[FabNotes16] 第八周：嵌入式编程

这周学习 嵌入式编程.

微处理器/微控制器

依然是填鸭式地猛灌新名词：

• 内存: registers, SRAM(静态存储器), DRAM(动态随机存取记忆体), EEPROM(只读存储器), FLASH(闪存), fuse
• 外设: A/D(模拟数字转换 Analog to Digital), comparator, D/A, timer/counter/PWM(脉宽调制), USART(串行通信), USB
• word size: 8, 16, 32, 64
• 芯片家族: 8051, PIC, MSP, AVR (我们用到的), ARM STM32 mbed, PSoC xCORE Propeller
• 供应商: Octopart, Digi-Key, Mouser, Newark, Farnell, SparkFun, Adafruit
• 时钟
  • 种类:
    • RC (10%, 1% calibrated 校准)
    • ceramic 陶瓷 (0.5%)
    • quartz 石英 (50 ppm)
  • PLL 锁相环
  • instruction cycles 指令周期
  • overclocking 超频

开发

• in-system development (加载程序到处理器)
  • ISP: 用来跟编程器交互的程序
  • 引导程序(bootloader): Arduino, DFU, Micronucleus
  • JTAG 主控器, PDI 并行数据接口
  • ICE
• 编程器
  • ISP
    • FabISP
    • avrdude
  • JTAG, PDI
    • Atmel-ICE
• 汇编语言: hex file, instruction set, opcodes, mnemonics, directives, expressions, avr-as, gavrasm
• C 语言 (Arduino 底层语言): 需要用编译器将 C 语言代码转成十六进制代码(hex codes)
  • AVR 依据 GCC (the GNU Compiler Collection) 而设计. AVR Libc 提供 C 语言和 AVR 通信的库
  • OS X 请用 CrossPack for AVR
  • 在课程中，我们使用 GCC 将 C 语言代码编译成 AVR 可以读懂的十六进制代码
• IDE
  • 写程序, 编译, 加载到处理器
  • Atmel Studio, Eclipse, AVR, CodeBender
• Interpreters(一般都很慢): Python, BASIC, FORTH, AVRSH, Javascript(Espruino, Tessel, iop.io)

主机通讯

• 有一些与串口通讯的库，比如 python 的 pyserial

• FTDI: 提供 USB 与其他模块的通信连接(包括模块、线缆、集成电路等)

  • 连接线
  
  • libFTDI

板子

• AVR

  • Atmel AVR系列是一种基于改进的哈佛结构、8位～32位精简指令集（RISC）的微控制器

    

  • Arduino: 开发板 + C 语言库 + IDE + 烧录程序 + 头文件

    illu-arduino-UNO.png

+ XMEGA: AVR 较新的系列
    - [features](http://www.atmel.com/Images/doc7925.pdf)
    - toolchain: [CrossPack for OS X](https://www.obdev.at/products/crosspack/index.html)

• ARM

  • ARM 是主流的手机处理器架构

  • STM32

  • Rasberry Pi

    

- [BeagleBone](http://beagleboard.org/)
- [PandaBoard](http://pandaboard.org/)
- [Snappy](https://developer.ubuntu.com/en/snappy/)

• PSoC: 芯片上的可编程系统 windows only
  

更多资料

AVR chip data sheets

课程资源

• Fab Academy 2016 课表
• Week8 课程视频
• Week8 课程大纲
• 我的英文笔记 Gitbook
• 公众号文章列表