什么是嵌入式系统?
嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,广泛应用于生活的方方面面,比如汽车、医疗设备、智能家居等等。
与一般计算机系统不同的是,嵌入式系统通常需要满足以下特点:
体积小、功耗低
实时性要求高
硬件资源有限
软件系统简单、稳定
因此,开发嵌入式系统需要选用适合的硬件、操作系统和软件库。
为什么选择Linux作为嵌入式操作系统?
Linux是一种免费的、开源的操作系统,其源代码可以公开查看和修改,因此可以根据需求进行定制和优化。
Linux作为嵌入式操作系统的优点包括:
广泛的硬件支持
稳定性强
可定制性高
开发工具丰富
免费使用
如何开始Linux嵌入式开发?
1.选择合适的硬件平台
在进行Linux嵌入式开发前,需要选择适合的硬件平台。
一般来说,市面上的嵌入式开发板有很多种,如Raspberry Pi、BeagleBone等等。分别以Raspberry Pi为例,这是一款小巧的硬件开发平台,可以运行基于Linux的操作系统。在使用该平台前需要:
一台计算机,用于将操作系统烧录到树莓派板子中
一张MicroSD卡,用于存储操作系统和数据
树莓派板子
这些材料可以在电子商务网站上购买得到。
2.安装开发工具
在进行Linux嵌入式开发时,需要使用一些开发工具。下面列举几个比较常用的开发工具。
(1)交叉编译工具链
交叉编译工具链是一种特殊的编译工具,可以将源代码编译成嵌入式平台上可执行的程序。一般要下载适合硬件平台的交叉编译工具链,可以在官网上下载得到。
下面是一个示例,下载针对Raspberry Pi的编译工具链:
sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf
(2)GDB调试工具
GDB是一种强大的调试工具,可以用于嵌入式系统的开发和调试。
下面是一个示例,安装GDB:
sudo apt-get update
sudo apt-get install gdb-multiarch
(3)其他工具
例如,可以安装编辑器,如Vim或者Emacs。
3.编写应用程序
下面以C语言为例,演示如何编写第一个简单的应用程序。
(1)创建C程序文件
在终端中,可以使用Vim等编辑器创建一个新的C程序文件。
vim hello_world.c
在Vim中编写代码:
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello world!\n");
return 0;
}
保存并退出Vim。
(2)交叉编译
在进行交叉编译前,需要设置编译器,即告诉编译器我们使用的是交叉编译工具链。
export CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
现在可以进行交叉编译了,生成可执行文件:
$CC hello_world.c -o hello_world
(3)运行程序
将可执行文件传输到树莓派中,并在终端中运行:
./hello_world
程序输出:
Hello world!
总结
本文介绍了Linux嵌入式开发的基础,以及如何开始工作。通过本文的学习,你可以学会使用Linux嵌入式开发板,安装必要的开发工具,并完成简单的应用程序编写和交叉编译。