嵌入式系統初探

晨天

原帖由 reikyv 于 22-1-2009 03:21 PM 发表


那么你要跟我分享什么？

我是学生一名， 有什么你ngam分享的
我也不知道可以分享什么
我一定会尽力而为
大家努力

詩魂

neow_wy 兄講得很詳盡呢
我也補充一點東西...
1. 其實已經有人成功在前公司的EPC上編譯及使用Android，不過這是user自已的行為，並非Android的netbook產品，相信很快真的能看到Android的netbook。(不過EPC不是ARM-based,是ATOM CPU)。昨天有個新聞，就是nokia也要打netbook市場了。

2. IPHONE我不是很肯定，但我相信應該也是用雙ARM CPU。目前3G主流手機，例如前公司的手機產品(剛好之前待在手機部門)或HTC系列的PDA Phone產品都是雙cpu架構，ARM11負責Multimedia, ARM9負責Modem。例如Qualcomm的7k和8k系列都是這種架構。

3. Symbian的普及，實在是拜Nokia所賜。早期在PDA Phone以前的時代，另一個常見的手機os為nucleus。這就拜聯發科所賜，使得大陸山寨機熱賣  我之前做過的feature phone也是用這種OS，甚至之前在參與開發WiMAX Solution時，用的os也是nuclues，當時nuclues是很受歡迎的啊

4. 很多人以為wince只常見於手機或pda，其實在工業電腦上也是常見的。

其實打到最後，漸漸地形成三國鼎立了，就是Embedded Linux, Windows Mobile和Mac ，其中又以前二者為最大宗。到底哪個好呢? 只能老話一句，各有優缺。兩種手機我都有參與過，使用Windows Mobile真的使開發時程快上許多，有問題還可以請M$解決 (當然你們公司的產量要夠大)。不過你每一支產品都要付logo的錢給m$就是了。平均半年到一年之間就可以出一支Windows Mobile的PDA Phone。若是HTC的團隊，或許更快 (個人認為他們的團隊很有效率，加上有m$的全力support，喔不，是HTC support M$ )

最後，我的結論是，ARM真是賺翻了

[ 本帖最后由 詩魂 于 27-2-2009 09:37 PM 编辑 ]

sweemeng

data mining好用阿。。。

还蛮好玩的。。。
其中一个我学ai的原因。但是没有教，可惜呀可惜。但是最后还是自修了

斷羽鳥

开始写啦 。。。我来抢沙发的。

詩魂

前言

隨著消費性電子產品例如手持式電子產品，包括手機，PDA Phone, Smart Phone, GPS日益普及，乃至資訊家電，數碼家庭的概念逐漸地落實，嵌入式系統
（Embedded System）也逐漸成為企業界及學術界的明星。

雖然嵌入式系統的應用漸廣，需求也大增，但一直以來，仍然僅止於企業開發的重點，而學術界至今仍未把嵌入式系統視為必修，而有興趣學習者，往往不得其門而入。其主要的原因在於學習的門檻高，所需的花費也高。

想像一下，假設各位想在個人電腦上寫一個能印出 “Hello World!”的Java程式，各位可能會先準備Java Virtual Machine, JavaCompiler。可能到Sun的Website下載Java SDK，也可能準備JBuilder來撰寫，編譯，執行。

但如果各位要在ARM平台執行一個自己撰寫的能印出 “Hello Embedded System!”的程式，卻沒有這麼方便，我們至少要先安裝交叉編譯器 (Cross-Compiler)，也可能需要撰寫Makefile, 然後Build程式，然後用特定的燒寫工具 (Flash and Debug tool)例如ICE 把這支程式載到ARM微處理機的板子上執行。

原以為開機以後，就會在LCD上印出Hello Embedded System! 結果系統卻是一動也不動，在硬體重啟(Reset)後發現畫面上什麼也沒有。

原來，在嵌入式系統，沒有人為你對整個開機環境初始化，一切從上電以後，ARM CPU開始執行第一個指令開始，都要由我們自行開發，撰寫開機的引導程式，對一些重要的硬體(件)初始化完畢，才能載入系統核心，然後才有檔案系統(filesystem)，讓我們寫好的程式能在其上執行。

本文將以連載的方式，分享筆者的一點心得，將從硬體上電以後，嵌入式平台處理器執行第一個指令開始，引領初學者一窺嵌入式系統的殿堂。

[ 本帖最后由 詩魂 于 21-1-2009 08:50 PM 编辑 ]

詩魂

在開始認識嵌入式系統以前，讓我們先了解何謂Memorymapping 及I/Omapping。我們都知道，跟處理器相連的主要硬體有二，一為記憶體，另一為週邊硬體(Peripheral)。週邊硬體泛指一些記憶體以外的特殊硬體裝置，例如序列埠 (SerialPort)。

那麼，處理器是如何找到這些硬體裝置，然後對它們做存取（訪問）的動作呢?沒錯，就是透過位址。若把記憶體和週邊都放在相同的位址空間，這種方式稱為Memory-mapped。這種系統的特點就是可以透過存取記憶體的指令來存取週邊。ARM就是屬於這種。

相反地，如果記憶體和週邊分屬在不同的位址空間，這種方式稱為I/O-mapped。X86處理器就屬於這種。

詩魂

回到之前的例子。如果各位要在ARM平台執行一個自己撰寫的能印出 “Hello Embedded System!”的程式，需要哪些環境呢？我們可能需要呼叫函式(functioncall)，那至少，CPU的SP(Stack Pointer)暫存器(Register)要已經ready,隨此之外，還有許多程式需要用到的暫存器，例如狀態暫存器，PC暫存器等都需已經初始化完畢，然後再對CPU其他功能也做初始化(initialization),然後還要初始化那些應用程式會用到的硬體，最後載入系統核心，這樣才能讓我們的應用程式能夠正確地執行。

