Ⅰ 学嵌入式linux需要先学什么
刚入门的时候,淘宝买一块cortex m3开发板即可入手,通过项目,你需要了解:任务调度、进程间通信、内存管理、设备驱动、文件系统、TCP/IP协议栈、同步异步、中断、软件架构插件化等等基本原理,这些对你后面转Linux应用开发,安卓开发,后台开发大有好处。
到这一步,就看自己职业方向想往哪里发展,如果是想深入IOT物联网做端云连接,那么可以把几种基本总线驱动,I2C、SPI、USART理解透,如果是想拥抱互联网转入应用开发,那么可以把基础组件,如协议栈、文件系统吃透,BAT面试不是很难,问的都是这些基础。
顺便说一下,学东西就要学对市场有用的,不要过于学习屠龙之术,炫技给个人带来不了财富,公司需要的是能干活的人。
不准备讲过于偏硬件的知识如Cortex-M3的多种中断模式,操作寄存器组,芯片降噪等内容,而是专注于操作系统基本知识和项目经验,这些对于开发者后面接触Linux系统大有脾益,这些软件开发经验也是去互联网公司看重的能力。如有需要学习Linux命令请如下查找:
Ⅱ 介绍几种主流嵌入式操作系统的特点,并分析比较 哥们,我现在纠结这个问题,可以给点指点吗
如果你是学习阶段的话,那LINUX和UCOS-II是比较合适的
uc/os和uclinux操作系统是两种性能优良源码公开且被广泛应用的的免费嵌入式操作系统,可以作为研究实时操作系统和非实时操作系统的典范。本文通过对 uc/os和uclinux的对比,分析和总结了嵌入式操作系统应用中的若干重要问题,归纳了嵌入式系统开发中操作系统的选型依据。
两种开源嵌入式操作系统介绍
uc/os和uclinux操作系统,是当前得到广泛应用的两种免费且公开源码的嵌入式操作系统。uc/os适合小型控制系统,具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2k。uclinux则是继承标准linux 的优良特性,针对嵌入式处理器的特点设计的一种操作系统,具有内嵌网络协议、支持多种文件系统,开发者可利用标准linux先验知识等优势。其编译后目标文件可控制在几百k量级。
uc/os是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统。其内核提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能。
uclinux是一种优秀的嵌入式linux版本。uclinux是micro-conrol-linux的缩写。同标准linux相比,它集成了标准linux操作系统的稳定性、强大网络功能和出色的文件系统等主要优点。但是由于没有mmu(内存管理单元),其多任务的实现需要一定技巧。
两种嵌入式操作系统主要性能比较
嵌入式操作系统是嵌入式系统软硬件资源的控制中心,它以尽量合理的有效方法组织多个用户共享嵌入式系统的各种资源。其中用户指的是系统程序之上的所有软件。所谓合理有效的方法,指的就是操作系统如何协调并充分利用硬件资源来实现多任务。复杂的操作系统都支持文件系统,方便组织文件并易于对其规范化操作。
嵌入式操作系统还有一个特点就是针对不同的平台,系统不是直接可用的,一般需要经过针对专门平台的移植操作系统才能正常工作。进程调度、文件系统支持和系统移植是在嵌入式操作系统实际应用中最常见的问题,下文就从这几个角度入手对uc/os和uclinux进行分析比较。
进程调度
任务调度主要是协调任务对计算机系统内资源(如内存、i/o设备、cpu)的争夺使用。进程调度又称为cpu调度,其根本任务是按照某种原则为处于就绪状态的进程分配cpu。由于嵌入式系统中内存和i/o设备一般都和cpu同时归属于某进程,所以任务调度和进程调度概念相近,很多场合不加区分,下文中提到的任务其实就是进程的概念。
进程调度可分为"剥夺型调度"和"非剥夺型调度"两种基本方式。所谓"非剥夺型调度"是指:一旦某个进程被调度执行,则该进程一直执行下去直至该进程结束,或由于某种原因自行放弃cpu进入等待状态,才将cpu重新分配给其他进程。所谓"剥夺型调度"是指:一旦就绪状态中出现优先权更高的进程,或者运行的进程已用满了规定的时间片时,便立即剥夺当前进程的运行(将其放回就绪状态),把cpu分配给其他进程
