ARM开发之一：嵌入式开发简介

1.ARM的历史版本

        一方面去了解ARM，另一方面为了可以在做项目的时候选择一款合适的ARM版本来支持你的项目

注意：选择ARM版本时并不是越高越好，版本越高性能越好，但是价格也会更高

所以在做项目的时候一定是选择一款适合的ARM版本。

ARM原本的含义是（Acorn RISC Machine），后来Acron公司剥离出了ARM部门，又成立了ARM公司，含义改为（Advanced RISC Machine）。

ARM在英国剑桥成立的，

ARM    ST公司        某工厂  某公司 

ARM-CORTEX-M3   STM32F103RBT6  单片机开发板  购买者

ARM-CORTEX-A53  三星（s5p6818） 深圳九鼎科技 购买者

全球90%的电子设备使用的都是ARM体系架构的芯片

但是ARM公司并不挣钱

在2016年年底被日本软银给收购了

本次学习使用的开发板是s5p6818（三星公司的芯片）（便宜，性价比高），内部的核心使用的是ARM-CORTEX-A53核心，使用的是ARMV8架构。

ARM-CORTEX-A53（8核）的CPU，多数是四核的，要根据实际硬件情况

和S5P6818类似的哈有一个芯片是S5P4818，内部使用的核心是ARMV7架构的

ARM-CORTEX-A9(4核）的CPU

S5P6818和S5P418芯片从外观上一模一样，所以硬件上可以同平台走高端和低端定制，一款开发板电路既可以有高端产品，也可以有中端的产品。

2.ARM嵌入式开发环境

和以前学习的STM32开发做一个对比

STM32的开发环境：Windows（7 8 10 11） + Keil（5.20及以上版本）+仿真器驱动 + STM32CUBEMX

我们在写STM32程序的时候，写的是裸板驱动，写的程序是直接操作芯片上的外设或者开发板外接的模块

SP6818的开发环境：Linux（Ubuntu 20.04LTS）

Linux操作系统的其他分支也行

我们在做嵌入式开发时，首选更趋向于开发者使用

1. Ubuntu操作系统更趋向于开发者使用
2. 将来开发出现问题，在网上Ubuntu环境的解决方法最多

LTS（长期支持的版本），选择Ubuntu时，前面的数字都是偶数，后面的是04版本（因为Ubuntu每半年发行一次，分别是4月和10月）

可以使用uname -a命令查看自己的乌班图系统版本

或者lsb_release -a查看

我们在高端开发板上可以移植操作系统，如：

• Linux 定制一款Linux
• Android 移植安卓
• Ubuntu 在很多的电子设备上，现在使用Ubuntu系统也很多
  • 如北京地铁上的小电视、购票机器、广告牌

3.嵌入式开发的结构

APP ：QQ 微信 腾讯会议 游戏 控制界面

GUI ：     QT（C++） Android（Java） CTK（C） MiniGUI（C） LVGL（C/C++）

本地库： libc.so libjpeg.so libc++  libsqlite3.so...

文件系统： 根文件系统

Kernel： Linux Android Windows

bootloader ：uboot

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硬件

S5P6818开发板  = 核心板 + 底板

核心板 = SOC（芯片）+ 内存（DDR3运行内存1GB） + EMMC（硬盘8G） + PMU（电源管理芯片）+PHY芯片（网络芯片：核心板左上角的那个芯片，为了ETH（以太网）工作的）

SOC（芯片） = CPU（ARM-CORTEX-A53（8核*1.4GHz）） + 内存 + 硬盘（ROM只读）+总线（CPU通过总线访问外设的）+外设（GPIO\USART\IIC\SPI\TIMER...）

CPU =  ARM-CORTEX-A53 + cashe(高速缓存） + mmu（内存管理单元<访问的地址是虚拟地址>）+ 中断控制器（GIC） + ...

底板 = reset + beep + ...

PS：冯诺依曼结构和哈弗结构，冯诺依曼结构只有Ucashe，只能加载内存或者硬盘；哈弗结构有Icashe和Dcashe。三缓层级

1）APP

        首先是最上层的图形化程序就是APP，比如说开发板上配了一个LCD液晶显示屏或者OLED显示屏也可以通过开发板上的HDMI...显示接口外接显示屏，显示应用程序。

2）GUI

        我们想要开发图形化程序需要使用GUI的支持，说白了就是要用图形库

        其实不用图形库也可以开发，一个个像素点点，但是相当麻烦， 我使用的比较多的GUI是QT，GTK对于嵌入式来说，支持的并不完备，不是很推荐。红帽6的界面就是GTK写的，就显得少许卡顿，在Linux平台下用的比较多，QT由于跨平台性较好，较为推荐。MIniGUI也是C语言开发的，但是做的是一些简单的界面。LVGL（免费开源，体积小，跨平台）使用的是C、C++，嵌入式当中比较流行。

3）LIB库

        在本地执行的程序，都需要本地库的支持。

        如何制作动态库和静态库？（自行学习吧）

4）文件系统

        将硬盘中的二进制文件识别成各种各样的文件。

5）内核

        在文件系统之下就是内核了：Linux内核\Android内核\Windows内核

6）bootloader

        是一个启动程序，其功能就是：检测硬件 + 引导内核

PS：大家比较熟悉PC机，PC机中有一个BIOS（basic input output system）BIOS的功能主要是检测硬件的，检测硬件之后，再启动GRUB（引导内核）

我们嵌入式中的bootloader就相当于BIOS + GRUB的功能。

在当前嵌入式中，常用的bootloader是uboot(Universal bootloader<通用的bootloader>)