嵌入式开发：基础知识介绍

一、嵌入式系统

1、介绍

  以提高对象体系智能性、控制力和人机交互能力为目的，通过相互作用和内在指标评价的，嵌入到对象体系中的专用计算机系统。

2、分类

  按其形态的差异，一般可将嵌入式系统分为：芯片级（MCU、SoC）、板级（单片机、模块）和设备级（工控机）三级。

3、组成

  嵌入式系统是专用的计算机系统，由以下四大元素组成：微处理器、存储器、输入输出设备和通讯与扩展接口。

二、Arduino

1、Arduino简述

• 一个简单易用的开源电子平台。
• 所有的Arduino板是完全开源的。
• 简化了微控制器的工作过程，封装程度高，对初学者友好。
• Arduino板可读取开关或传感器的数据，并控制电机、LED灯等，扩展功能丰富。
• 使用Arduino IDE软件开发环境，可控制Arduino实现所需要的功能。

2、Arduino优点

  （1）价格便宜：与其他微控制器相比，Arduino价格便宜。自制Arduino板可以最大幅度降低成本。
  （2）跨平台：Arduino软件（IDE）可运行在Windows、Macintosh OSX和
Linux系统上，而大部分微控制器只能运行在Windows环境下。
  （3）简单、清晰的编程环境：Arduino软件对初学者而言，很容易上手，对高级用户又不乏灵活性。对教师而言，它基于Processing编程环境，学习Processing编程的学生将会熟知Arduino是如何工作的。
  （4）开源和可扩展软件： Arduino软件是一种开源工具，有经验的开发者可以通过C++库对它进行扩充。想要了解技术细节的人可以跳过Arduino，直接用AVR C进行编程。同样，如果需要也可以将AVR-C代码直接添加到Arduino程序中。
  （5）开源和可扩展硬件：Arduino板的发布遵循“知识共享许可协议”，故有经验的电路设计者可以开发自己的模块，扩展它，或对它进行改进，为了了解Arduino的工作原理和降低成本，甚至有经验的用户可以设计Arduino电路试验板

3、Arduino开发板对比

4、Adriuno IDE开发环境

工具栏按钮功能如下：
（1）验证：检查代码编译时的错误。
（2）下载（上传）：编译代码并且下载到选定的开发板中
（3）新建：弹出一个新建项目的窗口，编写新的项目代码。
（4）打开：弹出一个包含在项目文件夹中所有项目的菜单，选择其中一个会打开相应的代码，新的项目会覆盖当前的项目。
（5）保存：保存项目。
（6）串口监视器：打开串口监视器。

5、Ardiuno程序结构

  Arduino程序结构主要是包含setup()和loop()。
  开发板程序运行的时候，首先执行setup( )，且仅执行一次，通常设置引脚和初始化，setup( )执行后，loop( )不断地循环执行该函数体内的语句。

在这里插入图片描述

三、常用的元器件简介

1、发光二极管

  发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，具有单向导电性。发光二极管导通电压一般在1V左右，导通电流一般为10mA。

  二极管一般标记为D，常用在整流、稳压、恒流、开关、发光及光电转换等电路中。

2、杜邦线

  杜邦线是一种连接导线，可用于实验板的引脚扩展、增加实验项目等。通过杜邦线，可以快速把各种模块与Arduino引脚连接在一起，无需焊接就可进行电路试验。杜邦线接头有两种形式：插针和插孔。

四、总结

本篇博客对利用Adriuno进行嵌入式开发做一个基本的整理，内容不全，主要是应付考试方便复习。