随着物联网的快速发展,应用环境的复杂化,特别是嵌入式AI的需求,随着微电子技术的飞速发展,嵌入式系统内核架构种类繁多,如MCS-51架构、MIPS架构、PowerPC架构、ARM架构以及现在比较火的RISC-V架构,随着用户对产品功能多元化的追求,对更低功耗、更人性化的人机交互界面以及多任务等需求的增加,传统的基于MCS-51架构的8位51单片机,无论是处理能力还是存储能力都已无法满足此类复杂的应用。ARM公司针对通用MCU(微控制器)领域成功推出了32位的Cortex-M系列内核,而各大半导体厂商(如NXP、TI、ST、Atmel等)纷纷基于该内核针对不同的应用领域开发出了各具特色的MCU。采用标准化内核,一方面降低了半导体芯片厂商在芯片架构上的研发难度,缩短了产品推向市场的时间;另一方面,由于采用同样的ARM内核,为了实现产品的差异化,使得各大半导体厂商将研发重点放在了外设接口、功耗、存储器资源等方面,针对各自优势应用领域推出系列化的产品。从嵌入式开发者的角度来看,这种方式降低了开发人员学习和掌握MCU应用开发的难度,学习者只需要针对通用的内核就某种MCU深入研究,掌握其精髓,就能融会贯通。采用统一的标准化内核设计和生产MCU产品已成为嵌入式MCU发展的趋势。
ARM公司还与各大半导体厂商深度合作,在与芯片相关的开发工具和软件解决方案上形成了一条良好的、完整的生态产业链/生态系统,不仅为嵌入式开发人员提供了一系列高效易用的开发工具(如Keil、IAR等),而且提供了丰富的资源(如OS、固件库、应用例程等),在提高开发效率、降低开发成本、缩短开发周期等关键环节具有明显的优势,如ST公司针对Cortex-M内核开发的STM32系列产品,为STM32的开发提供了各种固件库,如标准外设库、HAL库、LL库等,这些位于嵌入式组成结构中间层的库文件屏蔽了复杂的寄存器开发,使得嵌入式开发人员通过调用API函数的方式就能迅速搭建系统原型。目前,基于库的开发方式已成为嵌入式系统开发的主流模式。
嵌入式技术作为物联网的底层支撑技术,是物联网的核心技术之一,物联网的底层和感知层都涉及到嵌入式系统中微控制器及外围接口的驱动开发技术,在当前物联网与移动互联网、人工智能、大数据相融合的趋势下,以智能制造、智能家居、智能交通、智慧医疗为代表的物联网应用领域,对嵌入式技术人才需求越来越大,嵌入式AI正以蓬勃姿态迎接未来。兄弟,我也是从学校过来的。不要相信一些人的鬼话,其实数电和模电很重要的,在学校里可能感觉不到,但是真正工作之后用到的还是很多的!比如在设计一样产品时,就需要我们把他的原理搞懂,即使在网上找到一些资料,你数电模电不好,你知道他说的对吗!那样会走弯路的。
我们学单片机是为以后的工作着想,不是仅仅在学校里逞一时的风光!
首先我们要把数电模电搞熟练,会用数电设计一些具有一定功能的中等难度的电路再做成板子试验一下,这样我们会摸索到怎样排版布线,和一些注意事项!位以后单片机做板子时的消除干扰做准备。其次要学习汇编语言,尽可能的用汇编编程做产品,在汇编熟练以后,那么我们对单片的原理和内部结构就基本上都掌握了。然后我们再开始学习C语言编程,这时的C语言编程对你来说简直是小菜一碟!学习这些的同时,也要了解一些常用系列的芯片的用处,至于引脚功能我们完全可以不记,毕竟我们不是电脑不可能记得那么多东西!