作为实时操作系统,uc/os是采用的可剥夺型实时多任务内核。可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪了的最高优先级的任务。uc/os中最多可以支持64 个任务,分别对应优先级0~63,
其中0为最高优先级。调度工作的内容可以分为两部分:最高优先级任务的寻找和任务切换。
其最高优先级任务的寻找是通过建立就绪任务表来实现的。uc/os中的每一个任务都有独立的堆栈空间,并有一个称为任务控制块tcb(task control block)数据结构,其中第一个成员变量就是保存的任务堆栈指针。任务调度模块首先用变量 ostcbhighrdy记录当前最高级就绪任务的tcb地址,然后调用os_task_sw() 函数来进行任务切换。
uclinux的进程调度沿用了linux的传统,系统每隔一定时间挂起进程,同时系统产生快速和周期性的时钟计时中断,并通过调度函数(定时器处理函数)决定进程什么时候拥有它的时间片。然后进行相关进程切换,这是通过父进程调用fork 函数生成子进程来实现的。
uclinux系统fork调用完成后,要么子进程代替父进程执行(此时父进程已经 sleep),直到子进程调用exit退出;要么调用exec执行一个新的进程,这个时候产生可执行文件的加载,即使这个进程只是父进程的拷贝,这个过程也不可避免。当子进程执行exit或exec后,子进程使用wakeup把父进程唤醒,使父进程继续往下执行。
uclinux由于没有mmu管理存储器,其对内存的访问是直接的,所有程序中访问的地址都是实际的物理地址。操作系统队内存空间没有保护,各个进程实际上共享一个运行空间。这就需要实现多进程时进行数据保护,也导致了用户程序使用的空间可能占用到系统内核空间,这些问题在编程时都需要多加注意,否则容易导致系统崩溃。
由上述分析可以得知,uc/os内核是针对实时系统的要求设计实现的,相对简单,可以满足较高的实时性要求。而uclinux则在结构上继承了标准linux的多任务实现方式,仅针对嵌入式处理器特点进行改良。其要实现实时性效果则需要使系统在实时内核的控制下运行,rt-linux就是可以实现这一个功能的一种实时内核。
文件系统
所谓文件系统是指负责存取和管理文件信息的机构,也可以说是负责文件的建立、撤销、组织、读写、修改、复制及对文件管理所需要的资源(如目录表、存储介质等)实施管理的软件部分。
uc/os是面向中小型嵌入式系统的,如果包含全部功能(信号量、消息邮箱、消息队列及相关函数),编译后的uc/os内核仅有6~10kb,所以系统本身并没有对文件系统的支持。但是uc/os具有良好的扩展性能,如果需要的话也可自行加入文件系统的内容。
uclinux则是继承了linux完善的文件系统性能。其采用的是romfs文件系统,这种文件系统相对于一般的ext2文件系统要求更少的空间。空间的节约来自于两个方面,首先内核支持romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少的代码,其次romfs文件系统相对简单,在建立文件系统超级块(superblock)需要更少的存储空间。romfs文件系统不支持动态擦写保存,对于系统需要动态保存的数据采用虚拟ram盘的方法进行处理(ram盘将采用ext2文件系统)。
uclinux还继承了linux网络操作系统的优势,可以很方便的支持网络文件系统且内嵌tcp/ip协议,这为uclinux开发网络接入设备提供了便利。
由两种操作系统对文件系统的支持可知,在复杂的需要较多文件处理的嵌入式系统中uclinux是一个不错的选择。而uc/os则主要适合一些控制系统。
操作系统的移植
嵌入式操作系统移植的目的是指使操作系统能在某个微处理器或微控制器上运行。uc/os和uclinux都是源码公开的操作系统,且其结构化设计便于把与处理器相关的部分分离出来,所以被移植到新的处理器上是可能的。
