我学了51,AVR单片机想要在这行能坚定走下去,请教高手接下来可以去学下哪个芯片,要学哪些相关知识。谢谢

我学了51,AVR单片机想要在这行能坚定走下去,请教高手接下来可以去学下哪个芯片,要学哪些相关知识。谢谢,第1张

51是个基础,我觉得单片机学一个51就可以了,更何况你还学习过AVR,至于其他的单片机PIC,MSP430都是大同小异了,以后用到的时候应该很快就能上手。(我最初学的是51,后来用过C8051F,MSP430,PIC18F,dsPIC33F等单片机,也看我同学用过AVR和MAXIM的单片机,个人感觉只要把C语言学好了,上手都很快。与其继续学习单片机,还不如把那点时间都用来学习ARM。我们现在都在学习ARM。)

你现在可以有以下几种选择:

1)学习ARM+Linux

不要只限于学习如何使用arm(现在又很多arm开发板,不能只照着开发板说明书跑一遍就了事),而要深入进去学习Linux的源代码以及驱动程序的编写,里面有很多东西值得学习,比如内存管理就是很重要的一部分。学习arm的目的是要能在不同硬件平台上移植Linux,那就需要你对底层电路驱动有很深入的理解。

如果你想学习arm,就得买块学习板,装个Linux *** 作系统,开发板有点贵,五六百,但不要舍不得这点钱,知识是无价的。

至于书籍,网上论坛有一堆,CSDN博客里面也有很多资料的。

2)学习FPGA,CPLD

我对这方面不太熟悉,但这方面的前景也还不错,就看你个人爱好了。

如果你是学习阶段的话,那LINUX和UCOS-II是比较合适的

uc/os和uclinux *** 作系统是两种性能优良源码公开且被广泛应用的的免费嵌入式 *** 作系统,可以作为研究实时 *** 作系统和非实时 *** 作系统的典范。本文通过对 uc/os和uclinux的对比,分析和总结了嵌入式 *** 作系统应用中的若干重要问题,归纳了嵌入式系统开发中 *** 作系统的选型依据。

两种开源嵌入式 *** 作系统介绍

uc/os和uclinux *** 作系统,是当前得到广泛应用的两种免费且公开源码的嵌入式 *** 作系统。uc/os适合小型控制系统,具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2k。uclinux则是继承标准linux 的优良特性,针对嵌入式处理器的特点设计的一种 *** 作系统,具有内嵌网络协议、支持多种文件系统,开发者可利用标准linux先验知识等优势。其编译后目标文件可控制在几百k量级。

uc/os是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时 *** 作系统。其内核提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能。

uclinux是一种优秀的嵌入式linux版本。uclinux是micro-conrol-linux的缩写。同标准linux相比,它集成了标准linux *** 作系统的稳定性、强大网络功能和出色的文件系统等主要优点。但是由于没有mmu(内存管理单元),其多任务的实现需要一定技巧。

两种嵌入式 *** 作系统主要性能比较

嵌入式 *** 作系统是嵌入式系统软硬件资源的控制中心,它以尽量合理的有效方法组织多个用户共享嵌入式系统的各种资源。其中用户指的是系统程序之上的所有软件。所谓合理有效的方法,指的就是 *** 作系统如何协调并充分利用硬件资源来实现多任务。复杂的 *** 作系统都支持文件系统,方便组织文件并易于对其规范化 *** 作。

嵌入式 *** 作系统还有一个特点就是针对不同的平台,系统不是直接可用的,一般需要经过针对专门平台的移植 *** 作系统才能正常工作。进程调度、文件系统支持和系统移植是在嵌入式 *** 作系统实际应用中最常见的问题,下文就从这几个角度入手对uc/os和uclinux进行分析比较。

进程调度

任务调度主要是协调任务对计算机系统内资源(如内存、i/o设备、cpu)的争夺使用。进程调度又称为cpu调度,其根本任务是按照某种原则为处于就绪状态的进程分配cpu。由于嵌入式系统中内存和i/o设备一般都和cpu同时归属于某进程,所以任务调度和进程调度概念相近,很多场合不加区分,下文中提到的任务其实就是进程的概念。

