這是arm裸機(jī)1期加強(qiáng)版第1課第2節(jié)課程的wiki文字版。

為什么沒(méi)前途也要學(xué)習(xí)單片機(jī)？

因?yàn)樗莻€(gè)很好的入口。

學(xué)習(xí)單片機(jī)可以讓我們拋開(kāi)復(fù)雜的軟件結(jié)構(gòu)，先掌握硬件操作，如：看原理圖、芯片手冊(cè)、寫(xiě)程序操作寄存器等。在上一節(jié)視頻里，我剛把單片機(jī)貶得一無(wú)是處，說(shuō)單片機(jī)沒(méi)前途了，這節(jié)視頻，我又要告訴你們，沒(méi)有前途，也要學(xué)習(xí)單片機(jī)。為什么？

首先，我說(shuō)不用學(xué)習(xí)單片機(jī)，是指不要使用老一套得學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)單片機(jī)。什么叫老一套的方法？

· 硬件上：不要使用C51、STM32這些專用的單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。如果以后，你不打算從事單片機(jī)開(kāi)發(fā)，你用這些芯片干嘛，研究了兩三個(gè)月，把這些寄存器都用清楚了，你又用不上，沒(méi)必要啊。

· 軟件上：不要使用Keil、MDK等集成度太高的軟件。你用這些軟件，你寫(xiě)個(gè)main()就可以了，然后調(diào)用各種庫(kù)，進(jìn)行傻瓜式操作。這些好用的工具，封裝了很多技術(shù)細(xì)節(jié)，使得我們沒(méi)法了解裸機(jī)、單片機(jī)的本質(zhì)。

以后我們會(huì)使用新一套的方法來(lái)進(jìn)行單片機(jī)的開(kāi)發(fā)。新一套的方法，我們后面再介紹。

我們之所以還要學(xué)習(xí)單片機(jī)，是因?yàn)樗锩娴闹R(shí)，對(duì)我們后續(xù)學(xué)習(xí)Linux還是有用的。我們首先來(lái)看看，一個(gè)Linux系統(tǒng)是怎么一回事。 一個(gè)嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件組成：單片機(jī)大全Bootloader–>Linux驅(qū)動(dòng)–>Linux APP–>Linux GUI(Android/QT)。我們PC機(jī)一上電的時(shí)候，黑色屏幕上會(huì)顯示BIOS，這個(gè)BIOS目的是去啟動(dòng)Windows內(nèi)核。Windows內(nèi)核再掛載C盤(pán)(系統(tǒng)盤(pán))、D盤(pán)(應(yīng)用盤(pán))，最后再去啟動(dòng)應(yīng)用程序，像QQ、網(wǎng)游等。 同樣的道理，我們的Android手機(jī)或者工控設(shè)備，也有BIOS，但嵌入式Linux系統(tǒng)里面不叫BIOS，叫Bootloader，他的目的是去啟動(dòng)Linux內(nèi)核。 它首先也是識(shí)別應(yīng)用程序所在的存儲(chǔ)設(shè)備，掛載根文件系統(tǒng)（在Windows系統(tǒng)里面的C盤(pán)、D盤(pán)，在Linux里面稱為根文件系統(tǒng))。最后去啟動(dòng)應(yīng)用程序。

仔細(xì)的分析下Bootloader，它去啟動(dòng)內(nèi)核，它去哪里啟動(dòng)內(nèi)核呢？ 顯然是去某個(gè)地方讀出內(nèi)核，就比如說(shuō)BIOS是去C盤(pán)上讀出Windows內(nèi)核，我們的Bootloader是去Flash或者SD卡讀取內(nèi)核。因此Bootloader要擁有讀取Flash或者SD卡的能力。有些Bootloader還要顯示logo，因此還要具有操作LCD的能力。Bootloader還要設(shè)置開(kāi)發(fā)板的環(huán)境，比如，初始化時(shí)鐘、初始化內(nèi)存、還要設(shè)置網(wǎng)卡等。這么多事情，都是在Bootloader里面實(shí)現(xiàn)的，太復(fù)雜了，如果你一來(lái)就分析整個(gè)Bootloader是非常困難的。

那我們?cè)趺磳W(xué)習(xí)呢？ 把他拆開(kāi)，寫(xiě)出單獨(dú)的程序，比如：LED點(diǎn)燈、時(shí)鐘、網(wǎng)卡、Flash都單獨(dú)寫(xiě)個(gè)程序來(lái)練習(xí)，這些不就是單片機(jī)程序嗎？所以說(shuō)，Bootloader是單片機(jī)程序的大全。我們?yōu)榱烁玫膶W(xué)習(xí)Bootloader，我們應(yīng)該事先一個(gè)一個(gè)練習(xí)硬件，當(dāng)我們熟悉每個(gè)硬件后，再組合起來(lái)，就是一個(gè)Bootloader。

我們?cè)賮?lái)看看Bootloader啟動(dòng)內(nèi)核之后，內(nèi)核再去掛載根文件系統(tǒng)，意味著內(nèi)核也要有操作硬件的能力，這就是驅(qū)動(dòng)程序。我們首先來(lái)看看一個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)程序是什么樣子。首先我們的應(yīng)用程序是調(diào)用open()、read()、write()這些標(biāo)準(zhǔn)的接口去訪問(wèn)硬件。那么就進(jìn)入驅(qū)動(dòng)程序里面，驅(qū)動(dòng)程序里面有對(duì)應(yīng)的drive_open()、drive_read()、drive_write()。最后在驅(qū)動(dòng)程序里面，去配置硬件。比如一個(gè)LED點(diǎn)燈驅(qū)動(dòng)，那么drive_open()要把GPIO設(shè)置為輸出引腳，drive_read()，返回GPIO狀態(tài)，driver_write()則寫(xiě)GPIO，讓引腳輸出高電平或者低電平。

對(duì)于我們的LED驅(qū)動(dòng)程序，你需要提供drive_open()、drive_read()、drive_write()這些接口，這就是它的框架。具體的怎么操作硬件，就是硬件操作。所以說(shuō)，我們事先在單片機(jī)里面，熟悉熟練的掌握硬件操作。即驅(qū)動(dòng)程序的組成：

驅(qū)動(dòng)程序=軟件框架+硬件操作

你需要學(xué)會(huì)看原理圖、看硬件怎么連接、看芯片手冊(cè)、知道怎么讀寫(xiě)寄存器。這一切都可以先在單片機(jī)里面學(xué)習(xí)，去掌握。以后學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動(dòng)時(shí)，把重點(diǎn)放在軟件框架就行了。

我們可以事先學(xué)習(xí)單片機(jī)，單片機(jī)的學(xué)習(xí)可以讓我們先拋開(kāi)復(fù)雜的軟件結(jié)構(gòu)，先掌握硬件的操作，如：看原理圖、芯片手冊(cè)、寫(xiě)程序操作寄存器等。這就是為什么單片機(jī)沒(méi)有前途，我們也要學(xué)習(xí)。是因?yàn)樗锩嫔婕暗挠布僮鳎瑢?duì)我們后續(xù)的學(xué)習(xí)，非常有用處。

現(xiàn)在我們知道了，我們學(xué)習(xí)單片機(jī)，不是為了掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技能，而是為了掌握Bootloader，掌握硬件操作。

原帖轉(zhuǎn)自：http://bbs.elecfans.com/jishu_1544437_1_1.html