是誰來做啟動的動作，初始化硬體，並載入核心呢? 答案是Bootloader。或許我們比較熟悉的是PC的啟動程序。在PC中，也是有所謂的Bootloader來引導開機，只不過它是由BIOS和硬碟(Hard disk)的MBR的Bootloader，例如我們熟悉的LILO,GRUB所組成。主板上電以後，BIOS會開始做自我檢查及分配資源，然後把位於MBR的Bootloader給載到隨機存取記憶體(RAM)，並將控制權轉移給Bootloader。

這時Bootloader要做什麼呢? 他的主要任務就是將系統的核心映像檔 (kernelimage file) 載入到RAM，若是Linuxkernel可能需先解壓縮，再載到RAM執行，然後跳到kernel的入口，開始了系統的操作環境。

然而在嵌入式系統，其整個引導開始，以及載入作業系統的工作都由Bootloader來完成。以ARM為例，主板在供電以後，是由0x0開始執行，通常，我們會把Bootloader放到這個位址。

好想睡了，改天再來檢查有沒有寫錯並繼續

reikyv

很不错的分享。值得夸奖 ：-）
很多人(当然我是指从事与IT技术相关职业的，并不强求老百姓也去明白）使用OS都没有这方面的概念，尤其是boot process到底是怎么回事。
最近和朋友在搞着一些robotic的东东，希望能从你这里偷师偷师。
加油！

斷羽鳥

对了。。。sweemeng，你是做那方面的AI？

斷羽鳥

原帖由 atchek 于 30-1-2009 09:16 PM 发表
你的AI 要做什么的？

其实我的目的是要他在陆地上跑先才下水

自动平衡啊，防撞啦， 。。。很多啦

詩魂

剛把標題改得比較有文化一點

詩魂

reikyv 兄您好，
沒辦法，這些東西，教科書裡不教，既便是IT的學生或寫application program的engineer，
也不見得會特地去了解這些內容，因為考試不會考，工作也沒用到

感覺大馬的firmware engineer很少很少...
可能是產業不同....

我只能拋出磚頭來，看能不能引一些玉
所以您想偷師的話，還要等看看有沒有人貢獻一點玉

明天我就回馬來西亞囉，應該暫時沒辦法繼續寫，
就等我過完年回來再盡量抽空，多少寫一點

reikyv

原帖由 詩魂 于 2009/1/21 08:55 PM 发表
reikyv 兄您好，
沒辦法，這些東西，教科書裡不教，既便是IT的學生或寫application program的engineer，
也不見得會特地去了解這些內容，因為考試不會考，工作也沒用到

Hi :-)
我是说OS的boot process.... 当然，embedded system不是普通教科书里会教的。。。 :-)

atchek

其实可以用ＳＥＲＩＡＬ　ＰＯＲＴ　ＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧ
比较简单。

晨天

原帖由 reikyv 于 21-1-2009 12:50 AM 发表
很不错的分享。值得夸奖 ：-）
很多人(当然我是指从事与IT技术相关职业的，并不强求老百姓也去明白）使用OS都没有这方面的概念，尤其是boot process到底是怎么回事。
最近和朋友在搞着一些robotic的东东，希望能从 ...

酱你也应该分享一下， 大家互惠互利

reikyv

原帖由 晨天 于 2009/1/22 02:30 PM 发表


酱你也应该分享一下， 大家互惠互利

那么你要跟我分享什么？

reikyv

原帖由 晨天 于 2009/1/22 10:56 PM 发表


我是学生一名， 有什么你ngam分享的
我也不知道可以分享什么
我一定会尽力而为
大家努力

如果你是要我分享关于 robotic的。
抱歉，那个project十划都没有一撇，我们还在讨论中。
初步概念是做一个迷你的robotic arm。一些零件已经买了，图也画了，但是却没有人会programming IC。。。
如果你有兴趣学习solaris，不妨一起研究。。。(这里）

atchek

原帖由 reikyv 于 23-1-2009 02:28 AM 发表


如果你是要我分享关于 robotic的。
抱歉，那个project十划都没有一撇，我们还在讨论中。
初步概念是做一个迷你的robotic arm。一些零件已经买了，图也画了，但是却没有人会programming IC。。。
如果你有兴趣 ...

可以分享一下吗？
你打算用SOLARIS 来建立你的ROBOTIC ARM？

[ 本帖最后由 atchek 于 23-1-2009 09:47 AM 编辑 ]

reikyv

原帖由 atchek 于 2009/1/23 09:45 AM 发表


可以分享一下吗？
你打算用SOLARIS 来建立你的ROBOTIC ARM？

Solaris?不是。那个是另外一个project。

Robotic arm的基本结构（例如摩多，工业用的，朋友从外国购入。至于外壳则自己亲手做，基本上很粗糙）已经有了也接好了。
现在的问题是在电板和IC的programming。我们没有人有Electronic的background。所以要自己研究如何program IC。
那个robotic arm就像是工业用的那种，可以上下左右移动，然后夹东西。不过是迷你型的。
就只能说那么多。

至于Solaris，是我要用到它的kernel virtualization的技术。所以才会想学。当然还有它的ZFS，Dtrace等。
听说ZFS会port去Linux，而OSX好像snow leopard就会有了。

难道atchek对robotic有兴趣？

atchek

有兴趣玩ROBOTIC

想过用ATOM ＋ WIFI ＋ WEBCAM ＋ WHEEL 来建立一个 有视像功能的 遥控车。

但没时间研究。