嵌入式开发板

嵌入式开发板半导体行业分工合作的载体01发展趋势选购建议硬件驱动功能作用行业情况学习规划目录0305020406基本信息嵌入式开发板（Embeddeddevelopmentboard）就是半导体行业分工合作的载体之一，它为开发产品的厂商提供基本的底层硬件、系统和驱动等资源，使得用户不需要再投入人力和时间来完成这些底层的工作。发展趋势发展趋势1、嵌入式开发是一项系统工程，要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。很多厂商充分考虑到这一点，在主推系统的同时，将开发环境也作为重点推广。比如三星、ARM在推广Arm7，Arm9芯片的同时还提供开发板和板级支持包（BSP）。2、络化、信息化的要求随着因特技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往单一功能的设备如、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一，结构更加复杂。这就要求芯片设计厂商在芯片上集成更多的功能，为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力，同时增加功能接口。3、络互联成为必然趋势。未来的嵌入式设备为了适应络发展的要求，必然要求硬件上提供各种络通信接口。传统的单片机对于络支持不足，而新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌络接口，除了支持TCP/IP协议，还有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一种或者几种，同时也需要提供相应的通信组协议软件和物理层驱动软件。软件方面系统系统内核支持络模块，甚至可以在设备上嵌入Web浏览器，真正实现随时随地用各种设备上。4．精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本。功能作用功能作用嵌入式开发板（Embeddeddevelopmentboard），从概念上来讲，与软件外包非常类似（软件外包是指软件外包提供商为了集中精力从事核心竞争力业务,降低项目成本,同时提高项目实施的质量,将自己的软件项目中的全部或部分工作发包给合适的软件企业去完成）。像嵌入式产品的硬件、引导代码、驱动程序、文件系统、协议层、基本应用软件这些方面，都是电子产品的公共和通用部分，并不是产品能够形成差异化的关键技术，在这个讲求分工合作的时代，如果是这部分的工作量比较大，或者是厂商没有相关的开发人员的时候，就能够选择由第三方完成这些软件开发的工作，加快产品研发的进程，实现产品的迅速上市，抢占市场先机。那么，作为“发包方”的开发板用户，选择开发板的时候，实际上选择的不仅是一个硬件板子、开发板提供的源代码等资源，而是选择一个合作伙伴，一个为用户提供软硬件服务的合作伙伴。与软件外包这种合作方式类似，用户和供应商之间的合作更多是软件方面的合作，需要用户和供应商之间根据产品的具体需求进行充分沟通，供应商要根据用户的需求不断地调用人员进行配合。像我们在支持客户进行产品开发的过程中，遇到的比如更改文件系统、串口测试、64MFlash换成128MFlash等问题，大多情况都是要通过软件方式来解决的，这就形成了嵌入式行业供应商的售后支持和客户研发的高度互动性。也就是说，嵌入式开发板是用户软件外包的载体，相对于传统的软件外包业务，开发板实际上能够为用户提供硬件实物和软件服务两方面的价值。选购建议选购建议以嵌入式开发板的功能和作用作为出发点，嵌入式开发板选型应该从以下三个方面来综合考虑：（一）开发板的硬件设计是基本照搬半导体厂商的参考设计，还是充分为国内厂家生产制造、产品上市等方面考虑。半导体厂商专注于芯片的设计，对参考设计的投入一定不会像开发板的厂商一样，能够做到专注专业。国外芯片厂商的工程师，在做参考设计的时候，习惯上会采用在本国使用比较多的外围芯片。这样，半导体厂商的参考设计对国内厂商提供的参考价值有限。所以，在选择开发板的时候，无论是出于最终产品的性能和功能考虑，还是为后期能够更加方便地制造生产，用户一定要擦亮眼睛，仔细对比一下供应商提供的开发板是不是更加适合自己的产品研制和生产。