嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程及技巧分析

目前嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應用非常的廣泛，在很多領域都有應用，而且技術更新很快。
　　嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用 戶的應用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。
　　嵌入式系統(tǒng)的設計技術主要包括硬件設計技術和軟件設計技術兩大類。其中，硬件設計領域的技術主要包括芯片級設計技術和電路板級設計技術兩個方面。
　　芯片級設計技術的核心是編譯/綜合、庫/IP、測試/驗證。編譯/綜合技術使設計者用抽象的方式描述所需的功能，并自動分析和插入實現(xiàn)細節(jié)。庫/IP技術將預先設計好的低抽象級實現(xiàn)用于高級。測試/驗證技術確保每級功能正確，減少各級之間反復設計的成本。
　　下面我們先來介紹一些基本的開發(fā)流程。
　　
　　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程
　　第一步：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)絡下載相應的GCC交叉編譯器進行安裝（比如，arm-linux-gcc、arm-uclibc-gcc），或者安裝產(chǎn)品廠家提供的相關交叉編譯器;
　　第二步：配置開發(fā)主機
　　配置MINICOM，一般的參數(shù)為波特率115200 Baud/s，數(shù)據(jù)位8位，停止位為1，9，無奇偶校驗，軟件硬件流控設為無。在Windows下的超級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)絡主要是配置NFS網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，需要關閉防火墻，簡化嵌入式網(wǎng)絡調(diào)試環(huán)境設置過程。
　　第三步：建立引導裝載程序BOOTLOADER
　　從網(wǎng)絡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)具體芯片進行移植修改。有些芯片沒有內(nèi)置引導裝載程序，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)自己的具體電路進行源代碼修改。這是讓系統(tǒng)可以正常運行的第一步。如果用戶購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，但對于需要迅速開發(fā)自己的應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)動程序，然后進行調(diào)試修改，對于帶MMU的CPU可以使用模塊方式調(diào)試驅(qū)動，而對于MCLiunx這樣的系統(tǒng)只能編譯內(nèi)核進行調(diào)試。
　　第五步：建立根文件系統(tǒng)
　　下載使用BUSYBOX軟件進行功能裁減，產(chǎn)生一個最基本的根文件系統(tǒng)，再根據(jù)自己的應用需要添加其他的程序。由于默認的啟動腳本一般都不會符合應用的需要，所以就要修改根文件系統(tǒng)中的啟動腳本，它的存放位置位于/etc目錄下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等，自動掛裝文件系統(tǒng)的配置文件/etc/fstab，具體情況會隨系統(tǒng)不同而不同。根文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中一般設為只讀，需要使用mkcramfs genromfs等工具產(chǎn)生燒寫映像文件。
　　第六步：建立應用程序的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，有的系統(tǒng)使用一個線性FLASH（NOR型）512KB～32MB，有的系統(tǒng)使用非線性FLASH（NAND型）8MB～512MB，有的兩個同時使用，需要根據(jù)應用規(guī)劃FLASH的分區(qū)方案。
　　第七步：開發(fā)應用程序
　　可以放入根文件系統(tǒng)中，也可以放入YAFFS、JFFS2文件系統(tǒng)中，有的應用不使用根文件系統(tǒng)，直接將應用程序和內(nèi)核設計在一起，這有點類似于μC/OS-II的方式。
　　第八步：燒寫內(nèi)核
　　根文件系統(tǒng)和應用程序，發(fā)布產(chǎn)品。