【摘 要】嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的普及，促進(jìn)就業(yè)市場(chǎng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的巨大需求，這種需求吸引更多的人投入嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。本文介紹如何低成本構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】構(gòu)建、嵌入式系統(tǒng)、學(xué)習(xí)平臺(tái)

2000年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的普及，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)所占比重越來(lái)越大，形成上仟億元的市場(chǎng)產(chǎn)值，這個(gè)比例還在進(jìn)一步上升。對(duì)人們生產(chǎn)、教育、日常生活所產(chǎn)生的影響越來(lái)越大，受到重視程度日益提高。近年熱起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又為嵌入式的發(fā)展火上加油。使嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前最熱門(mén)、最具發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)分嵌入式硬件系統(tǒng)和嵌入式軟件系統(tǒng)。以嵌入式軟件系統(tǒng)為例：目前國(guó)內(nèi)嵌入式人才極度匱乏，有的企業(yè)項(xiàng)目因?yàn)檎胁坏礁哔|(zhì)量或數(shù)量足夠的人才而無(wú)法開(kāi)展。結(jié)合今年國(guó)家正式實(shí)施的4G通訊，對(duì)人才需求缺口更大。看到這一現(xiàn)狀，剛步出校門(mén)不久或還在校園學(xué)習(xí)的學(xué)子，不少以此為就業(yè)目標(biāo)，通過(guò)各種途徑提高自己的專(zhuān)業(yè)水平。嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，僅靠一臺(tái)通用微型計(jì)算機(jī)即可構(gòu)建一個(gè)完善的學(xué)習(xí)平臺(tái)。除一臺(tái)通用微型計(jì)算機(jī)外，還需要一個(gè)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)平臺(tái)。學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)僅僅依靠學(xué)校課程教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)是完全不能勝任的。很多基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性、操作性、探究性的學(xué)習(xí)要在課外完成，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放是有時(shí)間性的，設(shè)備也不能隨意進(jìn)行拆除或改動(dòng)。如何構(gòu)建一個(gè)經(jīng)濟(jì)、便于攜帶、功能完善的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。對(duì)于剛步出校門(mén)，收入不高的學(xué)子以及還在校園內(nèi)學(xué)習(xí)的學(xué)子來(lái)講，尤為重要。構(gòu)建一個(gè)和學(xué)校一樣的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，一是價(jià)格貴，二是體積大，不便于攜帶。筆者就多年的教學(xué)，談一點(diǎn)自己的看法：

一、通過(guò)虛擬軟件系統(tǒng)

通過(guò)虛擬軟件構(gòu)建一個(gè)虛擬化的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是一個(gè)相當(dāng)經(jīng)濟(jì)、便捷的學(xué)習(xí)模式，可以使用當(dāng)前流行的仿真軟件Proteus。Proteus 是由英國(guó)公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件，非常適合51系列、ARM 嵌入式設(shè)計(jì)仿真與開(kāi)發(fā)的軟件。使用proteus可以進(jìn)行51系列、ARM7學(xué)習(xí)的仿真，keil軟件作程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)IDE環(huán)境，proteus作電路原理設(shè)計(jì)和仿真。效果相當(dāng)不錯(cuò)，適合于剛準(zhǔn)備接觸或剛?cè)腴T(mén)的學(xué)習(xí)者使用。缺點(diǎn)是該軟件支持的微控制器型號(hào)有限。

二、通過(guò)開(kāi)發(fā)板

針對(duì)嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的巨大需求，市場(chǎng)上嵌入式系統(tǒng)的各類(lèi)開(kāi)發(fā)板琳瑯滿(mǎn)目，功能大同小異，能滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)和一些項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的需要，價(jià)格相對(duì)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)箱來(lái)說(shuō)，價(jià)格是實(shí)驗(yàn)箱的四分之一。目前市場(chǎng)上的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板主要有：1、8位機(jī)：以51系列為代表，價(jià)格在70至200元內(nèi)。2、16位機(jī)：以凌陽(yáng)SPCE061A為代表，價(jià)格在150至200元內(nèi)。3、32位機(jī)（ARM架構(gòu)）：這個(gè)系列的開(kāi)發(fā)板種類(lèi)繁多，我們可以根據(jù)自己的情況合理進(jìn)行選擇，選擇一款適合自己學(xué)習(xí)需要的開(kāi)發(fā)板。下面按處理器類(lèi)型作一個(gè)大概分類(lèi)及介紹：ARM7：價(jià)格在150至400元；ARM9：價(jià)格在400至600元；ARM11：價(jià)格在500至600元；Cortex-A8：價(jià)格在600至800元；Cortex-A9：價(jià)格在1000至2000元