（二）开发板的软件是否支持完善，是否能够支持所有开发板上所有的硬件接口。开发板的价值就在于，能够让用户节省在系统、驱动等方面的投入，专注于使产品形成差异化的上层软件的开发。如果供应商提供的开发板，板级硬件接口没有对应的软件驱动的支持，用户的开发进度就会受到影响。在购买开发板的时候，一定要确认清楚，是不是所有的硬件接口都有相应的驱动，开发板是不是拿到手就能够马上用来做开发。行业情况行业情况嵌入式开发板的原型，可以说是各大芯片厂商在推出芯片的时候，提供给用户的参考设计。很正常，半导体厂商在推广自己芯片的时候，单单拿芯片给用户看是没有任何吸引力的，一定要给用户看到具体的电路板，具体的接口，能够给客户一个具体的印象，才能够保证推广的效果；半导体厂商给出这些参考设计，也是让用户在设计的时候有一个参考，加快他们产品设计和上市的进度。无论是8位、16位单片机，还是32位能够运行操作系统的嵌入式处理器，半导体厂商都有这样的参考设计。对应的，市面上有很多向用户提供开发板的厂商。嵌入式处理器不断推陈出新，早期摩托罗拉半导体（现飞思卡尔半导体）68K/Coldfire和PowerPC处理器的一枝独秀已经一去不返，ARM、Coldfire、PowerPC和ADSP还有基于MIPS、X86体系结构的嵌入式处理器百花齐放、处理器厂商以及处理器架构厂商各显神通，半导体行业的上游企业给开发板厂商的出现和成长提供很好的契机。特别是2002年底2003年，ARM体系结构在国内的风行，给很多想要基于自己的嵌入式技术进行创业的人送来了东风。大江南北几乎每个省级城市都会有开发板厂商。这段时间以及之后入行的公司有一个共同的特点，就是产品基本都是基于ARM处理器进行开发，或者是仿真器类的ARM工具进行开发。这些厂商能够为用户提供具有不同接口功能的开发板，从整体上看是能够为电子产品的制造商提供服务，加速半导体产业链下游厂商产品的上市。

硬件驱动硬件驱动大部分嵌入式硬件都需要某种类型的软件进行初始化和管理。直接与一个硬件互相作用并控制这一硬件的软件称为设备驱动程序（devicedriver）。所有需要软件的嵌入式系统，在它们的系统软件层都需要设备驱动程序软件。设备驱动程序是初始化硬件的软件库，它们管理着高层软件对硬件的访问，它是硬件与操作系统、中间件和应用层之间联络的纽带。具体来说，这类驱动程序包括主处理器体系结构专用的功能性驱动程序、存储器和存储器管理驱动程序、总线初始化和事务驱动程序、还有电路板层和主CPU层次的I/O初始化和控制驱动程序（如用于络、图形、输入设备、存储设备、调试I/O等）。设备驱动程序通常划分为体系结构专用（architecture-specific）设备驱动程序和通用（generic）设备驱动程序。体系结构专用设备驱动程序管理嵌入到主处理器（体系结构）中的硬件。体系结构专用驱动程序负责初始化主处理器内部的组件，这类驱动程序的具体事例包括片上存储器、集成的存储器管理器（MMU）和浮点硬件的驱动程序。通用设备驱动程序管理电路板上的硬件以及没有集成到主处理器中的硬件。在一个通用设备驱动程序中，通常包含一部分体系结构专用的源代码，因为主处理器是中央控制单元，要访问电路板上的任何组件通常都要经过主处理器。然而，通用驱动程序也可以管理不被特定的处理器所专用的板级硬件，这就意味着一个通用驱动程序可以配置应用到许多体系结构中去，只要该结构中包含该驱动程序对应的硬件。通用驱动程序包含初始化和管理对电路板上剩余主要组件进行访问的代码，这些主要组件包括板级总线（I2C、PCI、PCMCIA等）、片外存储器（控制器、2级以上高速缓存、闪存等）和片外I/O（以太、RS-232、显示器、鼠标等）。学习规划学习规划ARM+LINUX路线，主攻嵌入式Linux操作系统及其上应用软件开发目标：(1)掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理(初步定为arm9)(2)必须掌握一个嵌入式操作系统(初步定为uclinux或linux,版本待定)(3)必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做一个嵌入式软件项目。从事嵌入式软件开发的好处：(1)国内外这方面的人都很稀缺。这一领域入门门槛较高，所以非专业IT人员很难切入这一领域;另