另外,在开始学汇编语言时,就要买个单片机学习板,也不要买太贵的,将近两百的就可以了,学习板应包括矩阵键盘、独立键盘、点阵、红外线的接收与发射、 流水灯、蜂鸣器发声、继电器控制、数码管的静态动态显示、AD转化、DA转换等,至于1602液晶、12864液晶这样的就根据你的经济情况而定了。
此外,还要把这几个软件应用熟练:Keil:用于运行、调试程序;Altium designer 65:用于画电路图,使之生成PCB图后制作单片机板子;Protues:用于电路的仿真,避免浪费器材和时间,在里面画好电路图后,然后把程序运行保存好之后烧入单片机里,进行仿真模拟。
推荐书籍:
1编MCS-51单片机应用设计
哈尔滨工业大学出版社 张毅刚
此书主要以汇编语言为主,对单片机内部结构介绍较详细,初学者可选择本书。
28051系列单片机C程序设计完全手册
人民邮电出版社 求是科技
此书主要讲了单片机的C语言编程及很多例子,可参考,是一本非常好的书。
单片机是不会被淘汰的,它只会不断的更新,只要你把以上学好了,找一份收入不错的工作绝对是轻而易举的!现在的确有了更新的一种叫VHDL,它好像是以前美国国防部发明的一种语言,但是它也是从汇编延伸而来。兄弟万事开头难,要坚持下来!
在你把那些都学精后,你可以向更高层发展。但是估计你在校期间时间是不够了!呵呵。。。。
努力,少玩点!不要想着泡个妞,上个网,包个夜,搓一顿,这些都是不现实的东西!等你一无所获的时候,他们就会员离你而去!这些问题略微的有一些复杂,我就专门写篇文章来作答。以前,我做商业项目都是使用FreeRTOS和uC/OS-II的, FreeRTOS和uC/OS-II都差不多,核心代码不过几千行。突出的特点是,好掌握,易上手,在较短的时间内就能上手开发。但是同时带来一个问题,由于驱动的缺乏,不仅仅是缺乏驱动,更缺的是,驱动的统一框架。所以设计驱动的时候,不仅仅是让相关的设备能工作,更多的是要设计一个驱动结构。对于商业项目来讲,交付完成后都是需要维护的。自己设计的驱动结构,风险和成本都比较高。需要很长的时间才能稳定下来。尤其是在需要实时性的场合。uC/OS-II的API不丰富也是个棘手的大问题,我们的项目中,uC/OS-II,我们用C++封装了大量的系统函数,便于系统的使用。因为项目的软件架构是UML用面向对象的思想写得。利用 C语言可以实现面向对象的思想架构设计,但是要运用大量的技巧,需要用函数指针实现多态和继承。这个对编程人员来说,无端端需要了更高的技术水平。为了降低对开发人员的技术要求,使用C++做开发,与C相比,除运行效率略有些损失外,带来更多的好处。C++有严格的语法保证继承和多态,这个是C里面没有的。架构设计可直接转化为C++的框架代码,可节省不少的人力物力。然而,uC/OS-II是C函数编写的,做C++扩展,封装设计也需要不少的工作。这些都是uC/OS-II不具备的。我们的系统颇为复杂,需要使用到TCP/IP,uC/OS-II有系统自带的uTCP/IP;选用了这个协议栈噩梦才刚刚开始。本以为这个协议栈很稳定,在使用期间,才发现协议栈有很多非常深层次的问题。1首先有些层次支持IP分包,又有些层次不支持分包;2TCP连接在使用一段时间后,随机出现没有FIN信号和SYN信号,导致和PC系统断链接;3多台计算机(超过十台)同时ping协议栈,协议栈会挂掉,无法恢复;4使用大包ping协议栈,也会出现奇奇怪怪的问题。5也许是我们定制水平不够,系统连续跑到7天以上后,会造成硬件的MAC层会随机挂掉,我们用同样的linux代码测试,是没有这样的问题。驱动也是极力模仿linux,但是问题解决不掉,还是会出现这样的情况。最后头疼的问题,是uC/OS-II的授权问题,人家是开源的,商业用是要收费的。说实话,用起来没有问题,付钱我倒没啥意见,关键是问题一堆,也没啥付钱的动力和想法。失望之余,我开始寻找新的替代 *** 作系统,一句话,就是要成熟稳定可靠。VxWorks倒是不错的选择,但是授权费用太贵了,会把我们的利润榨干;没办法干这种事情,企业要生存的。于是找到了RTEMS,这个 *** 作系统本身的性能超过了VxWorks,不过是2005年以前测得,现在还没有大牛比较过。