上述五類(lèi)處理器開(kāi)發(fā)板學(xué)習(xí)平臺(tái)，搭載的基本模塊主要有：核心板、電阻或電容屏輸出顯示模塊、音頻處理模塊、攝像頭信息處理模塊、A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、SD卡存儲(chǔ)處理模塊、溫度、紅外傳感器處理模塊以及擴(kuò)展輸入/輸出接口，提供的輸入/輸出接口功能豐富。完全能滿(mǎn)足嵌入式學(xué)習(xí)的需要。為方便學(xué)習(xí)和增加賣(mài)點(diǎn)，有些公司開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)板提供詳細(xì)的開(kāi)發(fā)板全套資料。諸如：開(kāi)發(fā)板器件資料、電路原理圖、PCB板原理圖、指導(dǎo)書(shū)、案例教程、參考代碼等。甚至還有針對(duì)具體開(kāi)發(fā)板配套的詳細(xì)視頻教程，買(mǎi)一塊開(kāi)發(fā)板相當(dāng)于順便加入一個(gè)免費(fèi)培訓(xùn)班。嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)離不開(kāi)嵌入式操作系統(tǒng)，學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)主要選擇linux，主要原因是linux是開(kāi)源的。很多學(xué)校《操作系統(tǒng)》這門(mén)課以Linux為對(duì)象開(kāi)設(shè)。上述所列開(kāi)發(fā)板都支持Linux，除此而外，還支持μC/OS、WIN CE。后三類(lèi)還支持android。近年來(lái)嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展異常迅猛，android造就一個(gè)傳奇。短短幾年，一躍成為嵌入式操作系統(tǒng)的排頭兵?；赼ndroid平臺(tái)的智能手機(jī)市場(chǎng)占有率穩(wěn)居榜首。三星手機(jī)搭借android，加上優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，成功的市場(chǎng)化運(yùn)作，成就2013年手機(jī)排行榜第一。學(xué)習(xí)基于android環(huán)境下的開(kāi)發(fā)已成為一種熱潮。如果想構(gòu)建android環(huán)境下的開(kāi)發(fā)平臺(tái)建議選擇后三種平發(fā)板。

三、通過(guò)智能機(jī)小車(chē)（機(jī)器人）構(gòu)建一個(gè)寓教于樂(lè)的學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

興趣是學(xué)習(xí)最好的動(dòng)力和老師。智能小車(chē)（機(jī)器人）在生活中的應(yīng)用日漸推廣，如自動(dòng)擦地機(jī)器人、各種探測(cè)機(jī)器人、機(jī)器人玩具等。隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)智能小車(chē)（機(jī)器人）的需求會(huì)越來(lái)越大，將成為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。我們可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)模塊自己DIY或購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的搭建一個(gè)輕松的、寓教于樂(lè)的嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)平臺(tái)。通過(guò)學(xué)習(xí)編程控制，實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)想。每當(dāng)看到自己的智能小車(chē)（機(jī)器人）逐漸成長(zhǎng)，會(huì)完成各種運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作，完成預(yù)定的任務(wù)，得到的喜悅和自豪是難一用語(yǔ)言描述的。這種成就會(huì)推動(dòng)你向更高層次學(xué)習(xí)和探索。嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)一定要有一個(gè)合適的學(xué)習(xí)平臺(tái)，筆者認(rèn)為最好的平臺(tái)就是開(kāi)發(fā)板。有一塊開(kāi)發(fā)板，你不受時(shí)間、地點(diǎn)、場(chǎng)合的限制。心情好、狀態(tài)佳，打開(kāi)計(jì)算機(jī)、接上開(kāi)發(fā)板，馬上可以投入忘我的學(xué)習(xí)狀態(tài)。對(duì)于正在學(xué)習(xí)或想?yún)⒓忧度胧较到y(tǒng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn)的學(xué)習(xí)者更應(yīng)該擁有一塊開(kāi)發(fā)板。學(xué)校提供給的實(shí)驗(yàn)次數(shù)有限，自己課余時(shí)間要多做實(shí)驗(yàn)。專(zhuān)門(mén)的嵌入式培訓(xùn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)強(qiáng)度太大，全天都在上課、實(shí)驗(yàn)，根本沒(méi)有時(shí)間及時(shí)消化和吸收，不少學(xué)員因?yàn)榛A(chǔ)差或其它原因適應(yīng)不了。有了這樣一塊開(kāi)發(fā)板，你在參加之前通過(guò)自學(xué)，逐步搞清楚嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)學(xué)流程，涉及的內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)，進(jìn)入培訓(xùn)班學(xué)習(xí)相對(duì)輕松，結(jié)業(yè)后，再通過(guò)開(kāi)發(fā)板對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的很多疑點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的投入物有所值。以上是筆者嵌入式學(xué)習(xí)過(guò)程的一些體會(huì)，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。

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