嵌入式开发需要什么硬件

eefocus_3924226

嵌入式开发是指在嵌入式系统中进行硬件和软件的设计与开发。嵌入式系统通常是针对特定功能或任务设计的计算机系统，通常嵌入到更大的设备中，无法独立操作。嵌入式开发所需的硬件依赖于具体的应用需求，但一般来说，包括以下几种基础硬件：
　　1. 开发板
　　开发板是嵌入式开发常见的硬件平台。它集成了处理器、存储、输入输出接口等，可以作为嵌入式系统的基础平台。常见的开发板包括：
　　Arduino：一种开源硬件平台，适合初学者，广泛用于简单的嵌入式项目。
　　Raspberry Pi：基于Linux的开发平台，功能强大，适合中开发。
　　STM32开发板：基于ARM Cortex-M系列处理器，广泛用于工业、汽车和消费电子等领域。
　　ESP32/ESP8266：适合物联网应用的开发板，带有Wi-Fi和蓝牙功能。
　　BeagleBone：一种适用于Linux嵌入式开发的开发板，具备丰富的I/O接口。
　　2. 处理器 (MCU / MPU)
　　嵌入式系统的是处理器，根据不同的应用需求，可能选择不同类型的处理器：
　　微控制器（MCU）：例如，基于ARM Cortex-M系列的微控制器（如STM32、NXP的LPC系列、Microchip的PIC系列等），通常用于低功耗、小型系统。
　　微处理器（MPU）：例如，基于ARM Cortex-A系列、Intel的x86架构或其他处理器，用于功能更强大的嵌入式系统，如运行Linux系统的设备。
　　3. 存储器
　　嵌入式系统需要存储程序和数据。常见的存储器有：
　　闪存（Flash）：用于存储程序代码，常见于嵌入式设备中，如SPI Flash、eMMC。
　　SRAM：用于存储临时数据或运行时变量。
　　EEPROM：用于存储少量需要保持的配置信息，尤其适用于电池供电的系统。
　　SD卡：常用于存储大容量数据的嵌入式应用，特别是需要频繁读写数据的场景。
　　4. 输入输出接口
　　嵌入式系统需要与外界交互，通常包括以下几种接口：
　　GPIO（通用输入输出）：数字输入输出，用于与开关、传感器、LED等设备进行交互。
　　UART / USART：串口通信接口，常用于与其他设备（如调试工具、通信模块）进行数据传输。
　　SPI / I2C：高速串行通信接口，通常用于与外设（如传感器、显示器、存储设备等）进行通信。
　　CAN总线：用于汽车、工业自动化等应用中进行设备间通信。
　　USB接口：用于与计算机或其他外部设备连接。
　　Ethernet / Wi-Fi / 蓝牙：用于网络连接，尤其是物联网（IoT）应用中。
　　ADC / DAC：模拟数字转换器和数字模拟转换器，用于与模拟信号进行交互。
　　5. 电源管理模块
　　嵌入式系统通常需要电源管理硬件：
　　电池：特别是移动或无线设备，通常需要电池（如锂电池）来提供能源。
　　稳压器：确保系统稳定工作所需的电压。
　　电源监测模块：用于监控电源电压、电流和电池状态。
　　6. 显示和输入设备
　　根据应用场景的不同，嵌入式系统可能需要显示或输入设备：
　　LCD/OLED显示屏：用于显示信息或用户界面。
　　按键/触摸屏：用于接收用户输入，尤其是在需要交互的设备中。
　　传感器：如温度传感器、湿度传感器、加速度计、陀螺仪、压力传感器等，用于采集外部环境数据。
　　7. 调试和开发工具
　　为了开发和调试嵌入式系统，还需要一些硬件工具：
　　JTAG/SWD调试器：用于调试微控制器或处理器，通过硬件接口与目标设备进行调试和烧录。
　　编程器：用于将编写好的程序烧录到微控制器或开发板上。
　　逻辑分析仪：用于捕获和分析电路中传输的数字信号，调试时常用。
　　示波器：用于测量电路中的模拟信号，尤其是时序信号的调试。
　　8. 外设硬件
　　根据具体应用，嵌入式系统可能还会使用到各种外设：
　　传感器：如温度、湿度、光线、距离传感器等，用于环境监测、自动化控制等。
　　执行器：如马达、电机、继电器等，用于控制物理设备的操作。
　　音频设备：如麦克风、扬声器等，用于音频输入输出。

阅读全文