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【摘 要】嵌入式系统应用的普及，促进就业市场对嵌入式系统人才的巨大需求，这种需求吸引更多的人投入嵌入式系统的学习。本文介绍如何低成本构建一个嵌入式系统开发平台。
【关键词】构建、嵌入式系统、学习平台
2000年来，嵌入式系统应用的普及，嵌入式系统产品在国民经济所占比重越来越大，形成上仟亿元的市场产值，这个比例还在进一步上升。对人们生产、教育、日常生活所产生的影响越来越大，受到重视程度日益提高。近年热起来的物联网技术又为嵌入式的发展火上加油。使嵌入式系统成为当前最热门、最具发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统分嵌入式硬件系统和嵌入式软件系统。以嵌入式软件系统为例：目前国内嵌入式人才极度匮乏，有的企业项目因为招不到高质量或数量足够的人才而无法开展。结合今年国家正式实施的4G通讯，对人才需求缺口更大。看到这一现状，刚步出校门不久或还在校园学习的学子，不少以此为就业目标，通过各种途径提高自己的专业水平。嵌入式系统学习不同于通用计算机系统学习，仅靠一台通用微型计算机即可构建一个完善的学习平台。除一台通用微型计算机外，还需要一个嵌入式系统开发学习平台。学习嵌入式系统仅仅依靠学校课程教学计划内的实验学时是完全不能胜任的。很多基础性、验证性、操作性、探究性的学习要在课外完成，学校实验室开放是有时间性的，设备也不能随意进行拆除或改动。如何构建一个经济、便于携带、功能完善的嵌入式系统开发平台。对于刚步出校门，收入不高的学子以及还在校园内学习的学子来讲，尤为重要。构建一个和学校一样的开发平台，一是价格贵，二是体积大，不便于携带。笔者就多年的教学，谈一点自己的看法：
一、通过虚拟软件系统
通过虚拟软件构建一个虚拟化的开发平台，是一个相当经济、便捷的学习模式，可以使用当前流行的仿真软件Proteus。Proteus 是由英国公司开发的电路分析与实物仿真软件，非常适合51系列、ARM 嵌入式设计仿真与开发的软件。使用proteus可以进行51系列、ARM7学习的仿真，keil软件作程序设计开发IDE环境，proteus作电路原理设计和仿真。效果相当不错，适合于刚准备接触或刚入门的学习者使用。缺点是该软件支持的微控制器型号有限。
二、通过开发板
针对嵌入式系统学习和项目开发的巨大需求，市场上嵌入式系统的各类开发板琳琅满目，功能大同小异，能满足嵌入式系统学习和一些项目开发的需要，价格相对实验室的实验箱来说，价格是实验箱的四分之一。目前市场上的嵌入式系统开发板主要有：1、8位机：以51系列为代表，价格在70至200元内。2、16位机：以凌阳SPCE061A为代表，价格在150至200元内。3、32位机（ARM架构）：这个系列的开发板种类繁多，我们可以根据自己的情况合理进行选择，选择一款适合自己学习需要的开发板。下面按处理器类型作一个大概分类及介绍：ARM7：价格在150至400元；ARM9：价格在400至600元；ARM11：价格在500至600元；Cortex-A8：价格在600至800元；Cortex-A9：价格在1000至2000元
上述五类处理器开发板学习平台，搭载的基本模块主要有：核心板、电阻或电容屏输出显示模块、音频处理模块、摄像头信息处理模块、A/D、D/A转换模块、SD卡存储处理模块、温度、红外传感器处理模块以及扩展输入/输出接口，提供的输入/输出接口功能丰富。完全能满足嵌入式学习的需要。为方便学习和增加卖点，有些公司开发的开发板提供详细的开发板全套资料。诸如：开发板器件资料、电路原理图、PCB板原理图、指导书、案例教程、参考代码等。甚至还有针对具体开发板配套的详细视频教程，买一块开发板相当于顺便加入一个免费培训班。嵌入式系统的学习离不开嵌入式操作系统，学习嵌入式操作系统主要选择linux，主要原因是linux是开源的。很多学校《操作系统》这门课以Linux为对象开设。上述所列开发板都支持Linux，除此而外，还支持μC/OS、WIN CE。后三类还支持android。近年来嵌入式操作系统的发展异常迅猛，android造就一个传奇。短短几年，一跃成为嵌入式操作系统的排头兵。基于android平台的智能手机市场占有率稳居榜首。三星手机搭借android，加上优秀的设计，成功的市场化运作，成就2013年手机排行榜第一。学习基于android环境下的开发已成为一种热潮。如果想构建android环境下的开发平台建议选择后三种平发板。
