手臂

原创 至山电子  2021-04-22 17:01 
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针对ARM-Linux程序的开发,主要组件为三种:使用程序开发,驱动程序开发,系统内核开发,针对不同种类的软件进行开发,具有其不同的特性。 我们将看到ARM-Linux的发展以及当今MCU发展的差异,以及ARM-Linux的基本开发环境。 1.ARM-Linux应用程序开发与单机开发不同
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223 触摸ic

手臂的正文

针对ARM-Linux程序的开发,主要组件为三种:使用程序开发,驱动程序开发,系统内核开发,针对不同种类的软件进行开发,具有其不同的特性。 我们将看到ARM-Linux的发展以及当今MCU发展的差异,以及ARM-Linux的基本开发环境。

1.ARM-Linux应用程序开发与单机开发不同

这里首先要做一个规范,对ARM的应用开发主要有两种:一种是在ARM芯片上直接进行应用开发,不使用操作系统,也称为裸机编程, 这种开发主要应用在一些低端的ARM芯片上,其开发过程非常类似于单机,这里不再赘述。 还有一个是工厂是操作系统在ARM芯片上运行,对硬件的操作需要编写相应的驱动程序,应用程序开发基于一个操作系统,这种方式意味着嵌入式应用程序开发与单机开发的差异更大。 ARM-Linux应用程序开发与单机开发主要有以下区别:

(1)应用程序开发环境的硬件设备不同

单机:开发板,仿真器(调试器),USB线;

ARM-Linux:开发板,掩模版,颊线连接在一起,SD卡住了;

对于ARM-Linux开发,通常是没有硬件调试器,尤其是在应用程序开发过程中,很少使用硬件调试器,程序调试的基本是通过串口进行调试; 但是需要规范的是,对ARM芯片也有硬件仿真器,但使用时很少能正常开发。

(2)程序下载种类不同

奇数机:模拟器(调试器)下载,或者串连下载;

ARM-Linux:串口下载,Tftp网络下载,或者直接读写SD,MMC卡,执行程序等存储设备下载;

该硬件设施与开发环境密切相关,因为没有硬件仿真器,因此在ARM-Linux开发时通常不使用仿真器下载; 这样看来不便,给ARM-Linux的应用程序开发实际上提供了更多的下载方式。

(3)芯片的硬件资源不同

奇数机:通常是整个计算机科学部门的互连系统,将RAM封装在锭剂中,将片封装在​​FLASH中,以及UART,I2C,AD,DA等各种外围设备;

ARM:正常情况下只有CPU,需要外部电路来提供RAM移动才能正常提供ARM,外部电路提供FLASH,SD卡等存储系统映像,通过外部电路实现各种外围功能。 由于ARM芯片的处理能力很强,通过外部电路就能实现各种复杂的功能,其功能在单片机上很强。

(4)固件的存储位置不同

奇数机:通常在Flash存储器中有一块,固件程序通常存储在该区域中,如果固件相对较大需求,则通过外部电路设计将外部Flash用于存储器固件。

ARM-Linux:由于其内部没有Flash,并且需要运行操作系统,整个系统映像通常较大,因此ARM-Linux开发并应用的操作系统映像将存储到外部MMC,SD卡中 正常卡住,或者使用SATA设备等待。

(5)开始的种类不同

单机:其结构简单,内部集成Flash,是芯片制造商加入的,当程序通电正常时跳固定转指令,直接跳到程序进入口(正常在Flash中上 ); 开发的应用过程通过编译器编译,使用专用的下载工具直接下载相应的地址空间; 相应的命令录入系统通电后直接运行,从而实现系统启动。

ARM-Linux:由于使用ARM芯片,执行效率高,功能强大,外围设备相对丰富,是功能强大的计算机科学部门的互连系统,并且需要运行操作系统,因此其启动 方式与单片机有较大的区别,但与家庭消费计算机的启动方式基本相同。 它的启动一般包括BIOS,bootloader,内核启动,应用程序启动等;

