ARM-Linux嵌入式开发和单片机开发的不同

简介:

对于ARM的嵌入式开发主要有两种方式:一种是直接在ARM芯片上进行应用开发,不采用操作系统,也称为裸机编程,这种开发方式主要应用于一些低端的ARM芯片上,其开发过程非常类似单片机,这里不多叙述。还有一种是在ARM芯片上运行操作系统,对于硬件的操作需要编写相应的驱动程序,应用开发则是基于操作系统的,这种方式的嵌入式应用开发与单片机开发差异较大。

ARM-Linux应用开发和单片机的开发主要有以下几点不同:

应用开发环境的硬件设备不同

单片机:开发板、仿真器(调试器)、USB线;

ARM-Linux:开发板、网线、串口线、SD卡;

对于ARM-Linux开发,通常是没有硬件的调试器的,尤其是在应用开发的过程中,很少使用硬件的调试器,程序的调试主要是通过串口进行调试的;但是需要说明的是,对于ARM芯片也是有硬件仿真器的,但通常用于裸机开发。

程序下载方式不同

单片机:仿真器(调试器)下载,或者是串口下载;

ARM-Linux:串口下载、tftp网络下载、或者直接读写SD、MMC卡等存储设备,实现程序下载;

这个与开发环境的硬件设备是有直接关系的,由于没有硬件仿真器,故ARM-Linux开发时通常不采用仿真器下载;这样看似不方便,其实给ARM-Linux的应用开发提供了更多的下载方式。

芯片的硬件资源不同

单片机:通常是一个完整的计算机系统,包含片内RAM,片内FLASH,以及UART、I2C、AD、DA等各种外设;

ARM:通常只有CPU,需要外部电路提供RAM以供ARM正常运行,外部电路提供FLASH、SD卡等存储系统映像,并通过外部电路实现各种外设功能。由于ARM芯片的处理能力很强,通过外部电路可以实现各种复杂的功能,其功能远远强于单片机。

固件的存储位置不同

单片机:通常具备片内flash存储器,固件程序通常存储在该区域,若固件较大则需要通过外部电路设计外部flash用于存储固件。

ARM-Linux: 由于其没有片内的flash, 并且需要运行操作系统,整个系统映像通常较大,故ARM-Linux开发的操作系统映像和应用通常存储在外部的MMC、SD卡上,或者采用SATA设备等。

启动方式不同

单片机:其结构简单,内部集成flash, 通常是芯片厂商在程序上电时加入固定的跳转指令,直接跳转到程序入口(通常在flash上);开发的应用程序通过编译器编译,采用专用下载工具直接下载到相应的地址空间;所以系统上电后直接运行到相应的程序入口,实现系统的启动。

ARM-Linux:由于采用ARM芯片,执行效率高,功能强大,外设相对丰富,是功能强大的计算机系统,并且需要运行操作系统,所以其启动方式和单片机有较大的差别,但是和家用计算机的启动方式基本相同。其启动一般包括BIOS,bootloader,内核启动,应用启动等阶段。

(a)启动BIOS

BIOS是设备厂家(芯片或者是电路板厂家)设置的相应启动信息,在设备上电后,其将读取相应硬件设备信息,进行硬件设备的初始化工作,然后跳转到bootloader所在位置(该位置是一个固定的位置,由BIOS设置)。(根据个人理解,BIOS的启动和单片机启动类似,需要采用相应的硬件调试器进行固件的写入,存储在一定的flash 空间,设备上电启动后读取flash空间的指令,从而启动BIOS程序。)

(b)启动bootloader

该部分已经属于嵌入式Linux软件开发的部分,可以通过代码修改定制相应的bootloader程序,bootloader的下载通常是采用直接读写SD卡等方式。即编写定制相应的bootloader,编译生成bootloader映象文件后,利用工具(专用或通用)下载到SD卡的MBR区域(通常是存储区的第一个扇区)。此时需要在BIOS中设置,或者通过电路板的硬件电路设置,选择bootloader的加载位置;若BIOS中设置从SD卡启动,则BIOS初始化结束后,将跳转到SD卡的位置去执行bootloader,从而实现bootloader的启动。

Bootloader主要作用是初始化必要的硬件设备,创建内核需要的一些信息并将这些信息通过相关机制传递给内核,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,最终调用操作系统内核,真正起到引导和加载内核的作用。

(c)启动内核

bootloader启动完成初始化等相关工作之后,将调用内核启动程序。这就进入了实际的操作系统相关内容的启动了,包括相应的硬件配置,任务管理,资源管理等内核程序的启动。

