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嵌入式开发(一)知识储备

2023-01-22

嵌入式开发

之前在广州上班的时候工作有小接触过嵌入式设备,当时的项目是一个智能超市、便利店系统。

利用单片机改造控制门锁、RFID扫描器、摄像头、电子秤等设备。

完成了图像识别智能冰箱售卖机RFID无人值守超市等产品。

那时候的单片机是其他同事完成开发的,我负责的是小程序前端和服务端程序的开发。

但从这里也是学习到了一点点单片机的开发流程和功能思路。

最近由于口罩原因,又在Bili看到别人自制血氧仪,所以买了一堆芯片模块来尝试学习。

入坑!

这里记录一下一些基本的概念和知识储备。在后续希望能够学习和理解更多,再回来完善~

目录

  • 一点点电路知识
  • 焊锡操作
  • 二进制、ROM、RAM等基本的计算机组成原理知识(更贴切的科目应该是微型计算机原理)
  • 操作系统是什么(SOC)
  • 基本编程能力(python,lua,c++等)
  • 进阶 网络编程(tcp,websocket,http,mqtt等)

一点点电路知识

这里不需要用到很高深的东西(本人初中物理水平)

需要基本的电流、电压、串并联等基本知识,因为模块和模块之间的供电和数据传输线需要自己接

偶尔还会看到与非门等一些不太懂的,但好像也不影响啥。后面还是要慢慢接触学习

焊锡操作

在网上购买芯片和模块的时候,可以查看图片或者产品描述,有一些是已经焊好了引脚的,我们收到之后直接接线就可以了

如果需要自己焊引脚,也不是很难(小时候做过手工 小夜灯,也折腾过键盘换轴) 可以搞定,不过我觉得稍微比键盘的焊锡难一点点,因为芯片的体积小了很多!!

计算机组成原理知识

  • 计算机的世界是二进制的, 而电路中表达二进制的做法是 高低电平
  • 寄存器 : 有一些数据传输通信协议,需要对寄存器进行读写。
  • 内存、硬盘的区别

操作系统 SOC

对基本电路逻辑的封装,为电路和程序的运行提供支持。

比如读写文件的逻辑、读写寄存器的逻辑、控制某个引脚的电平

这些都是最常用的功能,程序员不需要对其进行开发,直接调用SOC的接口即可。

SOC分为硬件SOC和软件SOC俩种。

有一些开发板设计了SOC电路,可以简化很多控制电路的步骤。

软件SOC更像我们的windows系统和linux系统

比如我们想用python开发程序,那么可以刷micropython的系统;想用lua可以考虑luatos

乐鑫(一个芯片品牌)也提供了系统封装

烧录

我们的程序,包括上一节描述的操作系统,都是代码,需要放到单片机中才可以运行。

这个步骤叫做烧录

总线协议

上面有描述到二进制表述数据数据传输需要接线

接线之后也需要用特定的协议(规定),双方在同一频率范围捕捉电路的电平,不然的话表达的数据就天差地别了。

目前接触到的协议有以下。具体可以在百度或者bili先大概了解

  • 串口通信
  • SPI通信
  • IIC通信(目前用得最多的,最简单)
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