以下对两种系统的移植分别予以说明。
(1)uc/os的移植
要移植uc/os,目标处理器必须满足以下要求;
·处理器的c编译器能产生可重入代码,且用c语言就可以打开和关闭中断;
·处理器支持中断,并能产生定时中断;
·处理器支持足够的ram(几k字节),作为多任务环境下的任务堆栈;
·处理器有将堆栈指针和其他cpu寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。
在理解了处理器和c编译器的技术细节后,uc/os的移植只需要修改与处理器相关的代码就可以了。
具体有如下内容:
·os_cpu.h中需要设置一个常量来标识堆栈增长方向;
·os_cpu.h中需要声明几个用于开关中断和任务切换的宏;
·os_cpu.h中需要针对具体处理器的字长重新定义一系列数据类型;
·os_cpu_a.asm需要改写4个汇编语言的函数;
·os_cpu_c.c需要用c语言编写6个简单函数;
·修改主头文件include.h,将上面的三个文件和其他自己的头文件加入。
(2)uclinux的移植
由于uclinux其实是linux针对嵌入式系统的一种改良,其结构比较复杂,相对 uc/os,uclinux的移植也复杂得多。一般而言要移植uclinux,目标处理器除了应满足上述uc/os应满足的条件外,还需要具有足够容量(几百k字节以上)外部rom和ram。
uclinux的移植大致可以分为3个层次:
·结构层次的移植,如果待移植处理器的结构不同于任何已经支持的处理器结构,则需要修改linux/arch目录下相关处理器结构的文件。虽然uclinux内核代码的大部分是独立于处理器和其体系结构的,但是其最低级的代码也是特定于各个系统的。这主要表现在它们的中断处理上下文、内存映射的维护、任务上下文和初始化过程都是独特的。这些例行程序位于linux/arch/目录下。由于linux所支持体系结构的种类繁多,所以对一个新型的体系,其低级例程可以模仿与其相似的体系例程编写。
·平台层次的移植,如果待移植处理器是某种uclinux已支持体系的分支处理器,则需要在相关体系结构目录下建立相应目录并编写相应代码。如mc68ez328就是基于无mmu的m68k内核的。此时的移植需要创建 linux/arch/m68knommu/platform/ mc68ez328目录并在其下编写跟踪程序(实现用户程序到内核函数的接口等功能)、中断控制调度程序和向量初始化程序等。
·板级移植,如果你所用处理器已被uclinux支持的话,就只需要板级移植了。板级移植需要在linux/arch/?platform/中建立一个相应板的目录,再在其中建立相应的启动代码crt0_rom.s或crt0_ram.s和链接描述文档rom.ld或ram.ld就可以了。板级移植还包括驱动程序的编写和环境变量设置等内容。
结语
通过对uc/os和uclinux的比较,可以看出这两种操作系统在应用方面各有优劣。 uc/os占用空间少,执行效率高,实时性能优良,且针对新处理器的移植相对简单。uclinux则占用空间相对较大,实时性能一般,针对新处理器的移植相对复杂。但是,uclinux具有对多种文件系统的支持能力、内嵌了tcp/ip协议,可以借鉴linux丰富的资源,对一些复杂的应用,uclinux具有相当优势。例如cisco 公司的 2500/3000/4000 路由器就是基于uclinux操作系统开发的。总之,操作系统的选择是由嵌入式系统的需求决定的。简单的说就是,小型控制系统可充分利用uc/os小巧且实时性强的优势,如果开发pda和互联网连接终端等较为复杂的系统则uclinux是不错的选择。
还有就是如果从开发的工具方便好用,易用的角度来看,那些收费的系统用起来更爽一些
Ⅲ 如何读取Arino单片机上传感器采集的数值显示到mfc界面中
单片机的数据放到串口。
PC首先初始化串口。
创建一个接受线程,接受线程负责接受信息,和发送 接受确认回执,通过消息队列,发送给主线程。
主线程负责检查消息队列,读取/写入Class docu(如果有文件的话)和刷新Class View.