进程调度可分为"剥夺型调度"和"非剥夺型调度"两种基本方式。所谓"非剥夺型调度"是指:一旦某个进程被调度执行,则该进程一直执行下去直至该进程结束,或由于某种原因自行放弃cpu进入等待状态,才将cpu重新分配给其他进程。所谓"剥夺型调度"是指:一旦就绪状态中出现优先权更高的进程,或者运行的进程已用满了规定的时间片时,便立即剥夺当前进程的运行(将其放回就绪状态),把cpu分配给其他进程

作为实时 *** 作系统,uc/os是采用的可剥夺型实时多任务内核。可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪了的最高优先级的任务。uc/os中最多可以支持64 个任务,分别对应优先级0~63,

其中0为最高优先级。调度工作的内容可以分为两部分:最高优先级任务的寻找和任务切换。

其最高优先级任务的寻找是通过建立就绪任务表来实现的。uc/os中的每一个任务都有独立的堆栈空间,并有一个称为任务控制块tcb(task control block)数据结构,其中第一个成员变量就是保存的任务堆栈指针。任务调度模块首先用变量 ostcbhighrdy记录当前最高级就绪任务的tcb地址,然后调用os_task_sw() 函数来进行任务切换。

uclinux的进程调度沿用了linux的传统,系统每隔一定时间挂起进程,同时系统产生快速和周期性的时钟计时中断,并通过调度函数(定时器处理函数)决定进程什么时候拥有它的时间片。然后进行相关进程切换,这是通过父进程调用fork 函数生成子进程来实现的。

uclinux系统fork调用完成后,要么子进程代替父进程执行(此时父进程已经 sleep),直到子进程调用exit退出;要么调用exec执行一个新的进程,这个时候产生可执行文件的加载,即使这个进程只是父进程的拷贝,这个过程也不可避免。当子进程执行exit或exec后,子进程使用wakeup把父进程唤醒,使父进程继续往下执行。

uclinux由于没有mmu管理存储器,其对内存的访问是直接的,所有程序中访问的地址都是实际的物理地址。 *** 作系统队内存空间没有保护,各个进程实际上共享一个运行空间。这就需要实现多进程时进行数据保护,也导致了用户程序使用的空间可能占用到系统内核空间,这些问题在编程时都需要多加注意,否则容易导致系统崩溃。

由上述分析可以得知,uc/os内核是针对实时系统的要求设计实现的,相对简单,可以满足较高的实时性要求。而uclinux则在结构上继承了标准linux的多任务实现方式,仅针对嵌入式处理器特点进行改良。其要实现实时性效果则需要使系统在实时内核的控制下运行,rt-linux就是可以实现这一个功能的一种实时内核。

文件系统

所谓文件系统是指负责存取和管理文件信息的机构,也可以说是负责文件的建立、撤销、组织、读写、修改、复制及对文件管理所需要的资源(如目录表、存储介质等)实施管理的软件部分。

uc/os是面向中小型嵌入式系统的,如果包含全部功能(信号量、消息邮箱、消息队列及相关函数),编译后的uc/os内核仅有6~10kb,所以系统本身并没有对文件系统的支持。但是uc/os具有良好的扩展性能,如果需要的话也可自行加入文件系统的内容。

uclinux则是继承了linux完善的文件系统性能。其采用的是romfs文件系统,这种文件系统相对于一般的ext2文件系统要求更少的空间。空间的节约来自于两个方面,首先内核支持romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少的代码,其次romfs文件系统相对简单,在建立文件系统超级块(superblock)需要更少的存储空间。romfs文件系统不支持动态擦写保存,对于系统需要动态保存的数据采用虚拟ram盘的方法进行处理(ram盘将采用ext2文件系统)。

uclinux还继承了linux网络 *** 作系统的优势,可以很方便的支持网络文件系统且内嵌tcp/ip协议,这为uclinux开发网络接入设备提供了便利。

由两种 *** 作系统对文件系统的支持可知,在复杂的需要较多文件处理的嵌入式系统中uclinux是一个不错的选择。而uc/os则主要适合一些控制系统。

*** 作系统的移植

嵌入式 *** 作系统移植的目的是指使 *** 作系统能在某个微处理器或微控制器上运行。uc/os和uclinux都是源码公开的 *** 作系统,且其结构化设计便于把与处理器相关的部分分离出来,所以被移植到新的处理器上是可能的。

以下对两种系统的移植分别予以说明。

(1)uc/os的移植

要移植uc/os,目标处理器必须满足以下要求;

