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單片機i2c視頻講解

發布時間:2023-11-28 02:26:06

『壹』 i2c單片機里什麼意思

i2c是一種同步串列數字信號匯流排介面,用於實現多個器件或設備之間的通信。它包含有一根時鍾線和數據線,最高通信速度可達400Kb/s.一些高檔單片機帶有該介面,但普通單片機可以用通用IO口模擬 i2c時序。

『貳』 如何用51單片機模擬i2c協議

I2C 協議包含了起始條件,停止條件,串列移位;這裡麵包含了三段時序。
下面根據應用分析:
1,假如你要寫一個ic的通信協議,而這個通信協議用的是I2C。
一般需要I2C通信的ic都會告訴你具體的時序圖,你可以查看具體的IC技術手冊,然後你根據時序圖的高低電位和電平改變的先後順序來寫I2C協議就行了,注意速度。
2,你想做一個模擬 I2C 驅動協議。
你在網上搜索一下I2C時序圖(有很多哦),然後你根據時序圖上面的電平高低,電平改變順序來寫這個協議就行了。

『叄』 單片機中的SPI,I2C,單匯流排,匯流排什麼意思,什麼用,什麼區別,

嘿嘿 你提出的問題很多呀 我來幫你解答吧
1 先來回答你什麼是匯流排:
匯流排就是一個公共的計算機的連接線 所有外圍設備 都可以通過它與計算機相連接 是信息傳遞的通道 在它上面可以掛很多個外設元件。
2 匯流排的種類很多:
如晶元級的匯流排 如 SPI,I2C,單匯流排 近距離進行CPU與其它外圍晶元的連接
他們多是採用串列方式傳送 數據的 即一位一位傳送數據 可以節省傳送線的條數
SPI 需要3條線: 一條時鍾線 一條數據接收線 一條數據發送線
I2C 需要2跳線 一條時鍾線 一條 數據線
單匯流排 即是用一條數據線來通訊 如DS18B20數字溫度感測器
還有RS-232 用於計算機和計算機或單片機進行數據通訊的
還有RS-485 、CAN等工業現場匯流排 用於遠距離通訊 距離可達1000米。
3 匯流排的概念、種類、區別 都給你介紹了 呵呵 滿意 就給加分啊

『肆』 請問I2C匯流排如何實現與單片機的應用

IIC只是一個通信協議,只要兩個終端符合這個協議就可以實現數據的交換,有的單片機已經集成了IIC的外設,用起來比較簡單,還有一部分並沒有這樣的外設,就要用IO口來模擬出IIC的兩條線,一樣可以實現通信,祝成功~

『伍』 最近剛學單片機一直搞不明白請單片機的I2C匯流排是什麼怎麼實現,需要單獨的晶元來實現嗎

它是一條匯流排,包括兩條導線:一條數據線SDA,一條時鍾線SCL。
單片機通過這條匯流排,和外接的各個晶元進行通信。

想傳送一位元組數據,就必須在數據線SDA上一位一位的傳輸;
每傳送一位,在時鍾線SCL上要輸出一個脈沖。

另外還有「起始」、「終止」和「應答」位,這些看時序圖即可理解。

匯流排上,可以掛接多個器件,這就有了「從地址」的問題;
在某個器件內部,可能有多個存儲單元,這就有了「字地址」的問題。
I2C匯流排,確實是很羅嗦的。

『陸』 51單片機如何模擬I2C匯流排中從機接收ID,發送數據的程序

#include /*頭文件的包含*/
#include
#define uchar unsigned char /*宏定義*/
#define uint unsigned int

/*埠位定義*/
sbit BELL_OUT=P3^5;
sbit SCL="P1"^3;/*模擬I2C數據傳送位*/
sbit SDA="P1"^4;/*模擬I2C時鍾控制位*/

bit ack; /*應答標志位*/

/*********************************************************************
起動匯流排函數
函數原型: void Start_I2c();
功能:啟動I2C匯流排,即發送I2C起始條件
********************************************************************/
void Start_I2c()
{
SDA="1"; /*發送起始條件的數據信號*/
_nop_();
SCL="1"; /*起始條件建立時間大於4.7us,延時*/
_nop_();
SDA="0"; /*發送起始信號*/
_nop_(); /* 起始條件鎖定時間大於4μs*/
SCL="0"; /*鉗住I2C匯流排,准備發送或接收數據 */
_nop_();
}

/***********************************************
結束匯流排函數
函數原型: void Stop_I2c();
功能:結束I2C匯流排,即發送I2C結束條件
***********************************************/
void Stop_I2c()
{

