嵌入式工程师必经的三步软硬件道路——龙人

龙人计算机嵌入式事业部经过多年的嵌入式系统开发，其嵌入式系统工程师总结了如下嵌入式工程师必经的软硬件道路：

嵌入式工程师必经的硬件道路：

　　第一步: pcb设计,一般为开发板的电路裁减和扩充,由开发板原理图为基础,画出PCB和封装库,设计自己的电路。

　　第二步: SOPC技术,一般为FPGA,CPLD开发,利用VHDL等硬件描述语言做专用芯片开发,写出自己的逻辑电路,基于ALTER或XILINUX的FPGA做开发。

第三步: SOC设计,分前端,后端实现,这是硬件设计的核心技术:芯片设计.能做到这步,已经不属于平凡的技术人员。

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嵌入式工程师必经的软件道路：

　　第一步:bootloader的编写，修改, 通过这步熟悉ARM硬件结构,学习ARM汇编语言,阅读ARM的芯片手册,感觉就是像操作51单片机一样操作ARM芯片.这一步最好的两个参考资料就是:芯片手册和bootloader源代码。

　　第二步:系统移植, 驱动开发, 我只做过linux方向,所以也推荐学习嵌入式linux系统,作为标准体系,他开源而且可以获得大量学习资料.操作系统是整个计算机科学的核心,熟悉 kernel实属不易,kernel, 驱动开发的学习,没有什么捷径,只有多读代码,多写代码,熟悉系统API.. understanding linux kernel , linux device driver 都是不可多得的好书，值得一看。

　　第三步:应用程序的编写,各种GUI的移植,qt , minigui都被大量采用,两种思想都类似,熟悉一种就可以。

　　软件道路中,驱动,系统应该是最深入的部分,不是短时间可以掌握的,需要有勇气和耐心。嵌入式开发,软硬结合,因为硬件条件比PC差很多,所以肯定会遇见不少问题,因此实践的勇气更加重要.有问题就解决问题，无数次的实验,也许是解决问题的必由之路。

嵌入式系统开发过程中如何选择嵌入式处理器

大家都知道什么是PC，但很多人不明白什么是嵌入式系统和嵌入式微处理器。与PC制造者不一样,嵌入式系统的工程师不得不自己设计自己的系统。与全球PC市场不同,没有一种微处理器和微处理器公司可以主导嵌入式系统,仅以32位的CPU而言,就有100种以上嵌入式微处理器。那么，在设计手持电话、传真机、机器人、打印机和网络路由器等应用产品时,应如何选择嵌入式微处理器呢? 下面龙人计算机嵌入式事业部的嵌入式开发工程师将为您解析。

答案仅有一种,那就是选择是多样化的。因为嵌入式系统设计的差异性极大，这就是有100种微处理器存在的原因。 

在某种情况下,性能极为重要，而在另一种情况下,低功耗又成为最关键的因素。另外，一些设计者会考虑支持软件、代码的大小以及多种渠道的资源和过去的经验。那么，哪些因素是设计者最为关心的? 

嵌入式 嵌入式处理器 嵌入式系统 嵌入式开发 微处理器

选择高性能的处理器：

如果你的设计是面向高性能的应用,那么建议你考虑某些新的处理器,其价格极为低廉,如IBM和Motorola 的Power PC。以前Intel的i960是销售极好的RISC高性能芯片,但是最近几年却遇到强劲的对手,让位于MIPS、SH以及后起之星ARM。 

另一种趋势就是越来越多的人在磁盘控制器、数码相机、手持电话、调制解调器等方面使用DSP。采用DSP的好处是可以大大减少系统内CPU的数目,提高效率,并使编程简单,但是毕竟DSP不能完全替代CPU的功能。目前已经有公司宣布推出复合型的微处理器,如Motorola的M.Core(一种新一代的16/32位微处理器),它将跨越CPU与DSP。据悉,TI、Siemens也在开发相似的产品。 Intel Pentium无疑是一种高性能处理器,但由于其体积大、散热差等原因,除客户使用OEM板外,在用户自己设计的系统中则较少使用。

