MCU工程師幾個階段的開發(fā)感悟~

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來源：嵌入式資訊精選

自從我（原作者）去年被調(diào)到了嵌入式組，終于和以前研究生階段搞的開發(fā)經(jīng)歷一致了。但以前用的是ADS工具，還有用Linux平臺上的交叉編譯工具鏈，還有看linux 內(nèi)核的驅(qū)動代碼。

現(xiàn)在搞起對日外包了。日本人不愛用linux，凡事總是搞出自己的一套。現(xiàn)在用的ut-kernel(看成一個RTOS就好),  開發(fā)工具則有RVDS,DS-5，MTK和IAR， 硬件調(diào)試器有Dstream， Realview ICE。

現(xiàn)在對應(yīng)的是富士通半導(dǎo)體部門，做的MCU（基于arm cm3,cm4, ca5核的富士通芯片） 的軟件開發(fā)測試。

本來自己的想法是搞搞嵌入式，熟悉下硬件東西，這樣可以加深的我的底層編程功底。

以下是幾個階段的工作感悟

1、ut-kernel/FA5 測試修復(fù)BUG工作：

日本人做的ut-kernel屬于嵌入式RTOS范疇，這塊同類的產(chǎn)品有uc/os, vxworks等，共同特征是高度可裁減，想塞到片內(nèi)那有限的容量內(nèi)。還有實時性好吧。實時性不僅表現(xiàn)在可搶占式進程調(diào)度，還有快速響應(yīng)中斷的能力。

RTOS的設(shè)計畢竟和通用操作系統(tǒng)（linux）的設(shè)計思想還是有很大的差別的。感覺這個領(lǐng)域更適合微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的發(fā)揮，宏內(nèi)核結(jié)構(gòu)如linux可裁剪性方面是個缺點。

這個ut-kernel算是代碼量比較簡單，里面的修復(fù)BUG工作我覺得也不難，期間有timer相關(guān)的BUG，最后一看發(fā)現(xiàn)timer相關(guān)的代碼根本沒改造。

印象深刻的是后期做性能測試，對FA5和FM3芯片做比較時，因為兩個各基于Cortex-m3和cortex-a5架構(gòu)，架構(gòu)不同，發(fā)現(xiàn)這里面還是很有意思的。一開始FA5的性能沒有發(fā)揮出來，找到原因，cache沒打開。高檔次的CPU是要靠cache發(fā)揮威力的。

于是查找芯片手冊，正確地初始化了cache并打開它。后來又發(fā)現(xiàn)還有些功能如指令分支預(yù)測等這些也得打開，于是又修改了相關(guān)寄存器。完了，感覺FA5的性能比以前好了很多。

于是對CM3和CA5的架構(gòu)差別方面，我又充滿了興趣。我覺得知道這些，對以后并行多核程序開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一些東西都有幫助。

感覺FA5這種檔次高的芯片應(yīng)該用到手持設(shè)備開發(fā)中去。那些工控級別的應(yīng)用應(yīng)該是FM3這類51單片機取代者的天下。ut-kernel是配著FM3芯片開發(fā)的，感覺配上FA5的話，ut-kernel架構(gòu)就應(yīng)該進行大改變了，或者直接用linux等內(nèi)核比較好。

期間做了個初始化外接的DDR芯片工作，我們直接從UBOOT社區(qū)那邊拷過來該芯片的初始化代碼。然后針對該代碼做成一個具有初始化DDR單一功能的AXF可執(zhí)行文件。以此來方便我們測試。

還有測試中間差點鬧出來一個大問題，當(dāng)時日方客戶見我們的初始化DDR代碼中還殘留有GPL版權(quán)信息，他們大怒，拷貝代碼慣了，對版權(quán)從來沒怎么看重。日本人對這塊比較看重，聽說在日本下載盜版音樂好像要被起訴。