三、通过智能机小车（机器人）构建一个寓教于乐的学习开发平台
兴趣是学习最好的动力和老师。智能小车（机器人）在生活中的应用日渐推广，如自动擦地机器人、各种探测机器人、机器人玩具等。随着社会的发展，社会对智能小车（机器人）的需求会越来越大，将成为一个新兴的产业。我们可以通过购买相应模块自己DIY或购买现成的搭建一个轻松的、寓教于乐的嵌入式系统学习平台。通过学习编程控制，实现自己的设想。每当看到自己的智能小车（机器人）逐渐成长，会完成各种运动或动作，完成预定的任务，得到的喜悦和自豪是难一用语言描述的。这种成就会推动你向更高层次学习和探索。嵌入式系统学习一定要有一个合适的学习平台，笔者认为最好的平台就是开发板。有一块开发板，你不受时间、地点、场合的限制。心情好、状态佳，打开计算机、接上开发板，马上可以投入忘我的学习状态。对于正在学习或想参加嵌入式系统开发培训的学习者更应该拥有一块开发板。学校提供给的实验次数有限，自己课余时间要多做实验。专门的嵌入式培训学习，学习强度太大，全天都在上课、实验，根本没有时间及时消化和吸收，不少学员因为基础差或其它原因适应不了。有了这样一块开发板，你在参加之前通过自学，逐步搞清楚嵌入式系统的开学流程，涉及的内容及相关知识，进入培训班学习相对轻松，结业后，再通过开发板对学习过程中的很多疑点、难点进行实验，你会发现你的投入物有所值。以上是笔者嵌入式学习过程的一些体会，希望对大家的学习有所帮助。
参考文献：
[1]杨继森，杨奕，张静等 “虚拟实验平台在嵌入式系统教学改革中的应用” [J] 实验室研究与探索，2011年2月 51-54
[2]周润景，袁伟亭，景晓松等 “Proteus在MCU-51&ARM7系统中的应用百例”[M] 电子工业出版社 2006年10月
【关键词】构建、嵌入式系统、学习平台
2000年来，嵌入式系统应用的普及，嵌入式系统产品在国民经济所占比重越来越大，形成上仟亿元的市场产值，这个比例还在进一步上升。对人们生产、教育、日常生活所产生的影响越来越大，受到重视程度日益提高。近年热起来的物联网技术又为嵌入式的发展火上加油。使嵌入式系统成为当前最热门、最具发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统分嵌入式硬件系统和嵌入式软件系统。以嵌入式软件系统为例：目前国内嵌入式人才极度匮乏，有的企业项目因为招不到高质量或数量足够的人才而无法开展。结合今年国家正式实施的4G通讯，对人才需求缺口更大。看到这一现状，刚步出校门不久或还在校园学习的学子，不少以此为就业目标，通过各种途径提高自己的专业水平。嵌入式系统学习不同于通用计算机系统学习，仅靠一台通用微型计算机即可构建一个完善的学习平台。除一台通用微型计算机外，还需要一个嵌入式系统开发学习平台。学习嵌入式系统仅仅依靠学校课程教学计划内的实验学时是完全不能胜任的。很多基础性、验证性、操作性、探究性的学习要在课外完成，学校实验室开放是有时间性的，设备也不能随意进行拆除或改动。如何构建一个经济、便于携带、功能完善的嵌入式系统开发平台。对于刚步出校门，收入不高的学子以及还在校园内学习的学子来讲，尤为重要。构建一个和学校一样的开发平台，一是价格贵，二是体积大，不便于携带。笔者就多年的教学，谈一点自己的看法：
一、通过虚拟软件系统
通过虚拟软件构建一个虚拟化的开发平台，是一个相当经济、便捷的学习模式，可以使用当前流行的仿真软件Proteus。Proteus 是由英国公司开发的电路分析与实物仿真软件，非常适合51系列、ARM 嵌入式设计仿真与开发的软件。使用proteus可以进行51系列、ARM7学习的仿真，keil软件作程序设计开发IDE环境，proteus作电路原理设计和仿真。效果相当不错，适合于刚准备接触或刚入门的学习者使用。缺点是该软件支持的微控制器型号有限。
