Một bộ vi xử lý khởi đầu tốt để tìm hiểu hội là gì?

Vì vậy, tôi muốn học hội trước tiên trên MP, sau đó chuyển sang C (vì có vẻ như đó là thứ mà hầu hết họ sử dụng).

Tôi muốn tham gia vào Lập trình nhúng, tôi thực sự yêu thích công cụ cấp C thấp (Kernels / Modules cho Linux chủ yếu là những gì tôi đã làm), nhưng tôi thích ý tưởng có thể lập trình ở cấp độ thấp hơn thế (Vi điều khiển / Bộ vi xử lý).

Tôi biết về Arduino, và điều đó thật tuyệt vời, nhưng tôi không thể tìm thấy nhiều tài nguyên để sử dụng hội với chúng. Atmel AVRs có vẻ rất phổ biến (và giá rẻ), nhưng khi nói đến phần cứng thực tế (nối chúng trên bảng mạch, v.v.), tôi không tìm thấy nhiều thông tin.

Bất kỳ đề xuất / thông tin hoặc tài nguyên mà các bạn / cô gái biết về xin vui lòng cho tôi biết.

Chỉnh sửa: Một điều nữa: Có vẻ như tất cả các cuốn sách Vi xử lý mà tôi đã đọc (Thông thường là AVR) nói về chính bộ vi xử lý và lập trình nó. Nhưng tôi vẫn chưa thấy một cuốn sách thực sự nói về việc tự cài đặt tất cả các thành phần (bộ vi xử lý, bộ nhớ, nguồn, v.v.). Nếu tôi có thể tìm thấy thứ gì đó đưa tôi đi qua thì tôi sẽ kinh doanh. (Tôi muốn học từ đầu.) Chưa kể tôi không biết bạn sẽ giao tiếp giữa họ như thế nào.

Tôi đã học trên 68HC11 ở trường đại học. Chúng rất đơn giản để làm việc với nhưng thành thật mà nói, hầu hết các bộ vi điều khiển có công suất thấp sẽ tương tự nhau (AVR, 8051, PIC, MSP430). Điều lớn nhất sẽ tăng thêm độ phức tạp cho lập trình ASM cho vi điều khiển là số lượng và loại chế độ địa chỉ bộ nhớ được hỗ trợ . Bạn nên tránh các thiết bị phức tạp hơn lúc đầu như bộ xử lý ARM cao cấp hơn.

Có lẽ tôi muốn giới thiệu MSP430 như một điểm khởi đầu tốt. Có thể viết một chương trình bằng C và tìm hiểu bằng cách thay thế các chức năng khác nhau bằng cách lắp ráp nội tuyến. Bắt đầu đơn giản, x + y = z, v.v.

Sau khi bạn thay thế một hàm hoặc thuật toán bằng cách lắp ráp, hãy so sánh và đối chiếu cách bạn mã hóa nó và trình biên dịch C đã tạo. Đây có lẽ là một trong những cách tốt hơn để học lắp ráp theo quan điểm của tôi và đồng thời tìm hiểu về cách trình biên dịch hoạt động có giá trị vô cùng như một lập trình viên nhúng. Chỉ cần đảm bảo rằng bạn tắt tối ưu hóa trong trình biên dịch C lúc đầu hoặc bạn sẽ rất bối rối bởi mã được tạo của trình biên dịch. Dần dần bật tối ưu hóa và lưu ý những gì trình biên dịch làm.

RISC vs CISC

RISC có nghĩa là 'Tính toán tập lệnh giảm', nó không đề cập đến một tập lệnh cụ thể mà chỉ là một chiến lược thiết kế nói rằng CPU có một tập lệnh tối thiểu. Vài hướng dẫn mà mỗi người làm một cái gì đó cơ bản. Đây không phải là định nghĩa kỹ thuật nghiêm ngặt về những gì nó cần 'là RISC'. Mặt khác, các kiến ​​trúc CISC có rất nhiều hướng dẫn nhưng mỗi "làm được nhiều hơn".

Ưu điểm của RISC là thiết kế CPU của bạn cần ít bóng bán dẫn hơn, nghĩa là sử dụng ít năng lượng hơn (lớn cho vi điều khiển), rẻ hơn để tạo ra và tốc độ xung nhịp cao hơn dẫn đến hiệu suất cao hơn. Việc sử dụng năng lượng thấp hơn và sản xuất rẻ hơn nói chung là đúng, hiệu suất cao hơn thực sự không đạt được mục tiêu là kết quả của những cải tiến thiết kế trong kiến ​​trúc CISC.

