柳暗花明：浅谈嵌入式ARM开发的前世今生

作者：Machinnneee

　　在这个科技高度发达的今天，相信很多在校学生停留在51单片机上的种种应用开发，做一个小玩意，获得个好名次，这在无形中增加了对单片机的理解和认识，对以后的工作奠定雄厚的基础：汇编语言的使用，可以让你在ARM Bootloader的开发上如鱼得水;各种外围器件的使用，可以让你在应用开发中如沐春风。但是，如果仅仅停留在这个阶段，或者说停留在低端单片机的开发应用上，拿到手的“金子”也有限，这就需要你踏入更加广阔的电子领域---嵌入式开发。现在最流行的是“ARM+Linux”构架，如果在这条路上你走的比较远，那么，这对你的生活质量的提高也大有帮助。

　　由于“ARM+Linux”构架的嵌入式开发范围很广，如果想全部掌握，需要懂Linux使用、Linux内核、Linux驱动、汇编语言、C语言、C++、PCB制作、硬件电路设计……，我一直以为贪多未必是好事，所以建议进行嵌入式ARM的开发 分为两个方向：一、偏向硬件，二、偏向软件。

　　首先来说下偏向硬件。在这个方面，要从硬件设计入手。

　　第一、设计最小系统板：由于ARM的启动方式和单片机有很大差异，建议搞一个Flash,SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和复位信号的小系统板，留出扩展接口。这时，你可以参考一些成熟的设计，来进行设计，像论坛中STM32等等都可以。如果使最小系统能够正常运行，你就是很厉害的，毕竟在这方面硬件设计会有一些难点，比如内存等、长线等等。

　　第二、 写启动代码，ARM启动会使用Bootloader，这时可以参考一些Bootloader介绍，自己琢磨写出简单的Bootloader，完成一小任务，这会使你的信心大大增强。在设计Bootloader时，你的汇编功底会让你左右逢源。

　　第三、仔细研究你所用的芯片的资料，画外接板，进行功能的扩展，将你之前的单片机资源可以搬到这里，通过写相关的裸板程序，可以实现从单片机向嵌入式ARM方向的转变。

　　第四、多学习针对该芯片的DEMO板原理图。先将原理图消化，对该芯片的设计做到心中有数，对常用设计达到随手画出。

　　第五、学习多层板的绘制和布局、走线等。布线时要先布数据地址线，和需要保证的高速线;当涉及的CPU速度达到很高或者信号的频率很高时， PCB板上的走线都要看成传输线。传输线有其特征阻抗做好阻抗匹配和防干扰处理。在设计四层板时，通常外层走信号线，中间两层分别为电源和地平面，这样一方面隔离了两个信号层，更重要的是外层的走线与它们所靠近的平面形成称为"微带"(Microstrip) 的传输线，它的阻抗比较固定性能得到保障。

　　如果板子资源比较多，需要用6-10层板进行绘制，那么相应的层有推荐设计，可以参考【PCB资料分享】四层六层板设计。

　　如果你能完成以上五个基本的步骤，那么你已经踏入了嵌入式开发的硬件世界，以后的发展，就考自己的修养了。

　　说完硬件，理所当然的要说说偏向软件方面了。

　　据我所知，偏向软件的嵌入式开发可以分为以下三个方面：Bootloader设计，嵌入式驱动开发和嵌入式应用开发。如果嵌入式跑现在流行的安卓系统，也可以把安卓开发分配到嵌入式应用开发吧。

　　首先说下Bootloader开发，前面说道，嵌入式的启动和单片机的启动有所不同，需要有个Bootloader引导，在Bootloader中实现一些硬件的初识和引导嵌入式进入Linux系统或者C语言Main函数，总而言之，这个Bootloader是个很重要的内容，如果想在这方面进行发展，需要有雄厚的汇编语言设计功底，需要对ARM内核的工作机制非常了解，相比硬件设计来说这个有点难度，毕竟有些玩意是需要自己慢慢琢磨的。

　　现在我们常听说的就是嵌入式驱动开发，工资待遇也是杠杠的!相信很多人也想从事这方面的工作或者正在向这方面前进。那么恭喜你，只要有足够的毅力，月薪几W的工作就在你面前，但是在这之前，需要经历层层的磨练：Linux内核机制，Shell编程、Makefile规则，硬件数据手册和电路连接Linux驱动工作流程，简单应用程序的编写(一次测试驱动)……不过有牛人说过，在嵌入式驱动开发的路上，要么登上山顶，要么滚进深渊。据我所知，在一家公司里，做驱动开发的经常是做应用开发的1/5---1/8，足见其功能。

　　对于应用开发，相信大家都很愿意去做，只要活得驱动的接口函数，明白其中道理，有足够的时间编写、调试、完善和优化代码，你就是一名优秀的嵌入式应用开发工程师。不过基于Linux的图形界面开发，现在变得火热：像QT编程了、安卓开发了等待都脱离了Linux的形式，但是，这又给码农们有了新的发展空间，据我所知，工资待遇也是很客观的

　　最后用一个图片来总结下嵌入式开发的前世今生吧：