color >> 10) & 0x3f;blue = (color >> 3) & 0x1f;color = (red << 11) | (green << 5) | blue; // 格式5:6:5*addr = (UINT16) color;break;}case 8:{UINT8 *addr = (UINT8 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);*addr = (UINT8) color;break;}default:break;}}下面是在Linux的LCD驱动里修改的地方(arch\arm\mach-s3c2440\mach-smdk2440.c):/* 320x240 */static struct s3c2410fb_mach_info smdk2440_lcd_cfg__initdata = {.regs = {.lcdcon1 = S3C2410_LCDCON1_TFT16BPP | \S3C2410_LCDCON1_TFT | \S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(0x04),.lcdcon2 = S3C2410_LCDCON2_VBPD(1) | \S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(239) | \ S3C2410_LCDCON2_VFPD(5) | \S3C2410_LCDCON2_VSPW(1),.lcdcon3 = S3C2410_LCDCON3_HBPD(36) | \S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(319) | \S3C2410_LCDCON3_HFPD(19),.lcdcon4 = S3C2410_LCDCON4_MVAL(13) | \S3C2410_LCDCON4_HSPW(5),.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |S3C2410_LCDCON5_INVV |S3C2410_LCDCON5_INVVDEN |S3C2410_LCDCON5_PWREN |S3C2410_LCDCON5_HWSWP,},.gpccon = 0xaaaa56aa,.gpccon_mask = 0xffffffff,.gpcup = 0xffffffff,.gpcup_mask = 0xffffffff,.gpdcon = 0xaaaaaaaa,.gpdcon_mask = 0xffffffff,.gpdup = 0xffffffff,.gpdup_mask = 0xffffffff,.fixed_syncs = 1,.type = S3C2410_LCDCON1_TFT,.width = 320,.height = 240,.xres = {.min = 320,.max = 320,.defval = 320,},.yres = {.max = 240,.min = 240,.defval = 240,},.bpp = {.min = 16,.max = 16,.defval = 16,},};这并不表示代码Linux的驱动程序就比单片机的驱动程序好写,怎么在几万个文件中找到要修改的代码,这也是需要艰苦的学习的。
一文讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系!

一文讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系!首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。
但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。
所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。
然后,MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴,是为了实现某一目的而使用的工具。
MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展,早已不单单只有普林斯顿结构的51了,性能也已得到了很大的提升。
因为MCU必须顺序执行程序,所以适于做控制,较多地应用于工业。
而ARM本是一家专门设计MCU的公司,由于技术先进加上策略得当,这两年单片机市场份额占有率巨大。
ARM的单片机有很多种类,从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香,所以也不是ARM的单片机一定要上系统,关键看应用场合。
DSP叫做数字信号处理器,它的结构与MCU不同,加快了运算速度,突出了运算能力。
可以把它看成一个超级快的MCU。
低端的DSP,如C2000系列,主要是用在电机控制上,不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。
高端的DSP,如C5000/C6000系列,一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。
FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它的所有过程都是硬件,包括VHDL和Verilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”。
)。
如果你够NB,你可以把它变成MCU,也可以变成DSP。
由于MCU和DSP的内部结构都是设计好的,所以只能通过软件编程来进行顺序处理,而FPGA则可以并行处理和顺序处理,所以比较而言速度最快。
那么为什么MCU、DSP和FPGA会同时存在呢?那是因为MCU、DSP的内部结构都是由IC设计人员精心设计的,在完成相同功能时功耗和价钱都比FPGA要低的多。
嵌入式系统与单片机的区别

嵌入式与单片机的异同及其发展趋势如果说微型机的出现,使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生,则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代,从而导致20世纪末,计算机的高速发展时期。
嵌入式计算机系统走上了一条独立发展的单芯片化道路。
它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。
按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。
对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
嵌入式系统的特点与定义不同,由定义中的三个基本要素衍生出来的。
不同的嵌入式系统其特点会有所差异。
与“嵌入性”的相关特点:由于是嵌入到对象系统中,必须满足对象系统的环境要求,如物理环境(小型)、电气/气氛环境(可靠)、成本(价廉)等要求。
与“专用性”的相关特点:软、硬件的裁剪性;满足对象要求的最小软、硬件配置等。
与“计算机系统”的相关特点:嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。
与上两个特点相呼应,这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。
嵌入式系统按形态可分为设备级(工控机)、板级(单板、模块)、芯片级(MCU、SoC)。
嵌入式系统与对象系统密切相关,其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求,不断扩展对象系统要求的外围电路(如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等),形成满足对象系统要求的应用系统。
因此,嵌入式系统作为一个专用计算机系统(满足对象系统要求的计算机应用系统),要不断向计算机应用系统发展。
单片机开创了嵌入式系统独立发展道路.嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代,然而,微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求,因此,嵌入式系统必须走独立发展道路——芯片化道路。
嵌入式Linux笔试题库和答案

嵌入式Linux笔试题库和答案一.选择题1.Linu某的创始人是谁()A、Turbolinu某B、AT&TBellLaboratryC、UniverityofHelinkiD、LinuTorvald2.在Linu某中,命令解释器是哪个()A、管道B、分级文件系统C、字符型处理器D、hell3.Linu某安装程序提供了两个引导装载程序()A、GROUP和LLTOB、DIR和COIDC、GRUB和LILOD、以上都不是4.如果当前目录是/home/ea/china,那么“china”的父目录是哪个目录()A、/home/eaB、/home/C、/D、/ea5.在Linu某中,要删除abc目录及其全部内容的命令为:()A、rmabcB、rm-rabcC、rmdirabcD、rmdir-rabc6.假定kernel支持vfat分区,下面哪一个操作是将/dev/hda1分区加载到/win目录()A、mount-twindow/win/dev/hda1B、mount-f=mdo/dev/hda1/winC、mount-win/dev/hda1/winD、mount–tvfat/dev/hda1/win7.显示用户的主目录的命令是什么()A、echo$HOMEB、echo$USERDIRC、echo$ECHOD、echo$ENV8.系统中有用户uer1和uer2,同属于uer组。
在uer1用户目录下有一文件file1,它拥有644的权限,如果uer2用户想修改uer1用户目录下的file1文件,应拥有()权限。
A、744B、664C、646D、7469.如何查看一个RPM软件包是否安装()A、rpm-Vcpotfi某B、rpm-qpotfi某C、rpm--changelogpotfi某D、rpm-q—changelogpotfi某10某.在Linu某中,提供TCP/IP包过滤功能的软件叫什么(C)A、rarpB、routeC、iptableD、filter11.nf服务的配置文件是什么?()/etc/mtabB、/etc/fatbootC、/etc/ftabD、/etc/e某port12.用命令l-al显示出文件ff的描述:-rw某r-某r--1rootrootCec1017:12ff由此可知文件ff的类型为:()A、普通文件B、硬连接C、目录D符号连接13.Linu某操作系统中的hell是()A、命令解释器B、程序设计语言C、脚本编辑器D、编译器14.能实现文件系统远程挂载的是()。