选择低功耗的处理器： 

嵌入式微处理器最大并且增长最快的市场是手持设备、电子记事本、PDA、手机、GPS导航器等消费类电子产品,这些产品中选购的微处理器除了要有很高的性能外,还要有极低的功率消耗。许多CPU生产厂家已经进入了这个领域。今天,用户可以买到一颗嵌入式的微处理器，其速度像笔记本中的 Pentium一样快,而它仅使用普通电池供电,并且价格不足50美元。 

典型的例子有NEC、日立为HPC、Palm PC而设计的VR4111和SH7707。Digital的 Strong 

ARM 1100,在一个极小的200MHz主频封装中集成了彩色LCD控制器、PCMCIA接口、触屏接口等6个接口(含USB、IRDA),而批量的价格也在40美元以内。 

选择专用的集成化的处理器：

嵌入式微处理器与通用的微处理器最大的不同就是嵌入式微处理器多数工作在用户自己设计的系统中。为了满足日益高速增长的各类嵌入式开发的需求,CPU厂商设计了许多兼有16/32位微处理器并集成了许多外围功能的CPU。根据笔者的经验,这里列举几种在国内外被广为采用的通信用集成化微处理器范例。 

Motorola 68360是一个32位内核(CPU32+)的集成通信用CPU,除了内建的常规的DMA、 

DRAM控制、时钟、片选、异步串口、中断等常规微处理器功能外,它最大的特点是集成了 

一个通信系统,内含4路同步协议的协议通道,可以支持 HDLC、T1/E1、ISDN等通信协议。 

68360还可编程,提供一个10M以太网接口,方便嵌入式系统与网络管理计算机系统的连接 

。围绕着这类应用,Motorola还有68302——一个16位的通信用协议处理器和高档的860系 

列——PowerPC RISC内置的通信处理器。值得注意的是,AMD公司最近宣布了一种186CC的通信用处理器,内置采用国人熟悉的X86内核和四路 HDLC,适合于ISDN路由、通信接入等系统。 

结论 

对于嵌入式系统的设计者,更多更好的嵌入式微处理器将不断出现。综合考虑系统的性能、功耗、价格、供货保证、开发工具的配备以及工程师过去对这种处理器的经验和软件的支持等因素,决定用户使用哪一种处理器。嵌入式处理器的选择不是一成不变的,伴随着技术的发展,速度快、价格低、功能强的嵌入式处理器一定是你下一个项目的选择。

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PDA的键盘电路设计—基于ARM9的嵌入式系统开发

本文龙人计算机介绍PDA的键盘电路设计，关于S3C2410的LCD控制器的电路设计和PDA的触摸屏设计参见龙人嵌入式研发中心技术专栏。

PDA键盘采用4×5矩阵式键盘扫描方式连接，采用软件去抖，节省成本，根据需求共有下列按键：数字键0～9，*，#，BACK，SELECT，OK，四向键，Power键。键盘电路如图4所示。

PDA 键盘 ARM9 嵌入式系统 嵌入式开发

　　除了Power键，其他按键(共16键加四向键)按矩阵式键盘来实现。键盘单独定制为键盘FPCB(柔性印制电路板)，目前的设计中采用的是5行行输入和4行列输入，共20个键。其中：Power键和挂机键复用，采用KEYON资源，利用长按和短按方法区分实现；其余19个键利用键盘矩阵扫描方式实现；键盘FPCB与主板的连接，采用20板对板连接器。根据对键盘FPCB上器件的高度限制(不超过0.5 mm)，键盘背光灯和限流电阻均采用薄膜封装。把限流电路放置在键盘FPCB上，主要是避免背光灯不均匀性，影响视觉效果。键盘背光信号采用PWM(脉宽调制)背光信号，4个背光灯共用一组背光信号，由于每个背光灯的标准额定电流为5 mA，选用限流电阻值68 Ω。每组背光信号驱动电流为30 mA，4个背光灯需20 mA，在背光信号驱动能力之内。在电路设计过程中，由于键盘与人体接触比较平凡，而且人体经常携带电压很高的静电，特别是在干燥的冬天，而静电常常会使整个系统死机甚至还有可能击穿芯片，所以在设计中按键的两端必须并联静电放针电路，防止因静电损害设备。