单片机确认收到 接受确认回执,发送下一组数据。
Ⅳ 可以在子函数中调用中断函数吗
应该是可以的吧,将单片机A的timer0和timer1都初始化好,方波发生器用timer0,初始化时处于关闭状态;串口用timer1做波特率发生器。串口用中断模式,在中断处理中,判断如果收到的字符为'a',则开启timer0。关键是看单片机B检测高电平你是用什么方法处理了。比如将送出的方波信号接外部中断INT0,反向后接INT1,外部中断沿触发。在B中INT1的中服用来开启定时器,INT0的中服用来关闭定时器并检查是否在a~b之间,如果是开始闪烁LED的处理,如果不是清零定时器等待下一个高电平。我觉得LED不闪烁可能是单片机B对电平的检测问题,也可能是LED闪烁程序的问,可以在判断a~b成立后输出个电平试试看。 查看原帖>>
Ⅳ C#中的事件驱动机制如何理解
事件驱动机制跟消息驱动机制相比
事件:按下鼠标,按下键盘,按下游戏手柄,将U盘插入USB接口,都将产生事件。比如说按下鼠标左键,将产生鼠标左键被按下的事件。
消息:当鼠标被按下,产生了鼠标按下事件,windows侦测到这一事件的发生,随即发出鼠标被按下的消息到消息队列中,这消息附带了一系列相关的事件信息,比如鼠标哪个键被按了,在哪个窗口被按的,按下点的坐标是多少?如此等等。
1.要理解事件驱动和程序,就需要与非事件驱动的程序进行比较。实际上,现代的程序大多是事件驱动的,比如多线程的程序,肯定是事件驱动的。早期则存在许多非事件驱动的程序,这样的程序,在需要等待某个条件触发时,会不断地检查这个条件,直到条件满足,这是很浪费cpu时间的。而事件驱动的程序,则有机会释放cpu从而进入睡眠态(注意是有机会,当然程序也可自行决定不释放cpu),当事件触发时被操作系统唤醒,这样就能更加有效地使用cpu.
2.再说什么是事件驱动的程序。一个典型的事件驱动的程序,就是一个死循环,并以一个线程的形式存在,这个死循环包括两个部分,第一个部分是按照一定的条件接收并选择一个要处理的事件,第二个部分就是事件的处理过程。程序的执行过程就是选择事件和处理事件,而当没有任何事件触发时,程序会因查询事件队列失败而进入睡眠状态,从而释放cpu。
3.事件驱动的程序,必定会直接或者间接拥有一个事件队列,用于存储未能及时处理的事件。
4.事件驱动的程序的行为,完全受外部输入的事件控制,所以,事件驱动的系统中,存在大量这种程序,并以事件作为主要的通信方式。
5.事件驱动的程序,还有一个最大的好处,就是可以按照一定的顺序处理队列中的事件,而这个顺序则是由事件的触发顺序决定的,这一特性往往被用于保证某些过程的原子化。
6.目前windows,linux,nucleus,vxworks都是事件驱动的,只有一些单片机可能是非事件驱动的。
事件模式耦合高,同模块内好用;消息模式耦合低,跨模块好用。事件模式集成其它语言比较繁琐,消息模式集成其他语言比较轻松。事件是侵入式设计,霸占你的主循环;消息是非侵入式设计,将主循环该怎样设计的自由留给用户。如果你在设计一个东西举棋不定,那么你可以参考win32的GetMessage,本身就是一个藕合度极低的接口,又足够自由,接口任何语言都很方便,具体应用场景再在其基础上封装成事件并不是难事,接口耦合较低,即便哪天事件框架调整,修改外层即可,不会伤经动骨。而如果直接实现成事件,那就完全反过来了。
Ⅵ 怎么使用esp8266WiFi模块,js连接mqtt,实现简单的智能家居控制
如果您是想通过esp8266WiFi模块的MQTT协议来实现智能家居控制的话,可以了解一下支持MQTT协议的esp8266WiFi模块,比如SKYLAB的WG219/WG229以及WG231。
WG229
WG229是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低功耗低成本串口WiFi模块,符合802.11b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。另外WG229仅需要通过出串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。WG229高性能、低功耗、低成本、支持串口透传等特性,使得WG229在高集成、低功耗自动化和传感器解决方案的理想解决方案,WG229和LCS6260 Pin对Pin兼容,可替代ESP8266方案的ESP-12F。
支持MQTT协议的IoT UART接口WiFi模块也都是支持对接云端服务的。LCS6260支持对接阿里云、涂鸦云,WG219/WG229/WG231支持对接阿里云。