SDA="0"; /*發送結束條件的數據信號*/
_nop_(); /*發送結束條件的時鍾信號*/
SCL="1"; /*結束條件建立時間大於4μs*/
_nop_();
SDA="1"; /*發送I2C匯流排結束信號*/
_nop_();
}

/*******************************************************************
位元組數據傳送函數
函數原型: void SendByte(uchar c);
功能:將數據c發送出去,可以是地址,也可以是數據,發完後等待應答,並對此狀
態位進行操作(不應答或非應答都使ack=0 假) 。發送數據正常,ack=1;
ack=0表示被控器無應答或損壞。
********************************************************************/
void SendByte(uchar c)
{
uchar BitCnt;

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++) /*要傳送的數據長度為8位*/
{
SCL="0";
if((c<
else SDA="0";
SCL="1"; /*置時鍾線為高,通知被控器開始接收數據位*/
_nop_(); /*保證時鍾高電平周期大於4μs*/
}

//從機應答,可以用應答和非應答信號代替
_nop_();
SCL="0";
_nop_();
SDA="1"; //
_nop_();
SCL="1";
_nop_();

if(SDA==1){ack=0;} /*判斷是否接收到應答信號*/
else ack="1";

SCL="0";
_nop_();

}

/*******************************************************************
位元組數據傳送函數
函數原型: uchar RcvByte();
功能:用來接收從器件傳來的數據,並判斷匯流排錯誤(不發應答信號),
發完後請用應答函數。
********************************************************************/
uchar RcvByte()
{
uchar retc;
uchar BitCnt;

retc="0";

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)
{
SCL="1"; /*置時鍾線為高使數據線上數據有效*/
_nop_();
retc="retc"<<1;
if(SDA==1) retc="retc"+1; /*讀數據位,接收的數據位放入retc中 */
SCL="0";
}
return(retc);
}

/********************************************************************
應答子函數
原型: void Ack_I2c();
功能:主控器進行應答信號
********************************************************************/
void Ack_I2c()
{
SDA="0"; /*在此發出應答信號 */
_nop_();
SCL="0";
_nop_();
SCL="1";
_nop_();
SCL="0"; /*清時鍾線,鉗住I2C匯流排以便繼續接收*/
_nop_();
SDA="1";
_nop_();
}

/********************************************************************
非應答子函數
原型: void NoAck_I2c();
功能:主控器進行非應答信號
********************************************************************/
void NoAck_I2c()
{
SDA="1"; /*在此發出非應答信號 */
_nop_();
SCL="1";
_nop_();
SCL="0"; /*清時鍾線,鉗住I2C匯流排以便繼續接收*/
}

/*******************************************************************
向無子地址器件發送位元組數據函數
函數原型: bit ISendByte(uchar sla,ucahr c);
功能:從啟動匯流排到發送地址,數據,結束匯流排的全過程,從器件地址sla。如果
返回1表示操作成功,否則操作有誤。
********************************************************************/
bit ISendByte(uchar sla,uchar c)
{
Start_I2c(); /*啟動匯流排*/
SendByte(sla); /*發送器件地址*/
if(ack==0)return(0);

SendByte(c); /*發送數據*/
if(ack==0)return(0);

Stop_I2c(); /*結束匯流排*/
return(1);
}

/*******************************************************************
向有子地址器件發送多位元組數據函數
函數原型: bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,ucahr *s,uchar no);
功能:從啟動匯流排到發送地址,子地址,數據,結束匯流排的全過程,從器件地址sla,
子地址suba,發送內容是s指向的內容,發送no個位元組。如果返回1表示
操作成功,否則操作有誤。
********************************************************************/
bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{
uchar i;

Start_I2c(); /*啟動匯流排*/
SendByte(sla); /*發送器件地址*/
if(ack==0)return(0);

SendByte(suba); /*發送器件子地址*/
if(ack==0)return(0);

for(i=0;i
{
SendByte(*s); /*發送數據*/
if(ack==0)return(0);
s++;
}
Stop_I2c(); /*結束匯流排*/
//delayMs(1); //
return(1);
}

/*******************************************************************
向無子地址器件讀位元組數據函數
函數原型: bit IRcvByte(uchar sla,ucahr *c);
功能:從啟動匯流排到發送地址,讀數據,結束匯流排的全過程,從器件地址sla,返
回值在c。如果返回1表示操作成功,否則操作有誤。
********************************************************************/
bit IRcvByte(uchar sla,uchar *c)
{
Start_I2c(); /*啟動匯流排*/
SendByte(sla+1); /*發送器件地址*/
if(ack==0)return(0);