本文结合实际消费电子PDA的研究与开发要求，参照目前国内外PDA的各种功能和结合实际需要，选用三星公司的S3C2410处理器，结合PDA通用功能的需要，并考虑硬件扩展的方便性，设计了PDA人机接口的嵌入式解决方案。并以该方案为基础，结合实际需要，选用所需的各种器件，构成了PDA人机接口的实际系统，完成了样机的硬件设计与制作。

龙人计算机嵌入式研发中心是国内最早进入嵌入式技术研发和应用推广的技术型企业之一，成立以来在专注于嵌入式底层应用技术的研究和开发的同时为广大客户提供嵌入式系统开发技术、嵌入式解决方案和嵌入式产品（嵌入式开发板、ARM开发板、ARM9开发板、ARM开发工具、ARM仿真器和ARM工控板、ARM实验仪等）。网址：http://www.armodm.com

PDA的触摸屏设计—基于S3C2410的ARM嵌入式开发

基于ARM9系列S3C2410的PDA人机接口的电路设计，包括S3C2410 LCD控制器的电路设计和PDA的触摸屏设计以及PDA的键盘电路设计。本文龙人计算机介绍PDA的触摸屏设计，其他关于S3C2410 LCD控制器的电路设计和PDA的键盘电路设计请参见龙人计算机嵌入式事业部网站：http://www.armlab.net

　　在PDA中，实现PDA与人的交互非常重要，在普通PC机上人与机器的交互基本上都是通过键盘或鼠标，但在PDA中，为系统配备一个键盘或鼠标显然带来很多不便。因此，现在绝大部分PDA都配备有触摸屏。触摸屏是透明的，一般情况下都是与LCD粘在一起，当用户在触摸屏上点击时，系统可以得到点击的位置，将该位置坐标换算到LCD坐标，就可以实现用户与机器的交互。触摸屏的结构如图2所示。

        当用户点击触屏时，顶层和底层通过中间的导通层连接，如果想测X方向的坐标，则在X+和X-两极加上电压，从Y+或Y-取出电压，根据取出的电压可以得到用户点击的X方向的坐标。当测Y方向的坐标时实现方式一样。

PDA ARM9 触摸屏 嵌入式开发 ARM嵌入式 S3C2410

　　触摸屏电路接口看上去很简单，但如果不加注意，会带来很多问题，例如采样不准、速度上不来，往往这些又是无法容忍的，因为触摸屏是产品与用户交互的界面，直接影响到产品的形象。

　　对触摸屏电路的设计有以下要求：

　　a)触摸屏控制器电路模拟部分供电建议单独选用一个LDO来提供；

　　b)触摸屏控制器电路要进行地分割，即模拟地和数字地分开，采用单点接地；

　　c)布线时触摸屏控制器电路的模拟部分一定要独占一部分空间，不要与其他电路及信号混合到一起，特别要远离强电磁和电场辐射源，布线的路径要清晰；

　　d)触摸屏接口要有滤波措施，布线时注意器件的布局，要符合滤波器件的布局原则。

　　图3为触摸屏的参考设计电路。

深圳龙人嵌入式事业部在向海内外提供嵌入式开发、嵌入式解决方案(ARM解决方案、ARM9解决方案)与嵌入式产品(ARM开发板、ARM9开发板、ARM7开发板、ARM工控板)的同时立志成为行业内最优秀最完备的嵌入式软件、嵌入式硬件技术及嵌入式系统解决方案提供商。网址：http://www.armlab.net

S3C2440 开发板用户手册(2)-龙人ARM9开发板

上接龙人 ARM9开发板： S3C2440 开发板之用户手册(1)

