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開發(fā)板是一種集成了基礎(chǔ)硬件和軟件工具的硬件平臺(tái)，可用于開發(fā)和測(cè)試各種嵌入式系統(tǒng)和應(yīng)用程序。如果您是一名工程師或?qū)W習(xí)者，想要進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，了解開發(fā)板的使用和開發(fā)是一項(xiàng)必備的技能。
本篇文章將為您介紹一些常見的開發(fā)板和它們的特點(diǎn)，我們也將討論開發(fā)板驅(qū)動(dòng)程序的安裝和開發(fā)板的編程，并向您展示一些示例程序的用法。
之一步：了解不同類型的開發(fā)板
市場(chǎng)上有許多不同類型的開發(fā)板可供選擇。以下列出了一些常見的開發(fā)板類型：
1. Arduino Uno：這是一款非常適合初學(xué)者的開發(fā)板。Arduino Uno提供了較少的硬件資源，集成了一個(gè)小型微控制器和一些通用輸入輸出端口，同時(shí)還配有一個(gè)易于學(xué)習(xí)的編程環(huán)境。如果你沒有編程和電子學(xué)的背景，Arduino Uno是一款非常好的開發(fā)板。
2. Raspberry Pi：這款開發(fā)板非常適合需要更強(qiáng)大硬件資源的項(xiàng)目。Raspberry Pi是一款基于Linux操作系統(tǒng)的單板計(jì)算機(jī)。它有更多的通用輸入輸出端口，以及集成的Wi-Fi和藍(lán)牙模塊。它也可以運(yùn)行復(fù)雜的程序，如Web服務(wù)器或機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
3. BeagleBone Black：這款開發(fā)板是一款強(qiáng)大的單板計(jì)算機(jī)，集成了高速處理器和更多的內(nèi)存。它還提供了幾個(gè)GPIO端口和其他一些用于連接外部設(shè)備的端口。
以上開發(fā)板類型可能不是最全的，但這三款開發(fā)板在市場(chǎng)上非常流行，是非常好的選擇。
第二步：安裝驅(qū)動(dòng)程序
如果您想將開發(fā)板連接到計(jì)算機(jī)，您將需要安裝適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序是連接開發(fā)板和計(jì)算機(jī)之間的接口程序?；旧?，驅(qū)動(dòng)程序會(huì)告訴計(jì)算機(jī)如何與開發(fā)板進(jìn)行通信。
驅(qū)動(dòng)程序的安裝步驟可能隨著您使用的操作系統(tǒng)而有所不同，但以下步驟應(yīng)該適用于大多數(shù)情況：
1. 連接開發(fā)板并計(jì)算機(jī)
2. 訪問開發(fā)板的官方網(wǎng)站或制造商網(wǎng)站
3. 找到用于下載所需驅(qū)動(dòng)程序的鏈接或部分
4. 下載驅(qū)動(dòng)程序并根據(jù)說明安裝
5. 再次連接開發(fā)板并計(jì)算機(jī)，確保它們已連接
現(xiàn)在你已經(jīng)安裝了適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)程序，可以通過計(jì)算機(jī)連接到開發(fā)板。
第三步：編程開發(fā)板
一旦您連接了開發(fā)板并安裝了驅(qū)動(dòng)程序，您就可以開始編程開發(fā)板了。要編寫程序，您需要使用一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。下面介紹兩個(gè)用于Arduino和Raspberry Pi的IDE：
1. Arduino IDE：這是一個(gè)如果您在學(xué)習(xí)嵌入式開發(fā)，Arduino IDE是一個(gè)必須要掌握的開發(fā)環(huán)境。這是一個(gè)易于使用，支持C++語(yǔ)言的IDE。通過此IDE，您可以編寫、編譯和上傳程序以運(yùn)行在Arduino開發(fā)板上。
2. Python IDE：Raspberry Pi運(yùn)行Raspbian操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)集成了Python編程語(yǔ)言。因此，Python IDE是一款適合于Raspberry Pi開發(fā)的IDE。Python IDE開發(fā)環(huán)境支持Python語(yǔ)言的編寫、編譯和運(yùn)行。
第四步：示例程序
一個(gè)好的開始是學(xué)習(xí)一些基本的示例程序。以下是兩款開發(fā)板的示例程序：
1. Arduino示例 :
“`
void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(13, LOW);
delay(1000);
}
“`
該示例使用了Arduino的Digital I/O和延遲函數(shù)。此程序使LED在1秒鐘的時(shí)間間隔內(nèi)閃爍。
2. Raspberry Pi示例：
“`
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(11,GPIO.OUT)
for i in range(10):
GPIO.output(11,True)
time.sleep(1)
GPIO.output(11,False)
time.sleep(1)
GPIO.cleanup()
“`
該示例使用了Python語(yǔ)言和光電二極管。此示例程序使LED一秒鐘內(nèi)閃爍一次。
結(jié)論
開發(fā)板是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)，為了方便控制和操縱，我們可以使用它來開發(fā)復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)和應(yīng)用程序。本文介紹了一些更流行的開發(fā)板，以及如何安裝驅(qū)動(dòng)程序、編程和示例程序。希望這些信息能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