我第一接触到RTEMS之后,感觉到的是“强大”! 紧接着就是“麻烦”!说强大,发展时间长,代码质量高,系统相当之稳定。我们移植到uC/OS-II相同的硬件平台上,RTEMS自带的BSD协议栈表现的相当出色,随便Ping,随便telnet,运行了十几天,相当之稳定。丝毫没有颓势;API函数相当的丰富,也有一套成熟的驱动结构。(和Linux比起来还是有些简陋,但是足够用了)完善的C++封装。同时 RTEMS是开源免费,使用的发布协议是使用了RTEMS,你高兴公开你的代码你就公开,不高兴公开就不公开(严格的来说不是这样,但最终的效果是一样的)。欣喜之余,问题来了,麻烦!由于使用GNU的工具链,对于使用windows下集成开发环境的团队来说,那是相当的麻烦。不仅仅因为需要装虚拟机在linux下开发,rtems的调试跟踪,代码撰写等等,都需要用单独的工具完成,对人员的素质要求很高。细节也非常的多,一不小心,埋下伏笔,呵呵,那就是给自己找麻烦了。再者,就是RTEMS的学习资料少得可怜,中国实际上潜在的研究人员非常多,但他们不愿意也没时间把自己的研究公布出来;国外的话只有官方的文档有些介绍。且介绍中的疏漏相当的多,需要潜心的研究。 毕竟全世界专职维护RTEMS的人就那么几个,需要用google summer code推动一些周边项目,并不像VxWorks那样面面俱到的商业项目,什么都是完美的。也正因为这些瑕疵,更显得RTEMS的可贵。对于我来说,选择RTEMS,只是想应用于我的项目,我的产品。然而,从学习的角度来说,比那些集成化的工具来说,能学习到更多的东西,从深层次了解嵌入式系统的开发。IAR EWARM、RVDS这样的工具用熟了,不代表就可以把GNU玩转了,但把GNU玩转了,集成环境一定是没有问题的。所以,对广大的学生朋友来说,RTEMS是一个不错的,提升自己全方面能力的东西。不过,学习难度稍微有些大了,介绍资料又少,的确是有问题。前阵子,看到一个笑话是,上世纪80年代只有资本主义才能救中国,上世纪90年代只有中国才能就亚洲,现在只有中国才能救世界。中国由中国制造变为中国创造,需要更多的软实力;中国如火如荼的物联网技术,通讯模块、 *** 作系统、芯片都是国外的,中国搞的是物联网协议规范,试问,你都没有自己的东西,凭什么人家要尊重你的游戏规则?所谓的物联网,只不过是中国人的一厢情愿。说不好听的,掩耳盗铃而已。内存高的,我是学电子类物联网的,对于电子类的学生肯定会接触到keil、java、c、protel、cad、plc、is~等等软件,俺么就需要你有一个内存高的电脑,现在的很多软件吃内存特别强。我最近用的Android studio,就是特别的卡,,,所以选择一个内存高的没错,6、8g差不多也比较便宜。
2012年3月14日,中国上海——ARM公司今天发布了一款拥有全球最低功耗效率的微处理器——ARM Cortex™-M0+处理器。支持ARMv6M 指令集,该款经过优化的Cortex-M0+处理器可针对家用电器、白色商品、医疗监控、电子测量、照明设备以及功耗与汽车控制器件等各种广泛应用的智能传感器与智能控制系统,提供超低功耗、低成本微控制器(MCU)。
ARM Cortex-M0+处理器为物联网发展奠定基础
作为ARM Cortex处理器系列的最新成员,32位Cortex-M0+处理器采用了低成本90纳米低功耗(LP)工艺,耗电量仅 9μA/MHz,约为目前主流8位或16位处理器的三分之一,却能提供更高的性能。
这种行业领先的低功耗和高性能的结合为仍在使用8位或16位架构的用户提供了一个转型开发32位器件的理想机会,从而在不牺牲功耗和面积的情况下,提高日常设备的智能化程度。
Cortex-M0+处理器的特点促成了智能、低功耗微控制器的面市,并为“物联网”中大量的无线连接设备提供高效的沟通、管理和维护。
低功耗联网功能深具潜能,可驱动各种节能和生活关键应用,包括从无线方式分析住宅或办公大楼性能与控制的感测器,到以电池运作、通过无线方式连接健康监控设备的身体感测器。而现有的8位或16位微控制器(MCU)缺少足够的智能和功能来实现这些应用。
