arm9嵌入式开发板能实现哪些功能

2025-02-28 23:38:55

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回答1：

　　嵌入式开发板（Embedded development board）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。
　　1、嵌入式发展趋势

　　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、网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往单一功能的设备如电话、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、网络互联成为必然趋势。未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口。传统的单片机对于网络支持不足，而新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络接口，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网协议软件和物理层驱动软件。软件方面系统系统内核支持网络模块，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网。
　　4．精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本。未来的嵌入式产品是软硬件紧密结合的设备，为了减低功耗和成本，需要设计者尽量精简系统内核，只保留和系统功能紧密相关的软硬件，利用最低的资源实现最适当的功能，这就要求设计者选用最佳的编程模型和不断改进算法，优化编译器性能。因此，既要软件人员有丰富的硬件知识，又需要发展先进嵌入式软件技术，如Java、Web和WAP等。
　　5．提供友好的多媒体人机界面　嵌入式设备能与用户亲密接触，最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。图像界面，灵活的控制方式，使得人们感觉嵌入式设备就象是一个熟悉的老朋友。这方面的要求使得嵌入式软件设计者要在图形界面，多媒体技术上痛下苦功。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像都会使使用者获得自由的感受。一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，但一般的嵌入式设备距离这个要求还有很长的路要走。
　　6、对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。
　　7、在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB（数字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播（DAB）也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。象前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。

　　2功能与作用

　　嵌入式开发板（Embedded development board），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、64M Flash换成128M Flash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。
　　在嵌入式行业中，除了嵌入式开发板，外包的形式也趋向多样化，用户能够根据自己的产品需要，向供应商提出定制要求，由供应商提供硬件设计和驱动移植等方面的服务；有可能电子厂商会自己设计硬件，由嵌入式系统厂商帮助其完成系统的移植、驱动的完善工作。从行业链上的作用来看，嵌入式系统厂商能够采用灵活的服务方式，利用自己的技术优势帮助电子产品厂商缩短产品开发周期、节省设计资源方面的投资，促进电子产品厂商的快速发展。

　　3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。
　　（三）供应商的技术支持力度如何。
　　嵌入式行业是客户研发和售后支持具有高度互动性的行业，供应商的技术支持有时就会成为用户产品上市的关键因素，在供应商的技术支持能力方面，一定要慎重考察。
　　考察一个供应商能不能提供充分的支持，一个有效的方法就是到这个公司的技术支持论坛上看看。在论坛上，用户发贴询问的问题，是不是能够及时得到回复。没有专业的支持团队的公司，没有办法为用户提供及时的支持。用户在论坛上发贴询问，有的厂商一个月才给用户一个答复，有的甚至不予回答。
　　是否能够提供完备的技术支持，是一个开发板公司是不是专业的开发板公司，是不是能够发挥在产业链上承上启下的作用，是不是能够为用户创造价值的重要标准。这个道理实际上应该很浅显，开发板厂商的入门门槛并不高，只要有硬件设计能力，参考半导体厂商的参考设计，就能够推出开发板产品。如果不能够为用户或者不给用户提供技术支持，这样的厂商能够为用户提供的就只是一个硬件板子，即使是市面上两千多的板子，如果是非专业厂商提供的话，供应商所获得的利润也是很高的，因为这些厂家的成本只是开发板的硬件成本和销售成本；专业的开发板公司，需要承担的研发成本、售后支持成本、运营成本和销售成本均摊下来，不一定有非专业公司的盈利高，市面上开发板的价格为什么会有那么大的价格差别，原因也可见一斑。
　　总之，用户在购买开发板的时候，选择的不是开发板，而是为自己提供服务的合作伙伴。开发板的价格是公司服务价值的体现，所以目前很多追求最低价开发板的消费理念是偏颇的。选择开发板，选择一个为自己服务的公司，一定要慎重。在半导体行业里面，开发板厂商就是衔接上下游厂商的链条。质量上乘的链条，能够快速地将用户送上新品促进市场良性循环的金光大道；劣质的链条，关键时刻，掉链子了，用户需要修修补补，就会被竞争对手赶超，再好的产品创意也会逐渐失去价值。

　　4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。[1]

　　5嵌入式开发板硬件驱动

　　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（device driver）。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（如用于网络、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（以太网、RS-232、显示器、鼠标等）。

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