*c=RcvByte(); /*讀取數據*/
NoAck_I2c(); /*發送非就答位*/
Stop_I2c(); /*結束匯流排*/
return(1);
}

/**********************************************************************
向有子地址器件讀取多位元組數據函數
函數原型: bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,ucahr *s,uchar no);
功能:從啟動匯流排到發送地址,子地址,讀數據,結束匯流排的全過程,從器件地址sla,
子地址suba,讀出的內容放入s指向的存儲區,讀no個位元組。如果返回1
表示操作成功,否則操作有誤。
**********************************************************************/
bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{
Start_I2c(); /*啟動匯流排*/
SendByte(sla); /*發送器件地址*/
if(ack==0)return(0);

SendByte(suba); /*發送器件子地址*/
if(ack==0)return(0);

Start_I2c();
SendByte(sla+1);
if(ack==0)return(0);

while(no!=1)
{
*s=RcvByte();/*發送數據*/
Ack_I2c(); /*發送就答位*/
s++;
no--;
}
*s=RcvByte();
NoAck_I2c(); /*發送非應位*/
Stop_I2c(); /*結束匯流排*/
return(1);
}

『柒』 有什麼嵌入式視頻教程適合自學的

原文鏈接:網頁鏈接

我是1999年上的大學,物理專業。在大一時,我們班裡普遍彌漫著對未來的不安,不知道學習了物理後出去能做什麼。你當下的經歷、當下的學習,在未來的一天肯定會影響到你。畢業後我們也各自找到了自己的職業:出國深造轉行做金融、留校任教做科研、設計晶元、寫程序、創辦公司等等,這一切都離不開在校時學到的基礎技能(數學、IT、電子電路)、受過煅煉的自學能力。

所以,各位正在迷茫的在校生,各位正在嘗試轉行的程序員,未來一定有你的位置,是好是壞取決於你當下的努力與積累。

我不能預言幾年後什麼行業會熱門,也不能保證你照著本文學習可以發財。我只是一個有十幾年經驗的程序員,給對編程有興趣的你,提供一些建議。

1.程序員的三大方向

程序員的方向,一般可以分為3類:專業領域、業務領域、操作系統領域。你了解它們後,按興趣選擇吧。

對於專業領域,我提供不了建議。

業務,也就是應用程序,它跟操作系統並不是截然分開的:

①開發實體產品時,應用程序寫得好的人,有時候需要操作系統的知識,比如調度優先順序的設置、知道某些函數可能會令進程休眠。

②寫應用程序的人進階為系統工程師時,他需要從上到下都了解,這時候就需要有操作系統領域的知識了,否則,你怎麼設計整個系統的方案呢?

③做應用程序的人,需要了解行業的需求,理解業務的邏輯。所以,當領導的人,多是做應用的。一旦鑽入了某個行業,很難換行業。

④而操作系統領域,做好了這是通殺各行業:他只負責底層系統,在上面開發什麼業務跟他沒關系。這行很多是技術宅,行業專家。

⑤操作系統和業務之間並沒有一個界線。有操作系統經驗,再去做應用,你會對系統知根知底,碰到問題時都有解決思路。有了業務經驗,你再了解一下操作系統,很快就可以組成一個團隊自立門戶,至少做個CTO沒問題。

1.1 專業領域

它又可以分為下面2類。

1.1.1 學術研究

比如語音、圖像處理、人工智慧,這類工作需要你有比較強的理論知識,我傾向於認為這類人是「科學家」,他們鑽研多年,很多時候是在做學術研究。

在嵌入式領域,需要把他們的成果用某種演算法表達出來,針對某種晶元進行優化,這部分工作也許有專人來做。

1.1.2 工程實現

也有這樣一類人,他們懂得這些專業領域的概念,但是沒有深入鑽研。可以使用各類開源資料實現某個目標,做出產品。比如圖像處理,他懂得用opencv里幾百個復雜函數來實現頭像識別。有時候還可以根據具體晶元來優化這些函數。

「專業領域」不是我的菜,如果你要做這一塊,我想最好的入門方法是在學校學習研究生、博士課程。

1.2 業務領域

換句話說,就是應用程序,這又可以分為下面2類。

1.2.1 界面顯示

做產品當然需要好的界面,但是,不是說它不重要,是沒什麼發展後勁。

現在的熱門詞是Android APP和IOS APP開發。你不要被Android、IOS兩個詞騙了,它們跟以前的VC、VB是同一路貨色,只是、僅僅是一套GUI控制項的實現。