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- 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)到底是做什么的
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)到底是做什么的
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)就是對(duì)謹(jǐn)手于除了電腦之外的所有電子設(shè)備上操作系統(tǒng)的開發(fā)，開發(fā)對(duì)象有手機(jī)，掌上電腦，機(jī)電系統(tǒng)等。
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程：
之一步：建立開發(fā)環(huán)境
操作系統(tǒng)一般使用Redhat Linux，選擇定制安裝或全部安裝，通過網(wǎng)絡(luò)下載相應(yīng)的GCC交叉編譯器進(jìn)行安裝(比如，arm-linux-g、arm-uclibc-g)，或者安裝產(chǎn)品廠家提供的相關(guān)交叉編譯器；
第二步：配置開發(fā)主機(jī)
配置MINICOM，一般的參數(shù)為波特率Baud/s，數(shù)據(jù)位8位，停止位為1，9，無奇偶校驗(yàn)，軟件硬件流控設(shè)為無。在Windows下的超級(jí)終端的配置也是這樣。MINICOM軟件的作用是作為調(diào)試嵌入式開發(fā)板的信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入的工具。配置網(wǎng)絡(luò)主要是配置NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，需要關(guān)閉防火墻，簡(jiǎn)化嵌入式網(wǎng)絡(luò)調(diào)試環(huán)境設(shè)置過程。
第三步：建立引導(dǎo)裝載程序BOOTLOADER
從網(wǎng)絡(luò)上下載一些公開源代碼的BOOTLOADER，如U．BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等，根據(jù)具體芯片進(jìn)行移植修改。有些芯片沒有內(nèi)置引導(dǎo)裝載程序，比如，三星的ARV17、ARM9系列芯片，這樣就需要編寫開發(fā)板上FLASH的燒寫程序，可以在網(wǎng)上下載相應(yīng)的燒寫程序，也有Linux下的公開源代碼的J-FLASH程序。如果不能燒寫自己的開發(fā)板，就需要根據(jù)自己的具體電路進(jìn)行源代碼修改。這是讓系統(tǒng)可以正常運(yùn)行的之一步。如果用戶購(gòu)買了廠家的仿真器比較容易燒寫FLASH，雖然無法了解其中的核心技術(shù)，但對(duì)于需要迅速開發(fā)自己的應(yīng)用的人來說可以極大提高開發(fā)速度。
第四步：下載已經(jīng)移植好的Linux操作系統(tǒng)
如MCLiunx、ARM-Linux、PPC-Linux等，如果有專門針對(duì)所使用的CPU移植好的Linux操作系統(tǒng)那是再好不過，下載后再添加特定硬件的驅(qū)動(dòng)程序，然后進(jìn)行調(diào)試修改，對(duì)于帶MMU的CPU可以使用模塊方式調(diào)試驅(qū)動(dòng)，而對(duì)于MCLiunx這樣的系統(tǒng)只能編譯內(nèi)核進(jìn)行調(diào)試。
第五步：建立根文件系統(tǒng)
下載使用BUSYBOX軟件進(jìn)行功能裁減，產(chǎn)生一個(gè)最基本的根文件系螞逗統(tǒng)，再根據(jù)自己的應(yīng)用需要添加其他的程序。由于默認(rèn)的啟動(dòng)腳本一般都不會(huì)符合應(yīng)用的需要，所以就要修改根文件系統(tǒng)中的啟動(dòng)腳本，它的存放位置位于/etc目錄下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等，自動(dòng)掛裝文件系統(tǒng)的配置文件/etc/fstab，具體情況會(huì)隨系統(tǒng)不同而不同。根文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中一般設(shè)為只讀，祥物嫌需要使用mkcramfs genromfs等工具產(chǎn)生燒寫映像文件。
第六步：建立應(yīng)用程序的FLASH磁盤分區(qū)
一般使用JFFS2或YAFFS文件系統(tǒng)，這需要在內(nèi)核中提供這些文件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，有的系統(tǒng)使用一個(gè)線性FLASH(NOR型)512KB～32MB，有的系統(tǒng)使用非線性FLASH(NAND型)8MB～512MB，有的兩個(gè)同時(shí)使用，需要根據(jù)應(yīng)用規(guī)劃FLASH的分區(qū)方案。
第七步：開發(fā)應(yīng)用程序
可以放入根文件系統(tǒng)中，也可以放入YAFFS、JFFS2文件系統(tǒng)中，有的應(yīng)用不使用根文件系統(tǒng)，直接將應(yīng)用程序和內(nèi)核設(shè)計(jì)在一起，這有點(diǎn)類似于μC/OS-II的方式。
第八步：燒寫內(nèi)核
根文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序，發(fā)布產(chǎn)品。
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