下來經(jīng)過這場事，我們對版權(quán)方面的東西特別敏感，搞好代碼后，首先要在代碼包中掃描版權(quán)信息。

2、micro.NET framework 在FM3平臺上的移植

這個項目做起來還是非常有發(fā)展前途的?？纯船F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)炒得多么火熱就知道了，可惜做了不到一半，日本人就給咔嚓掉了。不是我們做的不好，而是他們又想讓我們做別的是事情了。

做對日外包就是這樣，沒自主權(quán)，得按別人指令辦事。

這個項目的做的過程中，終于我對串口，timer，GPIO移植熟悉了很多，自己也做了些特性改造。而且我也會根據(jù)開發(fā)板的板子布線原理圖以及芯片手冊來寫一些簡單的驅(qū)動代碼了。

還有對scatfile，分散加載也熟悉了很多，對于MDK, RVDS，DS-5調(diào)試工具以及ICE,Dstream等硬件調(diào)試器的靈活運用也掌握了不少。

3、ut-kernel/M3及M4F的測試

我親自參與并熟悉了怎么在片外再擴接一個SRAM，因為我們的測試代碼體積還比較龐大，無法放到片內(nèi)中。想想自己以前本科學(xué)電子的，那時對示波器，萬用電表掌握的特別熟練?，F(xiàn)在卻全部都忘完了（因為后來一直都搞的是純軟件）?？吹巾椖拷M同事在使用示波器時，我想到自己還是有基礎(chǔ)的，快速學(xué)習(xí)能力還是有的。

因為做驅(qū)動開發(fā)，不可避免要用到示波器等這些設(shè)備?？上М?dāng)時外接SRAM硬件并沒多大問題，而且示波器等還是借的，所以我沒太多機會熟悉這些硬件測量設(shè)備。

想想自己本科數(shù)字電路，模擬電路等一些硬件課程，實驗課程都學(xué)的不錯的。哎，如果我這些功底都恢復(fù)并加強的話，那么自己的底層軟件編程也會加強不少，最主要的是編程視野也會相當(dāng)開闊。畢竟最高層的軟件算法分析設(shè)計，我研究生階段都掌握了。

沒事以后會有機會繼續(xù)窺探到這一領(lǐng)域的。

可惜外接ram又不穩(wěn)定，后來我們又不得不移到片內(nèi)進行測試。這時為了能把程序放到片內(nèi)去跑，就要對ut-kernel里面占用內(nèi)存空間的地方進行剪裁了，好在ut-kernel都是可裁剪的，在我們裁剪完之后，發(fā)現(xiàn)放到片內(nèi)ram中測試比片外ram穩(wěn)定多了。

還有對嵌入式系統(tǒng)的軟件BUG調(diào)試也有所掌握，感覺嵌入式里面的軟件調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)東西跑飛了。這時可以有多個途徑查找。也許是沒禁掉看門狗，或者那些pend_sv中斷在內(nèi)存中根本沒有初始化正確, 或者中斷向量表被沖掉了，或者對照著匯編指令看看寄存器狀態(tài)有沒有正確。要卡住出問題的地方來進行多方面原因的判斷調(diào)查。另外也要結(jié)合map文件，看看地址鏈接和加載得是否都正確，有沒有越界。

在測試M4F FPUT時，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個詭異現(xiàn)在，一些調(diào)用子函數(shù)換個先后順序去執(zhí)行時，就崩潰了，再換過了就不崩潰了。這時我調(diào)查了下，發(fā)現(xiàn)崩潰前代碼執(zhí)行時用的棧遭到了破壞。

具體我往前推，發(fā)現(xiàn)在調(diào)用某個API返回之后，就會破壞掉待返回的正確棧上的值。具體再調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)是執(zhí)行某條匯編指令時，棧遭到了破壞。不過這時候這個調(diào)查上面中止了，事情實在太多了又去做其他事情了。不過我相信只要掌握了方法和本質(zhì)，這些問題都只是時間問題。

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