(A)启动的BIOS:BIOS是设备制造商(芯片或电路板制造商)设置的相关启动信息,设备通电后,其将读取相应硬件设备的消息,进行硬件的初始化。 设施工作时,接下来转到Bootloader所在的位置(该位置是固定位置,由BIOS安装)。 (根据个人了解,BIOS启动和单机启动类似,需要使用相应的硬件调试器进行固件写入的,内存在一定的Flash空间中,设备通电后读取Flash空间的语句被读取 ,从而启动BIOS程序。)

(B)启动的Bootloader:这部分已经属于嵌入式Linux软件开发的部分,可以通过代码修改定制的和相应的Bootloader程序,Bootloader的下载是使用通常读取的那种 直接写入SD的卡。 即编写定制的和对应的Bootloader,在制作Bootloader映像文件后进行编译,使用工具(特殊或通用)将块下载到SD的MBR区域(通常是内存块的第一个风扇区域)。 现在需要安装在BIOS中,或者通过电路板的硬件电路设置,选择Bootloader的加载位置; 如BIOS中的设置是从SD卡启动的,在BIOS初始化结束后,将跳转到SD卡的位置执行Bootloader,从而实现Bootloader的启动。

Bootloader的主要作用是具有必要的初始化的硬件设备,一些建立内核的信息需要通过相关的机制将这些信息传递给内核,从而将系统的软硬件环境置于适当的位置,最后调用操作系统内核,从而上升为 进行操作以真正加载内核。

(C)启动的内核:Bootloader启动相关的工作(例如完成初始化)后,将调用内核来启动程序。 这进入了实际操作系统图片内的图片允许启动,包括相应的硬件配置,任务管理,资源管理等内核程序启动。

(D)启动的应用程序:操作系统内核启动后,对于可以开始启动的应用程序,要完成实际的业务操作。

2.Arm-Linux基本开发环境

前面介绍了ARM-Linux应用程序开发和表的机器开发的不同点,相信您已经对ARM-Linux应用程序开发有基本的了解,下面将介绍ARM-Linux的基本开发环境。 它主要包括硬件环境和软件环境两部分,这里以IMX53和Ubuntu为例进行说明。

(1)硬件环境

开发板:ARM运行的硬件环境,或相应的项目板的ARM电路;

计算机:当使用开发主机时,安装Linux(如Ubuntu),或者使用虚拟机安装Ubuntu;

串口调试:用于开发过程中使用终端串口调试或下载程序;

Reticle:用于加入Arm和开发负责人,实现Tftp下载内核(程序),运行程序通过网络Nfs等待。

SD卡或者其他存储卡(到达读卡器)设备:用于内存映像的Bootloader,内核等待,以及最终软件系统的内存; 在开发过程中,通常用于保存Bootloader,引导系统启动。

(2)软件环境

Ubuntu:作为操作系统,它是整个软件开发环境的载体,此处相应的开发工具装饰系统。

LTIB:这是飞思卡尔提供的一个编译工具链,可以很方便地为合适的程序代码编译源代码文件,并对程序进行调试; 用户还可以通过下载源代码的构建者来构建其编译工具链。

Tftp:用于从开发负责人Ubuntu下载内核文件,应用程序文件到Arm-board。

Nfs网络文件系统:用于网络Nfs文件的根系统的互连系统是在开发负责人上建立的,主机板读取作为开发负责人的虚拟根文件系统通过Nfs网络文件的系统上 完成启动的系统的; 方便的系统开发和调试。

Minicom:将调试工具串在一起,用于与开发板上的Arm-board相对应,在Arm-board上实现对应用程序的操作和调试;

Eclipse:集成开发环境,主要且方便的代码编辑器,编译器等,也可以使用DS5,realView; 也许使用Gedit进行版本编辑,并通过LTIB进行编译和管理。

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