半导体行业调研咨询公司The Linley Group高级分析师、《微处理器报告》(Microprocessor Report)高级编辑,Tom R Halfhill表示:“众所周知,不断改进功耗效率、安全性和便利性的物联网将最终改变世界。从自适应室内照明、在线视频游戏到智能传感器和电机控制,无处不在的网络连接几乎对任何事物都是有益的。但是,实现这一切需要极低成本、极低功耗并拥有良好性能的处理器。ARM Cortex-M0+处理器为轻量级芯片提供了32位的强劲性能,适合于各种工业与消费应用。”
ARM Cortex-M0+处理器是以通过硅晶验证(silicon-proven)、低功耗且成功获得超过50件来自半导体领先厂商授权合作的Cortex-M0处理器为基础,再重新设计加入多个重要新特性,包括单周期输入输出(IO)以加速通用输入输出(GPIO)和外围设备的存取速度、改良的调试和追踪能力、二阶流水线技术以减少每个指令所需的时钟周期数(CPI)、已经优化闪存访问,以进一步降低功耗。
Cortex-M0+处理器不仅延续了易用性、C语言编程模型的优势,而且能够二进制兼容已有的Cortex-M0处理器工具和实时系统(RTOS)。作为Cortex-M处理器系列的一员,Cortex-M0+处理器同样能够获得ARM Cortex-M生态系统的全面支持,而其软件兼容性使其能够方便地被移植到更高性能的Cortex-M3或Cortex-M4处理器。
率先获得Cortex-M0+处理器授权的厂商包括飞思卡尔半导体和恩智浦半导体。
飞思卡尔车用、工业与多元市场解决方案部门高级副总裁兼总经理Reza Kazerounian博士表示:“我们非常高兴能够作为主要合作伙伴与ARM加强合作关系,并第一个获得了ARM Cortex-M系列中体积最小、功耗最低的处理器产品的授权。基于Cortex-M0+处理器的新产品将使我们快速成长中的的Kinetis微控制器(MCU)产品线成为业内基于ARM Cortex架构的最具可拓展性的产品组合之一。Cortex-M0+处理器拥有代码复用能力、更高的性能以及优化的功耗效率,能够帮助设计者从已有的8位或16位架构转型使用最新的Kinetis器件,而无须牺牲成本和易用性。”
恩智浦半导体高性能混合信号事业部执行副总裁、总经理Alexander Everke表示:“恩智浦是业界唯一一家采用了完整ARM Cortex-M处理器系列的微控制器(MCU)供应商,我们感到非常兴奋能够将Cortex-M0+处理器加入我们的产品组合。Cortex-M0处理器产品组合已成功获得市场认可,今天已有超过70种元件类型大量出货中,而最新的Cortex-M0+处理器将进一步加速我们进入8位/16位市场。
ARM处理器部门执行副总裁兼总经理Mike Inglis表示:“Cortex-M0+处理器是ARM领跑低功耗领域的又一例证,同时再一次兑现了其推动行业向更低功耗方向发展的承诺。凭借在低功耗技术上的专业性,我们与合作伙伴为定义新处理器开展了紧密的合作,以确保对现今低成本设备的支持,并同时发掘物联网的潜在优势。”
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Cortex-M0+处理器搭配Artisan®七轨SC7超高密度标准单元资料库和电源管理套件(PMK)最为适合,可充分发挥该处理器前所未有的低功耗特点。
Cortex-M0+处理器具备已整合Keil µVision IDE、调试器和ARM汇编工具的ARM Keil™微控制器开发套件的全面支持。作为全球公认的最受欢迎微控制器开发环境,MDK以及ULINK调试适配器系列均支持Cortex-M0+处理器的全新追踪功能。有了这些工具,ARM的合作伙伴能够获得紧密联系的应用开发环境的优势,并迅速了解Cortex-M0+处理器高性能和低功耗的特点。
这款处理器同时也拥有大量第三方工具和实时系统(RTOS)的支持,包括CodeSourcery, Code Red, Express Logic, IAR Systems, Mentor Graphics, Micrium和SEGGER。
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