Hầu như tất cả các lõi CPU đều là thiết kế RISC hoặc "tầng giữa" ngày nay. Ngay cả với kiến ​​trúc CISC nổi tiếng (hoặc khét tiếng), x86. Các CPU x86 hiện đại là RISC bên trong giống như các lõi với bộ giải mã được bắt vít ở mặt trước, phá vỡ các hướng dẫn x86 thành nhiều RISC giống như các hướng dẫn. Tôi nghĩ Intel gọi đây là 'micro-op'.

Về việc (RISC so với CISC) dễ học hơn trong lắp ráp, tôi nghĩ rằng đó là một sự tung tăng. Làm một cái gì đó với một tập lệnh RISC thường đòi hỏi nhiều dòng lắp ráp hơn là làm điều tương tự với một tập lệnh CISC. Mặt khác, các bộ hướng dẫn CISC phức tạp hơn để học do số lượng hướng dẫn có sẵn nhiều hơn.

Hầu hết lý do CISC có một tên xấu là x86 là ví dụ phổ biến nhất và là một mớ hỗn độn để làm việc. Tôi nghĩ rằng đó chủ yếu là kết quả của các hướng dẫn x86 đã rất cũ và đã được mở rộng hơn một nửa hoặc nhiều lần hơn trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích ngược. Ngay cả i7 core 4.5Ghz của bạn cũng có thể chạy ở chế độ 286 (và khi khởi động).

Đối với ARM là một kiến ​​trúc RISC, tôi sẽ xem xét điều đó gây tranh cãi vừa phải. Đó chắc chắn là một kiến ​​trúc cửa hàng tải. Tập lệnh cơ sở giống như RISC, nhưng trong các lần sửa đổi gần đây, tập lệnh đã phát triển khá nhiều đến mức cá nhân tôi coi nó giống như một trung gian giữa RISC và CISC. Bộ hướng dẫn ngón tay cái thực sự là 'RISCish' nhất trong các bộ hướng dẫn ARM.

Tôi nghĩ rằng vi điều khiển PIC 8 bit là sự lựa chọn tốt nhất vì số lượng hướng dẫn giảm.

Tác dụng phụ của số lượng hướng dẫn giảm là bạn phải phát minh lại bánh xe so với các bộ vi điều khiển khác với nhiều hướng dẫn hơn.

Nhưng sau khi tìm hiểu với PIC, bạn có thể di chuyển sang các bộ vi điều khiển khác và xem những gì phù hợp hơn với bạn.

Tương tự như gợi ý của Mark về 68HC11, Bộ hướng dẫn của họ Freescale 68HCS08 là phiên bản rút gọn của Motorola 6809, mà tôi nghĩ có một trong những bộ hướng dẫn 8 bit sạch nhất thời bấy giờ. Bạn có thể nhận được một bảng phát triển với các công tắc, đèn LED, gia tốc kế 3 trục và còi hình tròn với giá 79 đô la tại đây .

Bộ hướng dẫn msp430 là một bộ tốt cho việc học lắp ráp trên. Tránh x86. Arm là một thứ tốt khác nhưng có nhiều hướng dẫn và tùy chọn hơn và có thể không phù hợp nhất như một bộ hướng dẫn đầu tiên. Thumb là một tập hợp con của tập lệnh hướng dẫn cánh tay và không tệ, trên github tôi có cả trình giả lập ngón tay cái (ngón tay cái) và trình giả lập msp430 (không được kiểm tra nhiều như ngón tay cái) là barebones, chỉ là bộ xử lý và bộ nhớ và hơn thế nữa , vì vậy bạn có thể có được tầm nhìn tốt vào những gì đang diễn ra. Một giải pháp thay thế sẽ là qemu, ví dụ như khả năng hiển thị ở đó nhưng khó hơn rất nhiều, tương tự như vậy với một giải pháp giống như qemu, sẽ mất nhiều công sức hơn trước khi bạn nhận ra nếu bạn có bất cứ điều gì làm việc.
goto mspgcc4.sf.net để xây dựng một chuỗi công cụ và / hoặc một binutils chứng khoán (./configure --target = msp430 --prefix = / Something) kết hợp với một llvm chứng khoán. Khi bạn đã sẵn sàng cho phần cứng, một bảng phát triển msp430 có giá dưới 5 đô la. Đối với các công cụ cánh tay / ngón tay cái, chỉ cần lấy phiên bản lite từ mã hóa. Một bảng cortex-m3 (ngón tay cái / ngón tay cái 2) là khoảng 12 đô la ngay bây giờ. Tôi sẽ tránh x86 và avr và những người khác như một bộ hướng dẫn đầu tiên, bạn sẽ muốn tìm hiểu những người khác để được làm tròn tốt. Bộ hướng dẫn pic cũ / gốc là một cái gì đó đáng xem là tốt. Bạn có thể tự viết một trình giả lập vào một buổi chiều cho nó cũng như tìm hiểu trình biên dịch. Tôi sẽ không học nó trước tiên, nó dạy một số điều thú vị, nhưng đồng thời không mở rộng và không nhất thiết phải đại diện cho các tính năng phổ biến bạn tìm thấy trong hầu hết các bộ hướng dẫn. Msp430 cho tôi cảm giác về pdp11, đây là bộ hướng dẫn đầu tiên tôi thực sự học được, cả hai đều có các tính năng tròn, chủ yếu là trực giao. Cả hai bộ hướng dẫn pic msp430 và microchip đều được ghi lại trên wikipedia, ít nhất là một tài liệu tham khảo, để có được toàn bộ hình ảnh lấy dữ liệu / hướng dẫn từ các nhà cung cấp sẽ mô tả từng đăng ký và chế độ địa chỉ, đặt lại / khởi động, v.v.

