嵌入式系统的软件开发离不开C语言,而在C语言上应用最为广泛的便是嵌入式C。嵌入式C是针对嵌入式系统的一个特殊版本,它通过对标准C语言进行简化、优化和扩展,使得编写嵌入式系统的软件更为方便、高效和稳定。因此,掌握嵌入式C是学习嵌入式系统必不可少的一环。
嵌入式C语言相对于标准的C语言,主要有以下不同之处:
1、变量类型的限制:嵌入式C语言规定,变量必须显式声明其类型,且每种类型的占用空间必须固定,也就是说,不像标准C语言可以通过int类型定义变量,然后根据具体情况进行优化;
2、函数的限制:嵌入式C语言要求,每个函数的入口必须有且只有一个,并且同一函数中不能出现多个return语句;
3、存储修饰符的限制:嵌入式C语言规定,在程序中定义全局变量时必须使用extern关键字进行声明,在函数中定义的局部变量则使用auto关键字进行声明;
除了嵌入式C之外,还有部分嵌入式系统会使用C++语言进行开发,不过掌握嵌入式C语言是基础。
汇编语言是一种基于机器指令的低级语言,嵌入式系统中应用广泛。一般在高级语言无法胜任的场景下(如实时性、优化等),使用汇编语言编写的代码可以更好的满足嵌入式系统的需求。此外,理解汇编语言可以让程序员更好地理解CPU、寄存器等底层的硬件架构,对于优化程序也非常有帮助。
对于初学者来说,理解汇编语言的难度相对较大,需要花费更多的时间和精力。但对于在嵌入式系统领域工作的开发人员来说,掌握汇编语言是非常有必要的。
嵌入式系统的软件开发中不仅要了解硬件架构,还要了解操作系统。操作系统可以协调各个软件、硬件资源的调度,提供一个高效稳定的运行环境。在了解操作系统的基础知识之后,可以深入学习嵌入式操作系统的开发,比如FreeRTOS、uC/OS-II等。
掌握嵌入式系统必须了解硬件部分的知识,尤其是微控制器的相关知识。微控制器是嵌入式系统中的核心部件,它负责处理嵌入式系统的信息交互和数据处理。学习微控制器时需要了解其相关的外设、寄存器、通信接口等内部结构。
此外,还需要了解一定的电路基础知识,如电源电路、通信电路等,以便能够理解和设计硬件部分的方案。