(d)启动应用

在操作系统内核启动之后,就可以开始启动需要的应用,去完成真正的业务操作了。

相关文章
|
3天前
|
Linux 编译器 Android开发
FFmpeg开发笔记(九)Linux交叉编译Android的x265库
在Linux环境下,本文指导如何交叉编译x265的so库以适应Android。首先,需安装cmake和下载android-ndk-r21e。接着,下载x265源码,修改crosscompile.cmake的编译器设置。配置x265源码,使用指定的NDK路径,并在配置界面修改相关选项。随后,修改编译规则,编译并安装x265,调整pc描述文件并更新PKG_CONFIG_PATH。最后,修改FFmpeg配置脚本启用x265支持,编译安装FFmpeg,将生成的so文件导入Android工程,调整gradle配置以确保顺利运行。
51 1
FFmpeg开发笔记(九)Linux交叉编译Android的x265库
|
3天前
|
安全 Linux API
Linux设备模型统一:桥接硬件多样性与应用程序开发的关键
在Linux的宏大世界中,各种各样的硬件设备如星辰般繁多。从常见的USB设备到复杂的网络接口卡,从嵌入式设备到强大的服务器,Linux需要在这些差异极大的硬件上运行。这就引出了一个问题:Linux是如何统一这些不同硬件的设备模型的呢?本文将探讨Linux是如何针对不同的硬件统一设备模型的,这一统一的设备模型对于应用程序开发人员来说又有何意义。让我们一探究竟🕵️‍♂️。
Linux设备模型统一:桥接硬件多样性与应用程序开发的关键
|
3天前
|
JSON 机器人 Linux
推荐一款嵌入式Linux开源框架与封装-cpp-tbox
推荐一款嵌入式Linux开源框架与封装-cpp-tbox
59 3
|
3天前
|
Linux Shell
嵌入式Linux系统脚本小技巧之启动脚本
嵌入式Linux系统脚本小技巧之启动脚本
20 2
|
3天前
|
Unix Linux Shell
FFmpeg开发笔记(八)Linux交叉编译Android的FFmpeg库
在Linux环境下交叉编译Android所需的FFmpeg so库,首先下载`android-ndk-r21e`,然后解压。接着,上传FFmpeg及相关库(如x264、freetype、lame)源码,修改相关sh文件,将`SYSTEM=windows-x86_64`改为`SYSTEM=linux-x86_64`并删除回车符。对x264的configure文件进行修改,然后编译x264。同样编译其他第三方库。设置环境变量`PKG_CONFIG_PATH`,最后在FFmpeg源码目录执行配置、编译和安装命令,生成的so文件复制到App工程指定目录。
51 9
FFmpeg开发笔记(八)Linux交叉编译Android的FFmpeg库
|
1天前
|
运维 监控 关系型数据库
【Zabbix 6(1),Linux运维组件化开发教程
【Zabbix 6(1),Linux运维组件化开发教程
|
3天前
|
Linux C语言
|
3天前
|
安全 Linux Android开发
FFmpeg开发笔记(十六)Linux交叉编译Android的OpenSSL库
该文介绍了如何在Linux服务器上交叉编译Android的FFmpeg库以支持HTTPS视频播放。首先,从GitHub下载openssl源码,解压后通过编译脚本`build_openssl.sh`生成64位静态库。接着,更新环境变量加载openssl,并编辑FFmpeg配置脚本`config_ffmpeg_openssl.sh`启用openssl支持。然后,编译安装FFmpeg。最后,将编译好的库文件导入App工程的相应目录,修改视频链接为HTTPS,App即可播放HTTPS在线视频。
28 3
FFmpeg开发笔记(十六)Linux交叉编译Android的OpenSSL库
|
3天前
|
Ubuntu 算法 Linux
嵌入式Linux的学习误区
该文指出了学习嵌入式Linux开发的两个常见误区。一是过分专注于学习桌面或服务器版Linux,而非关注嵌入式开发本身,实际上只需熟悉基本操作即可。二是试图在没有基础的情况下直接阅读Linux内核源代码,这是不切实际的,应先建立基础知识再进行源码学习。文章还提到了在嵌入式系统中获取和处理屏幕数据的示例,包括使用gsnap工具将framebuffer数据转为图像,以及涉及的交叉编译过程。
11 0
|
3天前
|
前端开发 Linux iOS开发
【Flutter前端技术开发专栏】Flutter在桌面应用(Windows/macOS/Linux)的开发实践
【4月更文挑战第30天】Flutter扩展至桌面应用开发,允许开发者用同一代码库构建Windows、macOS和Linux应用,提高效率并保持平台一致性。创建桌面应用需指定目标平台,如`flutter create -t windows my_desktop_app`。开发中注意UI适配、性能优化、系统交互及测试部署。UI适配利用布局组件和`MediaQuery`,性能优化借助`PerformanceLogging`、`Isolate`和`compute`。
【Flutter前端技术开发专栏】Flutter在桌面应用(Windows/macOS/Linux)的开发实践