·处理器的c编译器能产生可重入代码,且用c语言就可以打开和关闭中断;

·处理器支持中断,并能产生定时中断;

·处理器支持足够的ram(几k字节),作为多任务环境下的任务堆栈;

·处理器有将堆栈指针和其他cpu寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。

在理解了处理器和c编译器的技术细节后,uc/os的移植只需要修改与处理器相关的代码就可以了。

具体有如下内容:

·os_cpu.h中需要设置一个常量来标识堆栈增长方向;

·os_cpu.h中需要声明几个用于开关中断和任务切换的宏;

·os_cpu.h中需要针对具体处理器的字长重新定义一系列数据类型;

·os_cpu_a.asm需要改写4个汇编语言的函数;

·os_cpu_c.c需要用c语言编写6个简单函数;

·修改主头文件include.h,将上面的三个文件和其他自己的头文件加入。

(2)uclinux的移植

由于uclinux其实是linux针对嵌入式系统的一种改良,其结构比较复杂,相对 uc/os,uclinux的移植也复杂得多。一般而言要移植uclinux,目标处理器除了应满足上述uc/os应满足的条件外,还需要具有足够容量(几百k字节以上)外部rom和ram。

uclinux的移植大致可以分为3个层次:

·结构层次的移植,如果待移植处理器的结构不同于任何已经支持的处理器结构,则需要修改linux/arch目录下相关处理器结构的文件。虽然uclinux内核代码的大部分是独立于处理器和其体系结构的,但是其最低级的代码也是特定于各个系统的。这主要表现在它们的中断处理上下文、内存映射的维护、任务上下文和初始化过程都是独特的。这些例行程序位于linux/arch/目录下。由于linux所支持体系结构的种类繁多,所以对一个新型的体系,其低级例程可以模仿与其相似的体系例程编写。

·平台层次的移植,如果待移植处理器是某种uclinux已支持体系的分支处理器,则需要在相关体系结构目录下建立相应目录并编写相应代码。如mc68ez328就是基于无mmu的m68k内核的。此时的移植需要创建 linux/arch/m68knommu/platform/ mc68ez328目录并在其下编写跟踪程序(实现用户程序到内核函数的接口等功能)、中断控制调度程序和向量初始化程序等。

·板级移植,如果你所用处理器已被uclinux支持的话,就只需要板级移植了。板级移植需要在linux/arch/?platform/中建立一个相应板的目录,再在其中建立相应的启动代码crt0_rom.s或crt0_ram.s和链接描述文档rom.ld或ram.ld就可以了。板级移植还包括驱动程序的编写和环境变量设置等内容。

结语

通过对uc/os和uclinux的比较,可以看出这两种 *** 作系统在应用方面各有优劣。 uc/os占用空间少,执行效率高,实时性能优良,且针对新处理器的移植相对简单。uclinux则占用空间相对较大,实时性能一般,针对新处理器的移植相对复杂。但是,uclinux具有对多种文件系统的支持能力、内嵌了tcp/ip协议,可以借鉴linux丰富的资源,对一些复杂的应用,uclinux具有相当优势。例如cisco 公司的 2500/3000/4000 路由器就是基于uclinux *** 作系统开发的。总之, *** 作系统的选择是由嵌入式系统的需求决定的。简单的说就是,小型控制系统可充分利用uc/os小巧且实时性强的优势,如果开发pda和互联网连接终端等较为复杂的系统则uclinux是不错的选择。

还有就是如果从开发的工具方便好用,易用的角度来看,那些收费的系统用起来更爽一些

兄弟这种情况我也遇到过,我也是这么过来的。其实呢。你不要在意那么多。你所要做的就是把你该学的都学会。比如说最基本的C、数据结构、 *** 作系统,(我偏向软件,就着重说这方面的了),这类是必须 掌握的。再比如说,最基本的模电数电知识。都是需要你掌握的。所谓的比赛,是验证你的能力的。把你所掌握的综合在一块,运用它解决问题。

我给你个小小的建议吧。把你的基础大牢固。比如说上面所说的几点。

关于选择方向,仁者见仁,智者见智,我还是比较偏向ARM方面(STM32使用的是ARM内核),应用范围广。DSP主要在数字处理方面应用多。

有什么问题。可以追问我。


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