希望沒有冒犯到你,我有理由。

一個程序需要有GUI界面,但是程序的內在邏輯才是核心。Android、IOS的開發工具給我們簡化了GUI的開發,並提供了這些控制項的交互機制,封裝並提供了一些服務(比如網路傳輸)。但是程序內部的業務邏輯、對視頻圖像聲音的處理等等,這才是核心。另外別忘了伺服器那邊的後台程序:怎樣更安全地保存數據、保護客戶的隱私,怎樣處理成千上萬上百萬的並發訪問,等等,這也是核心。

但是,從Android、IOS APP入門入行,這很快!如果你是大四,急於找到一份工作,那麼花上1、2個月去學習Android或IOS,應該容易找到工作,畢竟APP的需求永遠是最大的,現在這兩門技術還算熱門。在2011、2012年左右,Android程序員的起薪挺高,然後開始下滑。Android APP的入門基本只要1個月,所以懂的人也越來越多。2013、2014年,IOS開發的工資明顯比Android高了,於是各類IOS培訓也火曝起來。中華大地向來不缺速成人才,估計再過一陣子IOS工程師也是白菜價了。

會Android、IOS只是基本要求,不信去51job搜搜Android或IOS,職位要求里肯定其他要求。

1.2.2 業務邏輯

舉個簡單例子,做一個打卡軟體,你需要考慮這些東西:

①正常流程是上班下班時都要打卡

②有人忘記了怎麼辦?作為異常記錄在案,推送給管理員

③請假時怎麼處理?

④加班怎麼處理?

對於更復雜的例子,視頻會議系統里,各個模塊怎麼對接,各類協議怎麼兼容,你不深入這個行業,你根本搞不清楚。

應用開發的職位永遠是最多的,入門門檻也低。基本上只要你會C語言,面試時表現比較得體,一般公司都會給你機會。因為:

①你進公司後,還需要重新培訓你:熟悉它們的業務邏輯。

②你要做的,基本也就是一個個模塊,框架都有人給你定好了,你去填代碼就可以了。

說點讓你高興的事:軟體公司里,做領導的基本都是寫應用程序的(當然還有做市場的)。寫應用程序的人,對外可以研究市場接待客戶,對內可以管理程序員完成開發,不讓他做領導讓誰做?

如果你的志向是寫應用程序,那麼我建議你先練好基本功:數據結構、演算法是必備,然後憑興趣選擇資料庫、網路編程等等進行深入鑽研。

最後,選擇你看好的、感興趣的行業深耕個10年吧。做應用開發的人選擇了某個行業,後面是很難換行業的,選行很重要!

1.3 操作系統領域

UCOS太簡單,VxWorks太貴太專業,Windows不玩嵌入式了,IOS不開源,所以對於操作系統領域我們也只能玩linux了。

在嵌入式領域Linux一家獨大!

Android呢?Android跟QT一樣,都是一套GUI系統。只是Google的實力太強了,現在Android無處不在,所以很多時候Linux+Android成了標配。注意,在這里我們關心的是Android的整個系統、裡面的機制,而不是學習幾個API然後開發界面程序。操作系統領域所包含的內容,簡單地說,就是製作出一台裝好系統的專用「電腦」,可以分為:

①為產品規劃硬體:

按需求、性能、成本選擇主晶元,搭配周邊外設,交由硬體開發人員設計。

②給單板製作、安裝操作系統、編寫驅動

③定製維護、升級等系統方案

④還可能要配置、安裝Android等GUI系統:

⑤為應用開發人員配置開發環境

⑥從系統角度解決疑難問題


這個領域,通常被稱為「底層系統」或是「驅動開發」。

先解決2個常見誤區:

①這份工作是寫驅動程序嗎?

看看上面羅列的6點,應該說,它包含驅動開發,但遠遠不只有驅動開發。

②我們還需要寫驅動嗎?不是有原廠嗎?或者只需要改改就可以?