第四章 建立linux开发环境

4.1完全图解安装Redhat9.0 

4.2建立交叉编译环境 

4.3配置网络文件系统NFS服务

4.4配置PC机Linux的ftp服务

4.5配置PC机的telnet服务 

4.6 在Redhat中添加新用户 

第五章 为目标板编写linux应用程序 

5.1编译示例程序 

5.2 如何把编译好的程序下载到开发板运行

5.2.1 使用优盘  

5.2.2 使用ftp传送文件   

第六章  配置和编译vivi 

S3C2440 开发板   ARM9   ARM9开发板   ARM开发板   linux

第七章 配置和编译linux内核 

7.1使用缺省配置编译内核 

7.1.1解压内核源代码 

7.1.2 装载缺省配置文件 

7.1.3 编译内核 

7.2 定制linux内核 

7.2.1 如何配置CPU选项 

7.2.2 如何配置各个尺寸的LCD支持 

7.2.3 如何配置触摸屏 

7.2.4 如何配置USB鼠标和键盘 

7.2.5 如何配置优盘的支持 

7.2.6 如何配置网眼和中芯微等USB摄像头 

7.2.7 如何配置CS8900网卡驱动 

7.2.8 如何配置声卡驱动 

7.2.9 如何配置SD/MMC卡驱动 

7.2.10 如何配置LED驱动 

7.2.11 如何配置串口驱动 

7.2.12 如何配置RTC实时时钟驱动 

7.2.13 如何配置yaffs文件系统的支持 

7.2.14 如何配置EXT2/VFAT/NFS等文件系统 

7.3 yaffs根文件系统映象的制作 

第八章 WINCE开发指南 

8.1 WindowsCE开发环境的安装与编译 

8.1.1安装开发环境Platform Builder 4.2 

8.1.2 安装QQ2440的BSP 

8.1.3 打开编译光盘中工程示例并编译 

8.2 WindowsCE内核映象文件的烧写 

8.3使用ActiveSync与PC同步通讯 

8.3.1 安装ActiveSync 

8.3.2 为同步通讯安装USB驱动 

8.3.4 使用ActiveSync同步传输工具复制文件 

8.3.5 使用ActiveSync与PB连接实现通讯并屏幕截图 

8.3.6使用ActiveSync与PB在线编辑注册表 

深圳龙人嵌入式产品事业部 是国内最强最精最专业的开发板集散地包括 ARM开发板 、ARM9开发板、ARM7开发板、2410开发板 (ARM9) 、2440开发板 (ARM9) 、44B0X开发板 (ARM7) 、DSP开发板、单片机开发板、FPGA开发板、CPLD开发板等各类精品开发板！ 网址： http://www.armodm.com

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嵌入式系统开发过程 和嵌入式开发工具-龙人

深圳龙人 嵌入式研发中心 成立于国内嵌入式技术刚刚起步发展时期的2002年，是国内最早进入嵌入式技术研发和应用推广的技术型企业之一 ，专业为客户提供专业的 嵌入式开发 （包括嵌入式软件和嵌入式硬件）；面向行业用户提供 ARM嵌入式解决方案 ；销售高品质的ARM 嵌入式开发板 (包括ARM9系列开发板、ARM7系列开发板、单片机开发板等)、ARM嵌入式开发工具（如 ARM仿真器 、ARM编程器等）及ARM教学系统、ARM工控主板等。

以下龙人与大家分享 嵌入式系统开发过程及 嵌入式系统开发的一些开发工具

一 、 嵌入式系统的开发过程

     单片机开发的基本工具包括硬件工具和软件工具。硬件工具包括IBM-PC、仿真器 (如ARM仿真器) 、编程器 (如ARM 编程 器) 。软件工具包括开发环境，编译器等。

    嵌入式系统开发 ，先要根据系统要求进行硬件设计，用电子电路CAD软件（主要采用Protel 系列软件）设计电路原理图、印制版图。在进行原理设计后最好能进行电路的仿真实验。比较好用的仿真软件是 ,仿真无误后再设计印制板 (PCB) ，然后将印制板图送到专业工厂加工。