ARM与单片机的区别

一、软件方面这应该是最大的区别了。
引入了操作系统。
为何引入操作系统?有什么益处嘛?1)方便。
主要表此刻后期的开发,即在操作系统上直接开发应用程序。
不像单片机一样一切都要从头写。
前期的操作系统移植工作,仍是要专业人士来做。
2)安全。
这是LINUX的一个特点。
LINUX的内核与用户空间的内存管理分开,不会因为用户的单个程序错误而引发系统死掉。
这在单片机的软件开发中没见到过。
3)高效。
引入进程的管理调度系统,使系统运行加倍高效。
在传统的单片机开发中大多是基于中断的前后台技术,对多任务的管理有局限性。
二、硬件方面此刻的8位单片机技术硬件发展的也超级得快,也出现了许多功能超级壮大的单片机。
可是与32ARM相较仍是有些差距吧。
ARM芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子当中。
在8位机,大多要进行外扩。
总的来讲,单片机是个微控制器,ARM显然已是个微处置器了。
arm是单片机的一种,51也是,但arm的ROM和RAM远大于51,而且IO口功能和处置速度也是两个级别的,arm能上很多操作系统,51只能勉强上极为简单的实时操作系统,所以arm常常利用来开发等多媒体产品,51只能完成有限的实时控制功能,形象一点说,51和arm的品级不同就像和个人电脑的品级不同。
arm此刻分为A R M三个系列,A面向高端,M主要面向低端,或说白了就是单片机,此刻比较流行的cortex-m3,区别的话,应该在于高端低端,和性能上面;stm32(cortex-m3内核)的低端的价格可以低到10块钱以下,价格非常的低廉,性能很强,而且有库函数的支持,开发的流程简化很多,理论上应该会替代,但是其他的单片机也有自己的优势,比如:51也有自己的优势,简单,使用的人多,价格更低,开发工具更多,MSP430的低功耗,各有各的优势,取不取代还要看市场,公司的推广ARM与单片机其实没有什么区别的,ARM就是集成了各类模块,可以不像51单片机那样还要买什么芯片所需要的功能,ARM自身就集成了,直接写寄放器就哦了~~当然ARM的功耗低,实现的功能强大就不说了~~我感觉ARM最大的优点就是移植操作系统了!!这个是学习ARM的大方向吧,呵呵~~第一,处置速度块、处置能力强、贮存容量大、给用户带来便利传统的51单片机为8为处置器,而ARM芯片为32位处置器,简单的说,51单片机就是前期咱们应用的“赛扬”式电脑,而ARM芯片就是我们此刻应用的“双核”式电脑。
嵌入式系统的分类

嵌入式系统的分类1、以硬件划分1.1嵌入式微控制器(Microcontrol lerUnit,也称MCU)单片机就属于嵌入式微控制器,单片机机心由ROM(或EPROM)、总线、总线逻辑、定时器(或计数器)、Watch Dog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等组成,它属于单片式设计,体积小、功耗低、成本小、可靠性高的特点,该类型的品种、数量都是最多的,目前嵌入式系统中,MCU在70年代就已经研制出来,但由于以上的特点,直到现在,它依然占有70%的市场份额。
1.2嵌入式微处理器(MicroProcessor Unit,又称MPU)嵌入式微处理器是根据计算机的CPU演变来的,然而与计算机处理器不同的是,它要求性能高、功耗低、体积小、成本小、重量轻、可靠性高的特点,以满足嵌入式环境下的特殊需求,如ARM系列广泛应用于手机终端,PowerPC系列广泛应用于航空系统。
1.3嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,又称EDSP)DSP的算法理论在70年代就已经出现,那时还没有专门的DSP 处理器,只能用MPU的分立元件实现,然而处理的速度无法满足DSP算法要求,1982年,首枚DSP处理器诞生,它是专门用于处理信号的处理器,以信号处理的特殊要求在系统结构处理、算法上进行专门设计的处理器,它具有很高的编译效果与执行速度的功能。
80年代中期,诞生出基于CMOS工艺的DSP处理器,它的储容量和运算速度与前代相比都有飞跃性的提高、现在随着DSP处理器的不断发展,它的集成度更高、应用范围更广。
1.4嵌入片上系统(SystemOnChip,又称SOC)嵌入片上系统追求包容性最强的集成器件,它使现了软硬件无缝结合,在处理器片上直接嵌入操作系统的代码模块,因此具有很高的综合性。
使用SOC,SOC一般是专用的芯片,它具有系统简洁、体积小、功耗小、可靠性高、生产效率高的特点。
单片机及计算机区别

singlechip单片机是将多种接口芯片集成到一片芯片的微办理器,这类方式称之为单片电路。
单片机的目的是使单个芯片实现更多的功能,应用更方便、体积更小巧,尽可能不用扩大或许少用外设电路。
适适用于控制独立工作的电器或设施。
2、微机指的是微型计算机也称个人计算机,是多年从前的称呼,此刻称为电脑。
计算机发展早期计算机主要用于计算,以后被发展到各样应用领域,当时有大型计算机和小型计算机之分,为划分随后出现的个人用计算机故此称为微机。