經常有人說,晶元原廠都做好驅動了,拿過來改改就可以了。如果,你的硬體跟原廠的公板完全一樣,原廠源碼毫無BUG,不想優化性能、削減成本,不想做一些有特色的產品,那這話是正確的。


但是在這個不創新就是找死的年代,可能嗎?!原因有二:

①即使只是修改代碼,能修改的前提是能理解;能理解的最好煅煉方法是從零寫出若干驅動程序。

②很多時候,需要你深度定製系統。


以前做聯發科手機只需要改改界面就可以出貨了,現在山寨廠一批批倒下。大家都使用原廠的方案而不加修改時,最後只能拼成本。

舉個例子,深圳有2家做交通攝像頭、監控攝像頭的廠家,他們曾經找我做過4個項目:

①改進廠家給的SD卡驅動性能,使用DMA。

②換了Flash型號後,系統經常出問題,需要修改驅動BUG。

③觸摸屏點擊不準,找原因,後來發現是旁路電容導致的。

④裁減成本,把4片DDR換為2片DDR,需要改bootloader對DDR的初始化。

這些項目都很急,搞不定就無法出貨,這時候找原廠?除非你是中興華為等大客戶,否則誰理你?


我在中興公司上班時,寫驅動的時間其實是很少的,大部分時間是調試:系統調優,上幫APP工程師、下幫硬體工程師查找問題。我們從廠家、網上得到的源碼,很多都是標準的,當然可以直接用。但是在你的產品上也許優化一下更好。比如我們可以把攝像頭驅動和DMA驅動揉合起來,讓攝像頭的數據直接通過DMA發到DSP去。我們可以在軟體和硬體之間起橋梁作用,對於實體產品,有可能是軟體出問題也可能是硬體出問題,一般是底層系統工程師比較容易找出問題。


當硬體、軟體應用出現問題,他們解決不了時,從底層軟體角度給他們出主意,給他們提供工具。再比如方案選擇:晶元性能能否達標、可用的BSP是否完善等等,這只能由負責整個方案的人來考慮,他必須懂底層。


在操作系統領域,對知識的要求很多:

①懂硬體知識才能看懂電路圖

②英文好會看晶元手冊

③有編寫、移植驅動程序的能力

④對操作系統本身有一定的理解,才能解決各類疑難問題

⑤理解Android內部機制

⑥懂匯編、C語言、C++、JAVA


它絕對是一個大坑,沒有興趣、沒有毅力的人慎選。

①這行的入門,絕對需要半年以上,即使全天學習也要半年。

②它的職位,絕對比APP的職位少

③並且你沒有1、2年經驗,招你到公司後一開始你做的還是APP。


優點就是:

①學好後,行業通殺,想換行就換行;想自己做產品就自己做產品。

②相比做應用程序的人,不會被經常變動的需求搞得天天加班。

③門檻高,當然薪水相對就高。


操作系統領域,我認為適合於這些人:

①硬體工程師想轉軟體工程師,從底層軟體入門會比較好

②單片機工程師,想升級一下。會Linux底層的人肯定會單片機,會單片機的人不一定會Linux。

③時間充足的學生:如果你正讀大二大三,那麼花上半年學習嵌入式Linux底層多有益處。

④想掌握整個系統的人,比如你正在公司里寫APP,但是想升為系統工程師,那麼底層不得不學。

⑤想自己創業做實體產品的工程師,你有錢的話什麼技術都不用學,但是如果沒錢又想做產品,那麼Linux底層不得不學。

⑥做Linux APP的人,沒錯,他們也要學習。

這部分人不需要深入,了解個大概就可以:bootloader是用來啟動內核,Linux的文件系統(第1個程序是什麼、做什麼、各目錄幹嘛用)、APP跟驅動程序的調用關系、工具鏈,有這些概念就可以了

本文中,就把操作系統默認為Linux,講講怎麼學習嵌入式Linux+Android系統。


1.4 嵌入式Linux+Android系統包含哪些內容

嵌入式Linux系統包含哪些東西?不要急,舉一個例子你就知道了。

①電腦一開機,那些界面是誰顯示的?

是BIOS,它做什麼?一些自檢,然後從硬碟上讀入windows,並啟動它。

類似的,這個BIOS對應於嵌入式Linux里的bootloader。這個bootloader要去Flash上讀入Linux內核,並啟動它。


②啟動windows的目的是什麼?

當然運行應用程序以便上網、聊天什麼的了。

這些上網程序、聊天程序在哪?

