學生發(fā)明嵌入式機器人作品的思路

摘 要：隨著社會科學的突飛猛進，人民的生活走進了數(shù)字時代。身邊高科技電子產(chǎn)品不斷推陳出新，使人民的生活方式發(fā)生360度的轉變！學習科學知識的培訓課程五花八門，無一不是培養(yǎng)科學興趣。開發(fā)電子產(chǎn)品參加技能大賽，提高學生學習和動手能力水平。新產(chǎn)品對社會的貢獻具有催發(fā)的作用，任何的一個發(fā)明都有可能改變生活質量，增加社會財富。一個國家的綜合國力的增加離不開科技的發(fā)展，離不開對新一代的培養(yǎng)。基于許許多多，提高學生的發(fā)明興趣，增強實踐技能更加重要！

關鍵詞：嵌入式機器人；數(shù)字時代；思路

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）10-040-01

一、產(chǎn)品開發(fā)的過程:包括建立創(chuàng)意，產(chǎn)品價值的評價，產(chǎn)品的研發(fā)，進入市場

學生在建立創(chuàng)意過程是第一步，也是重要的一步。學生是社會成員的準人才。對市場的意識薄弱。在產(chǎn)品開發(fā)過程中創(chuàng)意的建立，可能來自生活當中的需要。不一定是市場需要的產(chǎn)品。但不管怎樣，有創(chuàng)意希望實現(xiàn)它并不簡單。重要的是能運用課程上的知識如何去開發(fā)自己的產(chǎn)品。目的是增加自己的技能。這樣產(chǎn)品研發(fā)過程起到增加自己的學識，促使增強自己解決科學知識難點的能力，通過網(wǎng)上查找資料等方法更快解決問題。

二、開發(fā)嵌入式機器人過程

包括機器人工作任務、選擇芯片及其存儲器、外圍電路設計、系統(tǒng)抗干擾設計、系統(tǒng)仿真、印制電路，產(chǎn)品成型。

在傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設計流程中，外圍電路設計當中要運用電腦畫圖電路設計軟件比較方便。傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品的開發(fā)流程，存在很多的弊端，特別在PCB設計流程這個階段。設計工程師在項目的總體規(guī)劃、詳細設計、原理圖設計各階段上，由于缺乏有效的對信號在實際PCB板上的傳輸特性的分析方法和手段，電路的設計一般只能根據(jù)元器件廠家和專家建議及過去的設計經(jīng)驗來進行。所以對于一個新的設計項目而言，通常都很難根據(jù)具體情形作出信號拓撲結構和元器件的參數(shù)等因素的正確選擇。它開發(fā)步驟如下：

三、如果設計的機器人性能級別高，速度反應快

可能用到arm系列芯片制作。那需要更加多的知識和工具開發(fā)。對這類嵌入式的開發(fā)流程如下：

1、建立開發(fā)環(huán)境。在進行嵌入式開發(fā)之前，首先要建立一個交叉編譯環(huán)境，這是一套編譯器、連接器和libc庫等組成的開發(fā)環(huán)境。

2、配置開發(fā)主機。主機環(huán)境配置， 在主機上完全安裝Linux操作系統(tǒng)；確認主機的網(wǎng)絡接口驅動成功，并且配置網(wǎng)絡接口的ip地址；把交叉開發(fā)工具鏈的路徑添加到環(huán)境變量PATH中，以方便在Bash或者MAKEFILE中使用這些工具。

3、建立引導裝載程序BOOTLOADER。BootLoader(引導裝載程序)是嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的第一個環(huán)節(jié)，它把操作系統(tǒng)和硬件平臺銜接在一起，對于嵌入式系統(tǒng)的后續(xù)軟件開發(fā)十分重要，在整個開發(fā)中也占有相當大的比例。U-BOOT是當前比較流行、功能強大的BootLoader，可以支持多種體系結構。

4、下載已經(jīng)移植好的Linux操作系統(tǒng)，如MCLiunx、ARM-Linux、PPC-Linux等，如果有專門針對所使用的CPU移植好的Linux操作系統(tǒng)那是再好不過，下載后再添加特定硬件的驅動程序，然后進行調試修改，對于帶MMU的CPU可以使用模塊方式調試驅動，而對于MCLiunx這樣的系統(tǒng)只能編譯內(nèi)核進行調試。

5、建立根文件系統(tǒng)。根文件系統(tǒng)就是要包括Linux啟動時所必須的目錄和關鍵性的文件。Linux支持多種文件系統(tǒng)類型，在嵌入式上常用的有：ROMFS，JFFS2，NFS，CRAMFS，YAFFS等等。在Linux系統(tǒng)中是通過mount命令來掛載不同的文件系統(tǒng)。

6、建立應用程序的FLASH磁盤分區(qū)，一般使用JFFS2或YAFFS文件系統(tǒng)，這需要在內(nèi)核中提供這些文件系統(tǒng)的驅動，有的系統(tǒng)使用一個線性FLASH(NOR型)512KB～32MB，有的系統(tǒng)使用非線性FLASH(NAND型)8MB～512MB，有的兩個同時使用，需要根據(jù)應用規(guī)劃FLASH的分區(qū)方案。

7、開發(fā)應用程序，可以放入根文件系統(tǒng)中，也可以放入YAFFS、JFFS2文件系統(tǒng)中，有的應用不使用根文件系統(tǒng)，直接將應用程序和內(nèi)核設計在一起，這有點類似于μC/OS-II的方式。

8、燒寫內(nèi)核、根文件系統(tǒng)和應用程序，發(fā)布產(chǎn)品。