【整理】嵌入式软件知识体系概述

最后更新:2013-10-17

注: 和最终目标相比,内容还差很多没来得及总结,抽空继续更新。

 


【背景】

看到:

硬件行业知识体系概要

http://bbs.csdn.net/topics/390487802

中对于硬件方面的知识体系,做了概要

抽空也去给软件领域知识

尤其是嵌入式领域知识做个概要介绍。

 

【嵌入式软件知识体系概述】

先说背景:

计算机,领域内,知识体系,按层次分,可以分为:

  • 上层:纯软件
  • 中间:嵌入式
  • 底层:硬件

其中:

  • 纯软件:无需实际接触硬件,写代码,也不会涉及到操作硬件
    •   -> 当然你对硬件的工作方式,工作机制,特点等内容有了解,自然更容易设计出,写出高质量的软件代码;
  • 嵌入式:全称算是嵌入式软件
    • 注意:对应的,很多时候,也有把嵌入式硬件,简称为嵌入式的。
  • 嵌入式软件方面,更多的时候,写的代码,都是和硬件打交道的。

 

此处,暂且不讨论:

上层的纯软件,以及底层的硬件

只是简要概述一下,中间的嵌入式,尤其是嵌入式软件部分的知识体系

基本架构:

按照是否有操作系统

按照是否有操作系统,可分为:

  • 无OS的嵌入式系统
  • 有OS的嵌入式系统

其中,无OS的,相对比较简单:

一个大循环,

http://www.segger.com/admin/uploads/productDocs/UM01001_embOS_Generic.pdf

提到的那个Super Loop

有OS的,往往架构都和OS有关:

  • 应用程序
    • 应用程序
    • 库函数
  • 操作系统内核
    • 各个功能模块:网络,文件系统,进程通信,进程管理,存储管理
    • 硬件抽象层HAL
  • 硬件

 

典型的嵌入式Linux软件系统,根据不同的阶段和模块分,又可以分为:

  • 根文件系统
  • 嵌入式Linux内核
  • Bootloader
    • 现在用的最多的就是U-boot了。

 

按照操作系统是否是私有的

其中有OS的,按照是否是开源的,是否是常用的,通用的,还是私有分,可以分为:

  • 开源的/常见的/通用的 嵌入式操作系统
  • 私有的嵌入式操作系统

其中:

开源的/常见的/通用的 ,并不是等价的,但是只是此处相对于私有的来说,从概念上和逻辑上,是等价的。

常见的有:嵌入式Linux(及其衍生物Android),QNX,VxWorks,ucOS/II,TRON(ITRON),WinCE等等。

 

和硬件打交道的嵌入式软件:HAL,驱动等等

    以及其他模块,比如文件系统,

什么叫做,写的代码,是和硬件打交道的?

意思是:

对于物理上,真实存在的硬件设备,写代码,操作对应的硬件设备,往往是写硬件的驱动程序之类的

什么叫做,写代码操作硬件设备?

本质上就是:

写代码,设置,配置硬件

往往都是:读写硬件设备的寄存器,从而达到使得硬件可以工作,可以正常工作的目的。

什么叫做用代码驱动硬件工作,即什么叫做硬件设备驱动?

背景:

硬件有各种功能,特性;

目的:

希望硬件按照我们所希望的方式,去工作;

需要做的事情:

大体分两步:

  1. 初始化硬件
  2. 实现硬件数据的读写

举例:

一个典型的,在嵌入式Linux系统中,实现对应的SD卡的

背后的逻辑

我们的目标

以及具体如何去写SD卡驱动的大概步骤和逻辑就是:

我们的目标是:

SD卡,插入到开发板的SD卡插槽上,

然后开发板中正在运行的嵌入式Linux系统,可以识别出该SD卡

并且可以实现SD的数据的读写:

读:把里面的数据拷贝出来,比如里面有张图片,可以把图片这个文件的数据拷贝出来;

写:往里面写数据,比如想要拷贝一首歌曲到SD中;

那么,我们就需要:

在嵌入式Linux系统中,为SD卡写驱动

去大概的逻辑和步骤是:

1.SD的初始化部分

去设置对应的SD卡的寄存器,申请各种相关的软硬件资源(此部分相关细节很多,待以后详解)

即把SD卡配置成你需要的工作模式了,

然后后续的,再去实现

2.让SD卡工作的部分:实现数据的读写

然后再去(Linux的相关的驱动框架下)写相关的SD的数据的读写的功能

操作对应的寄存器

把数据从SD的相关的数据寄存器中读出来

或者是

把要写入的数据,写入到SD的相关的数据寄存器中

(其他相关的内容还有:为了提高数据读写速度,可以去利用DMA,如果有DMA可用的话)

 

关于需要学习哪些知识,已整理至:

【整理】类比解释:嵌入式开发需要掌握哪些知识



发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

无觅相关文章插件,快速提升流量