在C盤、D盤上。

所以,windows要先識別出C盤、D盤。在Linux下我們稱之為根文件系統。

③windows能識別出C盤、D盤,那麼肯定有讀寫硬碟的能力。


這個能力我們稱之為驅動程序。當然不僅僅是操作硬碟,還有網卡、USB等等其他硬體。嵌入式Linux能從Flash上讀出並執行應用程序,肯定也得有Flash的驅動程序啊,當然也不僅僅是Flash。


簡單地說,嵌入式LINUX系統里含有bootloader、內核、驅動程序、根文件系統、應用程序這5大塊。而應用程序,我們又可以分為:C/C++、Android。

所以,嵌入式Linux+Android系統包含以下6部分內容:

①bootloader

②Linux內核

③驅動程序

④使用C/C++編寫的應用程序

⑤Android系統本身

⑥Android應用程序


Android跟Linux的聯系實在太大了,它的應用是如此廣泛,學習了Linux之後沒有理由停下來不學習Android。在大多數智能設備中,運行的是Linux操作系統;它上面要麼安裝有Android,要麼可以跟Android手機互聯。現在,Linux+Android已成標配。


2. 怎麼學習嵌入式Linux操作系統

本文假設您是零基礎,以實用為主,用最快的時間讓你入門;後面也會附上想深入學習時可以參考的資料。


在實際工作中,我們從事的是「操作系統」周邊的開發,並不會太深入學習、修改操作系統本身。

①操作系統具有進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理等功能,這些核心功能非常穩定可靠,基本上不需要我們修改代碼。我們只需要針對自己的硬體完善驅動程序

②學習驅動時必定會涉及其他知識,比如存儲管理、進程調度。當你深入理解了驅動程序後,也會加深對操作系統其他部分的理解

③Linux內核中大部分代碼都是設備驅動程序,可以認為Linux內核由各類驅動構成


但是,要成為該領域的高手,一定要深入理解Linux操作系統本身,要去研讀它的源代碼。

在忙完工作,閑暇之餘,可以看看這些書:

①趙炯的《linux內核完全注釋》,這本比較薄,推薦這本。他後來又出了《Linux 內核完全剖析》,太厚了,搞不好看了後面就忘記前面了。

②毛德操、胡希明的《LINUX核心源代碼情景分析》,此書分上下冊,巨厚無比。當作字典看即可:想深入理解某方面的知識,就去看某章節。

③其他好書還有很多,我沒怎麼看,沒有更多建議


基於快速入門,上手工作的目的,您先不用看上面的書,先按本文學習。


2.1 入門路線圖

假設您是零基礎,我們規劃了如下入門路線圖。前面的知識,是後面知識的基礎,建議按順序學習。每一部分,不一定需要學得很深入透徹,下面分章節描述。

2.2 學習驅動程序之前的基礎知識

2.2.1 C語言

只要是理工科專業的,似乎都會教C語言。我見過很多C語言考試90、100分的,一上機就傻了,我懷疑他們都沒在電腦上寫過程序。

理論再好,沒有實踐不能幹活的話,公司招你去幹嘛?

反過來,實踐出真知,學習C語言,必須練練練、寫寫寫!

當你掌握基本語法後,就可以在電腦上練習一些C語言習題了;

當你寫過幾個C程序後,就可以進入下一階段的裸機開發了。


①不需要太深入

作為快速入門,只要你會編寫「Hello, world!」,會寫冒泡排序,會一些基礎的語法操作,暫時就夠了。

指針操作是重點,多練習;

不需要去學習過多的數據結構知識,只需要掌握鏈表操作,其他不用學習,比如:隊列、二叉樹等等都不用學;不需要去學習任何的函數使用,比如文件操作、多線程編程、網路編程等等;這些知識,在編寫Linux應用程序時會用,但是在操作系統特別是驅動學習時,用不著!

永往直前吧,以後碰到不懂的C語言問題,我們再回過頭來學習。

在後續的「裸機開發」中,會讓你繼續練習C語言,那會更實戰化。

C語言是在寫代碼中精進的。


②可以在Visual Studio下學習,也可以在Linux下學習,後者需要掌握一些編譯命令,我們暫時沒有提供C語言的教程,找一本C語言書,網上找找免費的C語言視頻(主要看怎麼搭建環境),就可以自學了。


2.2.2 PC Linux基本操作:

對於PC Linux,我們推薦使用Ubuntu,在它上面安裝軟體非常簡便。

我們的工作模式通常是這樣:在Windows下閱讀、編寫代碼,然後把代碼上傳到PC Linux去編譯。實際上,Ubuntu的桌面系統已經很好用了,我們拿到各種智能機可以很快上手,相信Ubuntu的桌面系統也可以讓你很快上手。為了提高工作效率,我們通常使用命令行來操作Ubuntu。


不用擔心,你前期只需要掌握這幾條命令就可以了,它們是如此簡單,我乾脆列出它們:

①cd : Change Directory(改變目錄)

cd 目錄名 // 進入某個目錄cd .. // cd 「兩個點」:返回上一級目錄cd - // cd 「短橫」:返回上一次所在目錄

②pwd : Print Work Directory(列印當前目錄 顯示出當前工作目錄的絕對路徑)