   制好电路板后进行元器件的安装、焊接，第一次调试前，对于引脚较多的器件最好使用集成电路插座，以免调试过程中由于集成电路烧毁后不好再将其取下来更换。

    在Keil C51开发环境下编写单片机应用程序，并编译。编译好的程序可以先进行软件仿真。程序基本无误后就可以使用仿真器进行硬件调试。

嵌入式开发  嵌入式系统   嵌入式开发工具   ARM仿真器  ARM 编程 器

二、 嵌入式 开发工具简介

目前市场上的仿真器、编程器产品种类繁多，功能大体相似。仿真器包括通用型仿真器和专用型仿真器，通用型仿真器可以仿真多个系列、型号的CPU，专用型仿真器只能仿真单一系列的CPU。

   TKS-52S单片机实时在线 仿真器 是TKS-KOOKS系列仿真器中的精简版本，采用了最新的仿真技术，具有较高的性能/价格比。除沿袭了TKS-HOOKS仿真器一贯的高性能、高稳定外，更增添了精密运行时间显示和115200b/s串口下载速度，并且整机消耗功率大幅度的减少。在TKS-52S单片机仿真器支持的单片机芯片仿真范围内，性能表现优异、稳定，运行速度更快，更加适合于仿真标准89C51系列单片机及兼容产品。

    EasyPRO 80通用编程器 : ARM编程器  

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ARM开发工具之ARM仿真器和 EasyPRO80通用编程器 ——龙人

深圳龙人嵌入式研发中心 在为公司提供嵌入式 ARM解决方案 和OEM/ODM研发服务的同时提供ARM开发板(ARM9开发板和ARM7开发板)、ARM9核心板、ARM9学习板、ARM工控板及ARM仿真器 ARM开发工具 等嵌入式产品。网址： http://www.szarm.com

下面龙人计算机就为您介绍嵌入式 ARM开发工具ARM 编程器 ：

（一）编程器 的 功能特点

编程器界面美观，操作简单、方便、流畅，工作效率高；

编程器采用表面贴片工艺生产，可靠性高，使用寿命长；

ARM 编程器 体积小巧，适合外出携带;

编程器已获得PHILIPS、MOTOROLA、ATMEL、WINBOND、ST、SST、HOLTEK、SYNCMOS等厂商的支持与认证；

所有算法均经过批量烧写测试，杜绝烧毁芯片的现象；

支持用户对所编程芯片序列号的二次开发；

当用户插入坏片时系统具有自动保护和检测功能；

采用PHILIPS的USB1.1接口，数据通讯速率最高可达每秒6Mbps，编程速度快，使用、连接均十分方便；

ARM 编程器是国内市场中能够真正准确烧写P89C66xHxx、P89C51Rx2Hxx等系列芯片的并行烧写器；

遍布全国各地的服务网点、周立功公司的开发实力、完美的售后服务让您放心购买。

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（二）电路特点

系统内部预设500mA过流保护电路，彻底防止意外事件；如有特殊需要，过流容限可由用户自行修改；

主控芯片的每个端口设有过压保护电路，可以防止编程时高压的冲击；

进口锁紧座的每一个管脚都可以用作数据总线、地址总线、控制总线、编程电压驱动总线和

管脚接触不良测量专用总线等等；

烧录电压范围为0V～18.0V，最少分256级可调，编程电流最大可提供500mA；功耗极低，在

未编程时，整机电流小于60mA。

（三）支持芯片

MCU芯片编程

支持PHILIPS、Atmel、Winbond、HY、MicroChip、Holtek、SST、ICSI、SYNCOMS、

DALLAS等各厂商的大多数MCU芯片；

EPROM、EEPROM、FLASH芯片编程

支持27 、28 、29系列EPROM、EEPROM、FLASH芯片；同时，支持I2C接口的24系列

芯片、SPI接口的25、93C系列芯片等。

SRAM芯片测试

支持SRAM芯片测试，例如2K－512K的SRAM芯片；

TTL/CMOS电路测试

支持74系列、40系列、45系列的TTL/CMOS电路测试。

GAL/PLD/CPLD

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