此刻一般的微机都是32位或64位,采纳拥有海量运算能力的通用中央办理器CPU,采纳冯诺依曼构造,也就是数据和程序储存在同一个储存空间中。
一般采纳RISC指令集,还有一些特别的指令集。
而单片机有4、8、16、32等几种,中央办理器的运算能力一般不如微机,并且好多单片机采纳哈佛构造,也就是将储存空间分为程序储存器和数据储存器两部分,数据/程序不可以随意搁置。
指令集既有CISC,也有RISC。
单片机的专用性更强,对环境的适应力比微机好,相对电路也简单,能够用在要求不高的控制场合。
最重点的差异是储存构造的差异。
单板机是好久从前的称号,那时集成电路发展刚起步没多久,不可以将好多的东西集成在一同。
以后,跟着大规模集成电路(ic)的出现,能够把cpu、串口、DA、时钟等功能模块集成在一块芯片中,也就是此刻说的单片机(unit/micro-control-unit/MCU--- 单片机).单片机将过去单板机上的大多数需要依赖好多独立元件的功能模块集成在一块芯片之中了,(单板机上的非IC器件一般无法集成)。
集成后,我们再进行设计时,就能够省略好多外头的器件,由于一片单片机就集成了从前单板机上好多元件的功能啦。
单片机,常用的英文减小是MCU--也即micro-control-unit。
从这个名称就能够看出,它是一个拥有完好的功能的控制模块了。
将单片机与外头电路组成的就是单片机系统了。
这个单片机系统就是一个小型的计算机系统了。
嵌入式操作系统ucos与linux比较

ucos2与linux的比较随着嵌入式计算机技术的迅猛发展,嵌入式操作系统的应用领域逐步扩大,嵌入式计算机已经深入到人类日常生活和生产的各个角落。
这次通过阅读相关资料,进一步加深了对嵌入式操作系统的了解,以下着重对ucos2和linux进行比较,谈谈对嵌入式操作系统的理解。
首先linux和ucos都是免费使用,源代码公开的操作系统,可供用户自由进行裁剪,添加,移植。
Linux是分时多任务多用户操作系统,ucos是实时多任务操作系统。
两者都可运行于多种平台,适应性好,linux不仅可以运行于32位机,也可运行于64位机,单核,多核也同样适用。
uCOS 2已经移植到近40多种处理器体系上,涵盖了从8位到64位各种CPU(包括DSP)。
内核Ucos内核包括操作系统初始化、操作系统运行、中断进出的前导、时钟节拍、任务调度、事件处理等多部分,能够维持系统基本工作的部分都在这里。
而linux内核包括进程管理,内存管理,设备管理,网络管理四部分。
Ucos没有提供输入输出管理,文件系统,网络等服务。
这些功能可由用户自行添加实现。
Ucos内核支持抢占,即在进行内核服务函数时,允许被中断服务中断,并且中断结束后可以重新进行任务调度。
Linux是非抢占式内核,实时性差。
当进程运行在用户态时,可以被优先级更高的进程抢占,但当他进入核心态时,优先级再高也不能抢占它。
实时性实时任务分为软实时和硬实时,硬实时对响应时间要求较高,且时间不被满足时会导致致命的错误,软实时随对响应时间有要求,但不是强制,不会给系统造成致命错误。
Ucos是一个基于优先级调度的抢占式的实时内核,不仅内核支持抢占,同时支持任务的抢占式调度,优先级低的任务可以被高优先级任务抢占,也可被中断服务抢占。
这就保证了系统可以尽可能快的对外部事件做出响应。
通用Linux主要考虑调度的公平性和吞吐量等指标,尽管系统可以通过把实时事件赋予高优先级的方法来实时响应实时事件,但效果有限,对于响应时间要求比较高的硬实时任务,无法满足要求。
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单片机和嵌入式系统linux的区别随着嵌入式行业硬件平台的性能增强,项目需求和功能日益复杂,ARM公司推出的CORTEX-M3,更是让以往做单片机的工程师在芯片和技术选型面临两难选择,本专题将从芯片价格、整个系统的硬件软件设计及维护的成本等各个方面给您提供一个参考,并从技术角度分析单片机和带操作系统的系统的软件开发的异同点。
● 1.单片机与ARM等新处理器的价格比较● 2.带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别● 2.1.驱动开发的区别● 2.2.应用程序开发的区别1. 单片机与ARM等新处理器的价格比较表1从表1里面各种芯片的资源,大概就可以猜知它们的应用场合。
51单片机通常被用来做一些比较简单的控制,比如采集信号、驱动一些开关。
AT89S51的Flash只有4K,一个稍微复杂的程序就不止4K了。
SST89E564RD是一种扩展的51单片机,它的Flash达到64KB,可以外接最多64KB的SRAM。
在SST89E564RD上的程序可以写得更复杂一些,但是它对外的接口也比较少。
CORTEX-M3系列的处理器,对外接口极其丰富,这使得它的应用面更广,但是限于它的Flash、内存还是比较小,一般不在上面运行操作系统,它算是一个性能非常突出的单片机。
HI3510 是海思半导体公司的一款用于监控设备的芯片,一般上面运行Linux 系统,通过摄像头采集数据、编码,然后通过网络传输。
另一端接收到数据之后,再解码。
在上面运行的程序非常复杂,有漂亮的图片界面、触摸屏控制、数据库等等。
对声音图像的编解码更是用到DSP核。
S3C2440 是一款通用的芯片,它与“高级单片机”STM32F103相比,多了存储控制器和NAND控制器──这使得可以外接更大的Flash、更大的内存;多了内存管理单元(MMU)──这使得它可以进行地址映身(虚拟地址、物理地址之间的映射)。
