嵌入式linux项目案例,通过项目案例来学嵌入式

0 序言

笔者在一所应用技术型大学里工作了近十年，在工作期间，见到了很多同学在学习一些新技能的时候都是在跑各种开发板上的例程，比如说点个流水灯，驱动个屏幕什么的，当把这些例程跑通后，他们就会很开心，因为这对于他们来说就是0到1的突破，就像我当初学习C语言的时候，看到hello world也是兴奋的不行。但是只会这些例程是远远不够的，特别当他们遇到一些综合的问题的时候往往束手无策，通常他们把教程中的程序直接复制过来改一改然后就运行，其实大多数时候这样做是不行的，教程上的程序只是针对于某个功能的演示，如果想应用到实际当中，还要做很多的处理。其实总结起来就是缺少完整案例的训练来把同学们所学的知识点全部贯通起来，即使网上也有相关的案例教程，由于同学们初学的原因，很多细节问题可能把控不好，导致整个程序都无法调通。为了帮助初学者很好的入门，笔者计划写一系列教程，帮助同学们完成这个入门的过程。

1 数据采集系统

笔者计划以数据采集系统为案例，所涉及到的内容包括STM32、FPGA、树莓派/Linux、数字信号处理等内容，尽量包含电子信息类本科生所学的专业课程。笔者也会建立答疑群，来帮助同学们解答在学习中遇到的问题。划重点，这是答疑群，就像上课一样，有什么不会的都可以在群里问，只要是跟这个案例相关的就行。

本文的题目是教大家学习嵌入式，可能我所理解的嵌入式和大家在网上看到的嵌入式的概念不一样，网上一说到嵌入式基本上指的是嵌入式Linux开发，而我理解的嵌入式则是一个更广泛的概念，只要是那种小型专用设备的开发，不管用的什么类型的芯片，我基本上都把他们归为嵌入式开发。关于嵌入式这个概念，大家有不同的意见可以相互探讨。

下面说说数据采集系统的方案。

(以上图片均来自网络，只是为了观看美观才加入的图片，如有侵权，请联系作者删除)

框图最右面的AD/DA是整个采集系统的最前端，负责把电的模拟量转换成数字量，然后将数字量通过串口或并口的方式发送给FPGA或者是STM32，这里同时使用了FPGA和STM32是因为有些数字量适合用FPGA处理，有些数字量适合用STM32处理，因此这里把两种方式都包括了，采集到的数字量经过FPGA或STM32处理后再通过USB2.0送到树莓派进行下一步处理，这里的树莓派就相当于一台小电脑，里面运行的是Linux操作系统，只不过这个Linux功能比嵌入式Linux的功能要多很多，在树莓派里会对采集的数据再做处理，例如滤波等等，最后将处理后的数据显示在触摸屏上，此处使用QT来编写图形界面。

3 结束语

初步想法是实现FPGA和STM32分别控制两个ADC采集两路模拟信号(模拟信号参数此先不确定)，并经过树莓派的处理，能够在显示屏上显示两路模拟信号的波形，并计算出每一路信号的频率和幅值。类似于一个简单的示波器，但是比示波器功能要少很多。麻雀虽小，五脏俱全。功能虽然简单，但是基本上包括了嵌入式系统所需要的大部分知识，也足够同学们入门学习了。

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