嵌入式系统开发
在微型计算系统中,嵌入式开发通常面临资源受限的环境。开发者需要针对特定硬件进行应用程序设计,这些应用程序可能直接运行在裸机上,也可能运行在低资源实时操作系统(RTOS)上,或者在资源稍高的平台运行嵌入式 Linux。
嵌入式开发强调对系统层的控制,包括硬件接口管理、驱动开发、实时任务调度、通信协议实现、固件开发与移植等。与通用计算不同,嵌入式系统的开发者必须兼顾性能、功耗和可靠性,常常需要直接操作寄存器、中断和外设。
在开发语言上,C 语言仍然是主流,汇编用于性能关键或底层初始化场景。在高性能嵌入式平台,C++ 也被广泛使用,尤其是在图形界面和应用框架开发中。
平台分级
嵌入式平台根据性能规格、资源容量和生态环境有明显差异。不同平台适合不同的开发方式和软件生态,主要可以按 RAM、Flash 和 CPU 性能划分如下:
| 级别 | RAM | Flash | CPU 类型 | 典型应用实例 |
|---|---|---|---|---|
| 裸机级 | < 1 MB | < 10 MB | 8/16/32 位低频 MCU,几十到几百 MHz | 传感器、简单控制器(温控器、智能开关)、LED、工业仪表 |
| RTOS 级 | 1 ~ 16 MB | < 128 MB | 32 位 MCU /低端 SoC,几十到几百 MHz | 工业 HMI、手持设备、传感器网关、智能家电、轻量 GUI(LVGL) |
| 嵌入式 Linux 级 | 16 ~ 128 MB | < 1 GB | ARM Cortex-A5/A7/A8 或类似中端 SoC | framebuffer GUI、Qt Embedded、SDL2 应用、网络服务、触摸屏 HMI |
| Linux 级 | > 128MB | > 1GB | ARM Cortex-A53/A72、x86 SoC | 高端 HMI、工业平板、Flutter/Qt GUI、视频播放、多任务处理 |