可以在S3C2440上运行Linux系统,运行更大更复杂的程序。
在具体工作中,怎么选择这些芯片呢?一句话:成本!进行任何产品的开发都要考虑性价比,一切应该从“成本”出发。
成本不仅包括芯片的价格,也包括整个系统的硬件、软件设计及维护的难易。
芯片价格可以在电子市场问到,也可以在上找到有卖这种芯片的柜台,然后电话咨询。
基于不同的应用,处理器和其他外设的选择是要统一考虑的,如果要实现一个简单的U盘读写功能,那么可以选择带USB控制器的CORTEX-M3芯片,也可以选择8051外接一个USB控制器比如SL811,就看哪种方案成本更低。
进行芯片选型时,必须基于整个系统来考虑。
员工的偏好和知识结构也是一个很重要的因素,如果他对ATMEL的芯片比较熟,他就不会倾向于三星;如果他不会Linux等操作系统,那么选型时就不会有操作系统的概念。
选择自己不熟悉的芯片和技术,最后的成本也可能更高。
2. 带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别用通俗的话来说,一个处理芯片不运行操作系统,我们就把它称为单片机,而单片机编程就是写裸板程序,这个程序直接在板子上运行;相对的,另一种程序就是基于操作系统的程序,说得简单点就是,这种程序可以通过统一的接口调用“别人写好的代码”,在“别人的基础上”更快更方便地实现自己的功能。
2.1. 驱动开发的区别驱动开发的区别我总结有两点:能否借用、是否通用。
2.1.1 能否借用基于操作系统的软件资源非常丰富,你要写一个Linux设备驱动时,首先在网上找找,如果有直接拿来用;其次是找到类似的,在它的基础上进行修改;如果实在没有,就要研究设备手册,从零写起。
而不带操作系统的驱动开发,一开始就要深入了解设备手册,从零开始为它构造运行环境,实现各种函数以供应用程序使用。
举个例子,要驱动一块LCD,在单片机上的做法是:①首先要了解LCD的规格,弄清楚怎么设置各个寄存器,比如设置LCD的时钟、分辨率、象素②划出一块内存给LCD使用③编写一个函数,实现在指定坐标描点。
比如根据x、y坐标在这块内存里找到这个象素对应的小区域,填入数据。
基于操作系统时,我们首先是找到类似的驱动,弄清楚驱动结构,找到要修改的地方进行修改。
下面是单片机操作LCD的代码:①初始化:void Tft_Lcd_Init(int type){/** 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5* 1. LCDCON1:* 设置VCLK的频率:VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]* 选择LCD类型: TFT LCD* 设置显示模式: 16BPP* 先禁止LCD信号输出* 2. LCDCON2/3/4:* 设置控制信号的时间参数* 设置分辨率,即行数及列数* 现在,可以根据公式计算出显示器的频率:* 当HCLK=100MHz时,* Rate = 1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x * {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x* {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]* = 60Hz* 3. LCDCON5:* 设置显示模式为16BPP时的数据格式: 5:6:5* 设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD的接口信号): 反转* 半字(2字节)交换使能*/LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_320240<<8) |(LCDTYPE_TFT<<5) | \(BPPMODE_16BPP<<1) |(ENVID_DISABLE<<0);LCDCON2 = (VBPD_320240<<24) |(LINEVAL_TFT_320240<<14) | \(VFPD_320240<<6) | (VSPW_320240);LCDCON3 = (HBPD_320240<<19) |(HOZVAL_TFT_320240<<8) | (HFPD_320240);LCDCON4 = HSPW_320240;// LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \// (HWSWP<<1);LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) |(HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | (VDEN_INV << 6) | \(HWSWP<<0);/** 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3* 帧内存与视口(view point)完全吻合,* 图像数据格式如下:* |----PAGEWIDTH----|* y/x 0 1 2 239* 0 rgb rgb rgb ... rgb* 1 