③mkdir : Make Directory(創建目錄)

mkdir abc // 創建文件夾abc
mkdir -p a/b/c // 創建文件夾a,再a下創建文件夾b,再在b下創建文件夾c

④rm : Remove(刪除目錄或文件)

rm file // 刪除名為file的文件
rm -rf dir // 刪除名為dir的目錄

⑤ls : List(列出目錄內容)

⑥mount : 掛載

mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.123:/work/nfs_root /mnt
mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt

⑦chown : Change owner(改變文件的屬主,即擁有者)

chown book:book /work -R //對/work目錄及其下所有內容,屬主改為book用戶,組改為book

⑧chmod : Change mode(改變許可權),下面的例子很簡單粗暴

chmod 777 /work -R // 對/work目錄及其下所有內容,許可權改為可讀、可寫、可執行

⑨vi : Linux下最常用的編輯命令,使用稍微復雜,請自己搜索用法。


要練習這些命令,你可以進入Ubuntu桌面系統後,打開終端輸入那些命令;或是用SecureCRT、putty等工具遠程登錄Ubuntu後練習。


2.2.3 硬體知識

我們學習硬體知識的目的在於能看懂原理圖,看懂通信協議,看懂晶元手冊;不求能設計原理圖,更不求能設計電路板。

對於正統的方法,你應該這樣學習:

①學習《微機原理》,理解一個計算機的組成及各個部件的交互原理。

②學習《數字電路》,理解各種門電路的原理及使用,還可以掌握一些邏輯運算(與、或等)。

③《模擬電路》?好吧,這個不用學,至少我在工作中基本用不到它,現在全忘光了。


就我個人經驗來說,這些課程是有用的,但是:

①原理有用,實戰性不強。

比如《微機原理》是基於x86系統,跟ARM板子有很大差別,當然原理相通。

我是在接觸嵌入式編程後,才理解了這些課程。

②每本書都那麼厚,內容都很多,學習時間過長,自學有難度。


針對這些校園教材的不足,並結合實際開發過程中要用到的知識點,我們推出了《學前班_怎麼看原理圖》的系列視頻:

學前班第1課第1節___怎麼看原理圖之GPIO和門電路.wmv

學前班第1課第2.1節_怎麼看原理圖之協議類介面之UART.wmv

學前班第1課第2.2節_怎麼看原理圖之協議類介面之I2C.wmv

學前班第1課第2.3節_怎麼看原理圖之協議類介面之SPI.wmv

學前班第1課第2.4節_怎麼看原理圖之協議類介面之NAND Flash.wmv

學前班第1課第2.5節_怎麼看原理圖之協議類介面之LCD.wmv

學前班第1課第3節___怎麼看原理圖之內存類介面.wmv

學前班第1課第4.1節_怎麼看原理圖之分析S3C2410開發板.wmv

學前班第1課第4.2節_怎麼看原理圖之分析S3C2440開發板.wmv

學前班第1課第4.3節_怎麼看原理圖之分析S3C6410開發板.wmv


即使你只具備初中物理課的電路知識,我也希望能通過這些視頻,讓你可以看懂原理圖,理解一些常見的通信協議;如果你想掌握更多的硬體知識,這些視頻也可以起個索引作用,讓你知道缺乏什麼知識。


這些視頻所講到的硬體知識,將在《裸板開發》系列視頻中用到,到時可以相互對照著看,加深理解。


2.2.4 要不要專門學習Windows下的單片機開發

很多學校都開通了單片機的課程,很多人都是從51單片機、AVR單片機,現在比較新的STM32單片機開始接觸嵌入式領域,並且使用Windows下的開發軟體,比如keil、MDK等。

問題來了,要不要專門學習Windows下的單片機開發?

①如果這是你們專業的必修課,那就學吧

②如果你的專業跟單片機密切相關,比如機械控制等,那就學吧

③如果你只是想從單片機入門,然後學習更廣闊的嵌入式Linux,那麼放棄在Windows下學習單片機吧!


