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嵌入式開發(fā)流程與處理器區(qū)別

嵌入式單片機 ? 來源:嵌入式單片機 ? 作者:嵌入式單片機 ? 2022-05-10 15:38 ? 次閱讀
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處理器區(qū)別:

M 系列 ARM CPU 的指令集很小,通常沒有浮點單元,沒有內(nèi)存管理,沒有緩存。它們針對低成本而非高性能進行了優(yōu)化。它們一般與 FLASH、RAM 和外圍設(shè)備組合成一個微控制器芯片。它們主要用于控制硬件,可以對裸機進行編程,也可以與一些可以提供類似操作系統(tǒng)的功能的庫鏈接。

A 系列 ARM CPU 具有更大的指令集(其中 M 指令集是一個小的子集),并且它們通常具有浮點單元、內(nèi)存管理單元和緩存。它們針對高性能,而不是低成本進行了優(yōu)化。它們通常作為微處理器出售(通常與以太網(wǎng)、視頻、mpeg 解碼器等高端外圍設(shè)備結(jié)合使用),旨在與片外 RAM 和閃存結(jié)合使用。它們通常運行一些操作系統(tǒng),通常是 Linux,將操作系統(tǒng)空間和應(yīng)用程序空間分開。這些 CPU 通常用于手機和平板電腦。

M 用于微控制器,A 用于在電池供電的小工具上運行 Linux。

啟動流程區(qū)別:

cortex-M4與cortex-A的啟動流程基本一致:都是定義中斷向量表---->執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)Reset_Handler并在此中完成系統(tǒng)初始化----->跳轉(zhuǎn)至main函數(shù)。

對于后面中斷的處理過程也基本一致:都是查找中斷向量表獲取中斷服務(wù)函數(shù)入口地址---->執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)(保護現(xiàn)場、具體指向、恢復(fù)現(xiàn)場)------>指向完返回main。M4與A7的唯一不同可能就是對于系統(tǒng)中斷的封裝上,M4直接將所有中斷都列在了中斷向量表中。而A系列將所有中斷分為了兩級,其中我們常見的中斷都放在IRQ_Handler中,中斷發(fā)生時先執(zhí)行IRQ_Handler,在IRQ_Handler中再具體指向中斷處理。

嵌入式開發(fā)流程:

M系列開發(fā)流程:

.Cortex-M系列處理器的開發(fā)流程,根據(jù)硬件外設(shè)自己編寫底層固件,他的引導(dǎo)程序在出廠是已經(jīng)寫到芯片內(nèi)部,我們只需要根據(jù)boot管腳的配置,就可以引導(dǎo)程序從哪里開始,剩下只需要配置時鐘和外設(shè)驅(qū)動+應(yīng)用,該處理器主要在物聯(lián)網(wǎng)中作為終端設(shè)備,采集數(shù)據(jù),簡單的處理數(shù)據(jù)以及控制領(lǐng)域的終端控制設(shè)備。

A系列的開發(fā)流程

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)是一個系統(tǒng)性的工程,一個完整的開發(fā)過程總體來說包括了硬件系統(tǒng)設(shè)計、操作系統(tǒng)移植和應(yīng)用軟件設(shè)計三個部分。

1. 硬件系統(tǒng)設(shè)計

硬件設(shè)計包括了硬件體系架構(gòu)、電路圖設(shè)計、電路板制作、焊接和測試、電路板調(diào)試等步驟,其根本是得到一個在電氣連接上沒有錯誤、滿足設(shè)計需求的硬件電路板。

2. 操作系統(tǒng)移植

操作系統(tǒng)的移植是指當(dāng)嵌入式硬件開發(fā)已經(jīng)完成且保證沒有硬件錯誤之后將一個目標(biāo)操作系統(tǒng)移植到硬件系統(tǒng)上并且運行的過程,其目標(biāo)是在硬件系統(tǒng)上運行一個操作系統(tǒng)。

以Linux 為例來介紹操作系統(tǒng)的移植過程,大概可以分為以下 4 個步驟:

配置和編譯Bootloader,然后將 Bootloader 下載到開發(fā)板,其可以初始化硬件設(shè)備,建立內(nèi)存空間的映射表,對操作系統(tǒng)進行引導(dǎo)。

下載操作系統(tǒng)的源代碼,建立交叉編譯環(huán)境,配置和編譯操作系統(tǒng)內(nèi)核,并且根據(jù)硬件系統(tǒng)的特點對其進行相應(yīng)裁剪和配置,然后將通過Bootloader 將完成的操作系統(tǒng)下載到目標(biāo)板上。

為NAND FLASH 移植文件系統(tǒng),通常來說是 YAFFS2 文件系統(tǒng),這樣才能形成完整的操作系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境。

建立嵌入式系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境的數(shù)據(jù)交互通道,可以是FTP,也可以是根文件映射等。

3. 應(yīng)用軟件設(shè)計

應(yīng)用軟件設(shè)計是指在已經(jīng)移植完成操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)上根據(jù)系統(tǒng)的特定需求進行軟件設(shè)計的過程,此時通常也需要交叉編譯環(huán)境。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:處理器的區(qū)別和嵌入式開發(fā)流程

文章出處:【微信號:qrsworld,微信公眾號:嵌入式單片機】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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