rgb rgb rgb ... rgb* 1. LCDSADDR1:* 设置LCDBANK、LCDBASEU* 2. LCDSADDR2:* 设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]* 3. LCDSADDR3:* OFFSIZE等于0,PAGEWIDTH等于(240*2/2)*/LCDSADDR1 = ((LCDBUFFER>>22)<<21) |LOWER21BITS(LCDBUFFER>>1);LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDBUFFER+ \(LINEVAL_TFT_320240+1)*(HOZVAL_TFT _320240+1)*2)>>1);LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_320240*2/2); /* 禁止临时调色板寄存器*/TPAL = 0;fb_base_addr = LCDBUFFER;bpp = 16;xsize = 320;ysize = 240;}②描点:/** 画点* 输入参数:* x、y : 象素坐标* color: 颜色值* 对于16BPP: color的格式为0xAARRGGBB (AA = 透明度), * 需要转换为5:6:5格式* 对于8BPP: color为调色板中的索引值,* 其颜色取决于调色板中的数值*/void PutPixel(UINT32 x, UINT32 y, UINT32 color){UINT8 red,green,blue;switch (bpp){case 16:{UINT16 *addr = (UINT16 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);red = (color >> 19) & 0x1f;green = (color >> 10) & 0x3f;blue = (color >> 3) & 0x1f;color = (red << 11) | (green << 5) | blue; // 格式5:6:5*addr = (UINT16) color;break;}case 8:{UINT8 *addr = (UINT8 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);*addr = (UINT8) color;break;}default:break;}}下面是在Linux的LCD驱动里修改的地方(arch\arm\mach-s3c2440\mach-smdk2440.c):/* 320x240 */static struct s3c2410fb_mach_info smdk2440_lcd_cfg __initdata = {.regs = {.lcdcon1 = S3C2410_LCDCON1_TFT16BPP | \S3C2410_LCDCON1_TFT | \S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(0x04),.lcdcon2 = S3C2410_LCDCON2_VBPD(1) | \S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(239) | \S3C2410_LCDCON2_VFPD(5) | \S3C2410_LCDCON2_VSPW(1),.lcdcon3 = S3C2410_LCDCON3_HBPD(36) | \S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(319) | \S3C2410_LCDCON3_HFPD(19),.lcdcon4 = S3C2410_LCDCON4_MVAL(13) | \S3C2410_LCDCON4_HSPW(5),.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |S3C2410_LCDCON5_INVV |S3C2410_LCDCON5_INVVDEN |S3C2410_LCDCON5_PWREN | S3C2410_LCDCON5_HWSWP, },.gpccon = 0xaaaa56aa,.gpccon_mask = 0xffffffff,.gpcup = 0xffffffff,.gpcup_mask = 0xffffffff,.gpdcon = 0xaaaaaaaa,.gpdcon_mask = 0xffffffff,.gpdup = 0xffffffff,.gpdup_mask = 0xffffffff,.fixed_syncs = 1,.type = S3C2410_LCDCON1_TFT,.width = 320,.height = 240,.xres = {.min = 320,.max = 320,.defval = 320,},.yres = {.max = 240,.min = 240,.defval = 240,},.bpp = {.min = 16,.max = 16,.defval = 16,},};这并不表示代码Linux的驱动程序就比单片机的驱动程序好写,怎么在几万个文件中找到要修改的代码,这也是需要艰苦的学习的。