二、通过开发板
针对嵌入式系统学习和项目开发的巨大需求，市场上嵌入式系统的各类开发板琳琅满目，功能大同小异，能满足嵌入式系统学习和一些项目开发的需要，价格相对实验室的实验箱来说，价格是实验箱的四分之一。目前市场上的嵌入式系统开发板主要有：1、8位机：以51系列为代表，价格在70至200元内。2、16位机：以凌阳SPCE061A为代表，价格在150至200元内。3、32位机（ARM架构）：这个系列的开发板种类繁多，我们可以根据自己的情况合理进行选择，选择一款适合自己学习需要的开发板。下面按处理器类型作一个大概分类及介绍：ARM7：价格在150至400元；ARM9：价格在400至600元；ARM11：价格在500至600元；Cortex-A8：价格在600至800元；Cortex-A9：价格在1000至2000元
上述五类处理器开发板学习平台，搭载的基本模块主要有：核心板、电阻或电容屏输出显示模块、音频处理模块、摄像头信息处理模块、A/D、D/A转换模块、SD卡存储处理模块、温度、红外传感器处理模块以及扩展输入/输出接口，提供的输入/输出接口功能丰富。完全能满足嵌入式学习的需要。为方便学习和增加卖点，有些公司开发的开发板提供详细的开发板全套资料。诸如：开发板器件资料、电路原理图、PCB板原理图、指导书、案例教程、参考代码等。甚至还有针对具体开发板配套的详细视频教程，买一块开发板相当于顺便加入一个免费培训班。嵌入式系统的学习离不开嵌入式操作系统，学习嵌入式操作系统主要选择linux，主要原因是linux是开源的。很多学校《操作系统》这门课以Linux为对象开设。上述所列开发板都支持Linux，除此而外，还支持μC/OS、WIN CE。后三类还支持android。近年来嵌入式操作系统的发展异常迅猛，android造就一个传奇。短短几年，一跃成为嵌入式操作系统的排头兵。基于android平台的智能手机市场占有率稳居榜首。三星手机搭借android，加上优秀的设计，成功的市场化运作，成就2013年手机排行榜第一。学习基于android环境下的开发已成为一种热潮。如果想构建android环境下的开发平台建议选择后三种平发板。
三、通过智能机小车（机器人）构建一个寓教于乐的学习开发平台
兴趣是学习最好的动力和老师。智能小车（机器人）在生活中的应用日渐推广，如自动擦地机器人、各种探测机器人、机器人玩具等。随着社会的发展，社会对智能小车（机器人）的需求会越来越大，将成为一个新兴的产业。我们可以通过购买相应模块自己DIY或购买现成的搭建一个轻松的、寓教于乐的嵌入式系统学习平台。通过学习编程控制，实现自己的设想。每当看到自己的智能小车（机器人）逐渐成长，会完成各种运动或动作，完成预定的任务，得到的喜悦和自豪是难一用语言描述的。这种成就会推动你向更高层次学习和探索。嵌入式系统学习一定要有一个合适的学习平台，笔者认为最好的平台就是开发板。有一块开发板，你不受时间、地点、场合的限制。心情好、状态佳，打开计算机、接上开发板，马上可以投入忘我的学习状态。对于正在学习或想参加嵌入式系统开发培训的学习者更应该拥有一块开发板。学校提供给的实验次数有限，自己课余时间要多做实验。专门的嵌入式培训学习，学习强度太大，全天都在上课、实验，根本没有时间及时消化和吸收，不少学员因为基础差或其它原因适应不了。有了这样一块开发板，你在参加之前通过自学，逐步搞清楚嵌入式系统的开学流程，涉及的内容及相关知识，进入培训班学习相对轻松，结业后，再通过开发板对学习过程中的很多疑点、难点进行实验，你会发现你的投入物有所值。以上是笔者嵌入式学习过程的一些体会，希望对大家的学习有所帮助。
参考文献：
[1]杨继森，杨奕，张静等 “虚拟实验平台在嵌入式系统教学改革中的应用” [J] 实验室研究与探索，2011年2月 51-54
[2]周润景，袁伟亭，景晓松等 “Proteus在MCU-51&ARM7系统中的应用百例”[M] 电子工业出版社 2006年10月