理由如下:

①Windows下的單片機學習,深度不夠

Windows下有很好的圖形界面單片機開發軟體,比如keil、MDK等。

它們封裝了很多技術細節,比如:

你只會從main函數開始編寫代碼,卻不知道上電後第1條代碼是怎麼執行的;

你可以編寫中斷處理函數,但是卻不知道它是怎麼被調用的;

你不知道程序怎麼從Flash上被讀入內存;

也不知道內存是怎麼劃分使用的,不知道棧在哪、堆在哪;

當你想裁剪程序降低對Flash、內存的使用時,你無從下手;

當你新建一個文件時,它被自動加入到工程里,但是其中的機理你完全不懂;

等等等。


②基於ARM+Linux裸機學習,可以學得更深,並且更貼合後續的Linux學習。實際上它就是Linux下的單片機學習,只是一切更加原始:所有的代碼需要你自己來編寫;哪些文件加入工程,需要你自己來管理。

在工作中,我們當然傾向於使用Windows下更便利的工具,但是在學習階段,我們更想學習到程序的本質。


一切從零編寫代碼、管理代碼,可以讓我們學習到更多知識:

你需要了解晶元的上電啟動過程,知道第1條代碼如何運行;

你需要掌握怎麼把程序從Flash上讀入內存;

需要理解內存怎麼規劃使用,比如棧在哪,堆在哪;

需要理解代碼重定位;

需要知道中斷發生後,軟硬體怎麼保護現場、跳到中斷入口、調用中斷程序、恢復現場;

你會知道,main函數不是我們編寫的第1個函數;

你會知道,晶元從上電開始,程序是怎麼被搬運執行的;

你會知道,函數調用過程中,參數是如何傳遞的;

你會知道,中斷發生時,每一個寄存器的值都要小心對待;

等等等。


你掌握了ARM+Linux的裸機開發,再回去看Windows下的單片機開發,會驚呼:怎麼那麼簡單!並且你會完全明白這些工具沒有向你展示的技術細節。


驅動程序=Linux驅動程序軟體框架+ARM開發板硬體操作,我們可以從簡單的裸機開發入手,先掌握硬體操作,並且還可以:

①掌握如何在PC Linux下編譯程序、把程序燒錄到板子上並運行它

②為學習bootloader打基礎:掌握了各種硬體操作後,後面一組合就是一個bootloader


2.2.5 為什麼選擇ARM9 S3C2440開發板,而不是其他性能更好的?

有一個錯誤的概念:S3C2440過時了、ARM9過時了。

這是不對的,如果你是軟體工程師,無論是ARM9、ARM11、A8還是A9,對我們來說是沒有差別的。

一款晶元,上面有CPU,還有眾多的片上設備(比如UART、USB、LCD控制器)。我們寫程序時,並不涉及CPU,只是去操作那些片上設備。

所以:差別在於片上設備,不在於CPU核;差別在於寄存器操作不一樣。

因為我們寫驅動並不涉及CPU的核心,只是操作CPU之外的設備,只是讀寫這些設備的寄存器。

之所以推薦S3C2440,是因為它的Linux學習資料最豐富,並有配套的第1、2期視頻。


2.2.6 怎麼學習ARM+Linux的裸機開發

學習裸機開發的目的有兩個:

①掌握裸機程序的結構,為後續的u-boot作準備

②練習硬體知識,即:怎麼看原理圖、晶元手冊,怎麼寫代碼來操作硬體


後面的u-boot可以認為是裸機程序的集合,我們在裸機開發中逐個掌握各個部件,再集合起來就可以得到一個u-boot了。

後續的驅動開發,也涉及硬體操作,你可以在裸機開發中學習硬體知識。


注意:如果你並不關心裸機的程序結構,不關心bootloader的實現,這部分是可以先略過的。在後面的驅動視頻中,我們也會重新講解所涉及的硬體知識。


推薦兩本書:杜春蕾的《ARM體系結構與編程》,韋東山的《嵌入式Linux應用開發完全手冊》。後者也許是國內第1本涉及在PC Linux環境下開發的ARM裸機程序的書,如果我說錯了,請原諒我書讀得少。


對於裸機開發,我們提供有2部分視頻:

①環境搭建

第0課第1節_剛接觸開發板之介面接線.wmv

第0課第2節_剛接觸開發板之燒寫裸板程序.wmv

第0課第3節_剛接觸開發板之重燒整個系統.wmv

第0課第4節_剛接觸開發板之使用vmwae和預先做好的ubuntu.wmv

第0課第5節_剛接觸開發板之u-boot打補丁編譯使用及建sourceinsight工程.wmv

第0課第6節_剛接觸開發板之內核u-boot打補丁編譯使用及建sourceinsight工程.wmv

第0課第7節_剛接觸開發板之製作根文件系統及初試驅動.wmv

第0課第8節_在TQ2440,MINI2440上搭建視頻所用系統.wmv

第0課第9節_win7下不能使用dnw燒寫的替代方法.wmv


.................

原文鏈接:網頁鏈接

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