Bạn có chắc chắn muốn học hội? Bạn có thể nói tại sao không? Nó là một nhiệm vụ khá, và ngày càng ít liên quan hoặc hữu ích hơn một ngày. Đây là từ một người đã viết trong đó và thậm chí các chương trình lắp ráp bằng tay (không có trình biên dịch, trình liên kết, chỉ là một thẻ với tập lệnh).

Tôi cũng đã học được trên 68HC11 ở trường đại học. Thay vào đó họ đề xuất điều này hơn bất kỳ MPU / MCU nào khác, tôi chỉ muốn chỉ ra bảng phát triển mà chúng tôi sử dụng có chương trình giám sát trên đó. Vì vậy, từ một thiết bị đầu cuối câm, chúng tôi có thể bước qua mã và kiểm tra các thanh ghi ... Tôi đề nghị khi bạn biết bộ xử lý nào phù hợp với yêu cầu của mình, bạn cũng kiểm tra xem bảng phát triển nào có sẵn với chương trình giám sát.

Tôi dạy cả PIC (lõi 14 bit) và lắp ráp ARM. Lớp PIC tôi nói rằng một khi họ đã làm chủ được sự xấu xí của kiến ​​trúc đó, họ có thể đảm nhận bất cứ điều gì khác. ARM (không phải Thumb / Cortex!) Là một kiến ​​trúc rất hay để học lắp ráp. Chúng tôi sử dụng một bảng LPC2148.

Tôi đã học lắp ráp PIC 16 bit với một DSPIC33F. Việc lắp ráp bộ xử lý khá giống C, ở chỗ nó hỗ trợ các con trỏ và ba thao tác biến (ví dụ A = B + C), giúp cho việc học và thích nghi với nó dễ dàng hơn nhiều.

Bạn đang nhầm lẫn vi điều khiển và vi xử lý ở đây. AVR là dòng vi điều khiển của Atmel, không phải là bộ vi xử lý. Tôi đề nghị bạn tìm kiếm đầu tiên trên wikipedia để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa những điều này. Về cơ bản, vi điều khiển là một hệ thống hoàn chỉnh ít nhiều, trong khi đó bộ vi xử lý chỉ là cpu (do đó vi điều khiển có bộ vi xử lý bên trong).

Tại trường đại học của tôi, chúng tôi được dạy thiết kế / kiến ​​trúc phần cứng cùng với ngôn ngữ lắp ráp (rõ ràng là hai thứ song song) với kiến ​​trúc MIPS (hoặc có lẽ là DLX ). Kể từ đó, tôi đã học hỏi về lắp ráp PIC và AVR một chút ở trường / công việc, và tất cả chúng đều khá giống nhau. Tôi nghĩ rằng lắp ráp MIPS là một điểm khởi đầu tuyệt vời, vì ngôn ngữ rất đơn giản, cũng như kiến ​​trúc bộ xử lý.

Xem thêm: cuốn sách này . Không phải là cuốn sách hay nhất thế giới, nhưng nó là cuốn sách thiết kế máy tính tiêu chuẩn cho rất nhiều trường đại học.

Đề nghị của tôi là bất kỳ ai sẽ bắt đầu nghiên cứu về vi điều khiển và bộ xử lý nên đọc cuốn sách đặt tên "mã ngôn ngữ ẩn của máy tính" nếu bạn nghiên cứu rằng hầu như bạn là chuyên gia về bộ xử lý và để lập trình tốt hơn, hãy sử dụng lập trình và chương trình poney prog từ atmel studio6.1 từ trang web chính thức của atmel