arm开发工程师入门宝典

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1、 获取更多权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 ARM 嵌入式系统开发综述 ARM 嵌入式系统开发综述 ARM 开发工程师入门宝典 ARM 开发工程师入门宝典 获取更多权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 硬件工程师必读攻略-如何通过仿真有效提高数模混合设计性能(上) 2 / 28 前 言 前 言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心， 以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬

2、件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的 MCU 或者 SOC器件、存储器类型、通讯接口及 I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及 OS porting 和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述， 而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。 因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应

3、该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式 OS等等。希望通过本文，能帮助初学者了解有关 ARM 嵌入式系统开发流程。 获取更多权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 硬件工程师必读攻略-如何通过仿真有效提高数模混合设计性能(上) 3 / 28 目 录 目 录 前 言 .2 1 嵌入式开发平台 .4 1.1 ARM 的开发平台： .4 1.2 器件选型.7 2 工具选择.11 3 编译和连接.13 3.1 RVCT 的优化级别与优化方向.16 3.2 Multifile compilation .21 3.3 调试.22 4 操作系统.23 4.1 哪里可以得到 os 软件包 (Open So

4、urce and Linux Kernel) .25 4.2 安装镜像.26 4.3 交叉编译.26 总结 .27 获取更多权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 硬件工程师必读攻略-如何通过仿真有效提高数模混合设计性能(上) 4 / 28 1 嵌入式开发平台 1 嵌入式开发平台 通常嵌入式开发的平台主要包括基于 SoC 或 MCU 开发板，板上提供常用的外设、接口和其他功能模块，开发者一般根据自己的应用需要选择适合自己板级开发平台。在这样的平台上开发者可以进行硬件的扩展，操作系统移植和应用软件的开发、调试及固化，并最终形成自己的产品推向市场。但是基于该平台的软件开发工作往往需要等到硬件

5、平台完成后才能开展，这显然不利于缩短 TTM（Time to Market） ，同时调试的过程也是需要反复迭代和修改设计的过程，因此硬件方案的变动在所难免。因此在系统方案没有最终定型前， 急于搭建硬件平台不仅费时费力，而且也会造成系统开发成本的提高。因此在进行方案设计的时候，利用 CPU 或者其他外设的模型进行早期的评估是非常必要的。 1.1 ARM 的1.1 ARM 的开发开发平台： 平台： ! ARMulator 仿真平台 这是一套最基础的ARM指令集仿真器， 内嵌于ADS和RVDS中， 是每一位ARM开发者的很好的起点。ARMulator 可以模拟执行开发人员编写的 C 或汇编程序，支持

6、源代码调试，帮助开发者确定代码编写的正确性。另一方面，ARMulator还能大致统计出，诸如：代码执行周期数，Cache 命中率，存储器访问等利于我们优化代码的信息。但 ARMulator 是基于 CPU 的模拟，缺点在于比较难于模拟整个芯片系统的行为。 ! RealView Integrator-CP 平台 获取更多权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 硬件工程师必读攻略-如何通过仿真有效提高数模混合设计性能(上) 5 / 28 http:/ RealView Integrator-CP 平台（RealView Integrator Compact Platform）可以整合 Cor

7、e Module。Core Module FPGA 还整合了 ARM PrimeCell 系列周边器件和内存控制器，包括 LCD，MMC 卡，音频解码，以及客户自己开发 AHB 接口器件。 ! Versatile PB/AB 平台http:/ Versatile Platform Baseboard（Versatile PB） 是一个可以开发软硬件的 PCB 平台，可以用 LogicTile，AnalyzerTile 进行扩展，用来连接用户开发的器件，逻辑分析仪等。而 Versatile Application Baseboard（Versatile AB）主要区别是硬件扩展功能有限，因而主要

8、用来进行软件应用开发。 ! Emulation Baseboard（EB）http:/ EB 平台有一块相对大的 FPGA（Xilinx Virtex2 XC2V6000）可以放下用户设计的周边器件，EB 可以通过 CoreTile 和 LogicTile 进行扩展，使用户做原型验证更加方便。 ! ESL 虚拟平台http:/ ARM ESL 虚拟平台利用 SystemC 模型构建整个 SoC 系统，可以基于两种模型构建：时钟精确型（CA）和时钟近似型（CX） ，CA 模型提供了和实际硬件时钟节拍一直的精确度， 利用 ESL SoC Designer 工具在 ESL CA 模型构建虚拟获取更多

9、权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 硬件工程师必读攻略-如何通过仿真有效提高数模混合设计性能(上) 6 / 28 仿真平台上，SoC 硬件工程师利用 ESL 工具提供的强大的诸如 Core 运行状态监视、Bus Profiling、Cache 工作状态和 Memory Mapping 等可视化插件对系统性能观测和分析，定位系统性能的瓶颈，实现硬件的性能优化和功能划分。 此外，对于嵌入式软件开发工程师而言，ESL 虚拟平台带来的最大好处是让软件开发在更早的阶段开展，而不必等到在硬件平台上进行此工作。这样以来软硬件开发工作可以并行提高，缩短产品上市时间，软硬件的协同开发还可以尽早发现系统

10、 bug，降低开发风险和成本。同时该虚拟平台还提供了 ARM 软件开发调试工具接口同步进行软件调试， 在 ESL 虚拟平台上实现软硬件的协同仿真，可以实现优化软件的目的。 从图 1 看，传统流程中容易引起反复的环节，而对引入 ESL 的开发流程，可将诸如驱动开发调试等，提前放置到虚拟开发平台上进行，实现系统设计的优化、缩短开发周期等。而且仿真环境所能提供的调试手段，是 FPGA 平台所无法比拟的。 图 1 传统和引入 ESL 工具的 SoC 开发流程 获取更多权威电子书获取更多权威电子书 请登录请登录 硬件工程师必读攻略-如何通过仿真有效提高数模混合设计性能(上) 7 / 28 ! RTSM

11、 http:/ RTSM（实时系统模型）是对整个芯片系统在指令集层面上的仿真，它能提供快速、准确的指令仿真，以及与 RealView Debugger 的无缝连接。大型应用程序的开发可以使用 RTSM 模拟技术来完成。 RTSM 模拟包括 LCD 显示器、键盘和鼠标等外设的仿真。不到 5s，就可以利用 PC 在 ARM 处理器上对 OS 的启动过程进行模拟， 用户可以在 ARM 提供的 RTSM 上进行快速的软件仿真。 这是 OEM 在开发软件系统时成本最低的方法。想象一下，芯片公司不用等到芯片生产出来，也不用把缓慢的 FPGA 板交给方案厂商或 OEM；只需要将整个芯片的模型交付， 下游厂家就可以尽早尽快地将软件方案开发完毕。最终产品几乎可以从芯片生产出来就准备上市。 1.2 器件选型 1.2 器件选型 器件的选择归根结底是为嵌入式系统选择合适的处理器芯片。ARM 处理器是最常见的嵌入式处理器之一， 它以低功耗、 低成本和高性能而深受业界的青睐。而且 ARM 是目前产业中资源最为广泛的嵌入式处理器，基于广大的 ARM 合作伙伴计划，开发者可以在这个联盟里寻求到各种自己意想不到的帮助。从图 2给出了常见的 ARM 处理器的架构和支持的操作系统。目前在业内广为人知的ARM 处理器主要有 ARM7 系列和 ARM9 系列， 同时为了关注今后嵌入式系统的发展，也有必要了解一下最