嵌入式技术的发展经历了单片机（SCM）、微控制器（MCU）、系统级芯片（SoC）3个阶段。
SCM——随着大规模集成电路的出现及其发展，计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。
MCU——MCU的特征是满足各类嵌入式应用，根据对象系统要求扩展各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。实际上，MCU、SCM之间的概念在日常工作中并不严格区分，一概以单片机称呼。随着能够运行更复杂软件（比如操作系统）的SoC的出现，“单片机”通常是指不运行操作系统、功能相对单一的嵌入式系统，但这不是绝对的。
SoC——SoC的特征是实现复杂系统功能的VLSI；采用超深亚微米工艺技术；使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器（DSP）；外部可以对芯片进行编程；主要采用第三方IP进行设计。
嵌入式处理器种类繁多，有ARM、MIPS、PPC等多种架构。但由于ARM处理器的文档丰富，各类嵌入式软件大多支持ARM处理器，使用ARM开发板来学习嵌入式开发是一个好选择。
基于ARM的处理器以其高速度、低功耗、价格低等优点得到非常广泛的应用，它可以应用于以下领域：为无线通信、消费电子、成像设备等产品提供可运行复杂操作系统的开放应用平台；在海量存储、汽车电子、工业控制和网络应用等领域提供实时嵌入式应用；安全系统，比如信用卡、SIM卡等。
ARM体系架构的版本就是它使用的指令集的版本。ARM架构支持32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集，后者使得代码的存储空间大大减小。还提供了一些扩展功能，比如Java加速器（Jazelle）、用于提高安全性能的TrustZone技术 、智能能源管理（IEM），SIMD和NEONTM等技术。还在使用ARM指令集（ISA，Instruction Set Architecture）有以下版本：ARMv4、ARMv4T、ARMv5TE、ARMv5TEJ、ARMv6、ARMv7
后缀字母的含义：T表示支持Thumb指令集、D表示支持片上调试（Debug）、M表示内嵌硬件乘法器（Multiplier）、I支持片上断点和调试点、E表示支持增强型DSP功能、J表示支持Jazelle技术即Java加速器、S表示全合成式。这8个系列中，ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10为通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独立的性能来满足不同应用领域的需求。要了解更详细的信息请参考ARM公司的网站（http://www.arm.com)
随着技术的发展及人们需求的增加，各种消费类电子产品的功能越来越大，随身携带的电子设备变得“等同于PC”。当系统越来越大、应用越来越多，使用操作系统很有必要，在嵌入式领域可以选择的操作系统有很多，比如嵌入式Linux、Vxworks、WindowsCE等等
嵌入式Linux开发环境搭建
主机与目标板结合的交叉开发模式：即在PC主机上编辑、编译软件，然后在目标板上运行、验证程序。嵌入式设备的资源并不足以用来开发软件，因此都是采用主机与目标板结合的交叉开发模式开发软件。最初的嵌入式设备是一个空白的系统，需要通过主机为它构建基本的软件系统，并烧写到设备中。
对于开发板，进行嵌入式Linux开发时一般可以分为以下3个步骤：
在主机上编译Bootloader，然后通过JTAG烧入单板。通过JTAG接口烧写程序的效率非常低，它适用于烧写空白单板。为方便开发，通常选用具有串口传输、网络传输、烧写Flash功能的Bootloader，它可以快速地从主机获取可执行代码，然后烧入单板，或者直接运行
在主机上编译嵌入式Linux内核，通过Bootloader烧入单板或直接启动。一个可以在单板上运行的嵌入式Linux内核是进行后续开发的基础，为方便调试，内核应该支持网络文件系统（NFS），即将应用程序放在主机上，单板启动嵌入式Linux内核后，通过网络来获取程序，然后运行。
在主机上编译各类应用程序，单板启动内核后通过NFS运行它们，经过验证后再烧入单板。烧写、启动Bootloader后，就可以通过bootloader的各类命令来下载、烧写、运行程序了。启动嵌入式Linux后，也是通过执行各种命令来启动应用程序的，一般通过串口来进行输入/输出。所以交叉开发模式中，主机与目标板通常需要3种连接:JTAG、串口、网络。
一般只有在调试Bootloader时，才使用JTAG接口，因此通常情况下JTAG接口的使用很少：只需要烧写一次Bootloader——当它启动后，基本都是通过串口或网络下载程序，然后烧入单板。
开发板有如下部件：64MB SDRAM、1MB NOR Flash、64MB NANDFlash、两个网卡、5个串口、音频输入输出、2.5寸IDE接口、标准SD/MMC卡座、4个GPIO按键、外接I2C接口的实时时钟RTC芯片。
将主机与目标板通过JTAG、串口线（接单板上的串口0）、网线（接单板上的网卡0）连接起来，将各类设备连接到目标板上去即可完成硬件开发环境的搭建，接下来继续软件环境的搭建即可。
安装一个Linux操作系统，安装方法有如下几种：光盘安装、硬盘安装、网络安装（FTP、HTTP、NFS等）
安装完成后，需要配置Linux的FTP、SSH、NFS这3个服务、配置网络IP等
在Linux上配置软件维护工具，如下：
ubuntu的apt-get：修改/etc/apt/sources.ist,把其中注释掉的网址打开；使用sudo apt-get update更新可用的程序列表。
ubuntu隐藏了root用户，也就是说不能使用root用户登录，这可以避免不小心使用root权限而导致系统崩溃。当需要使用root权限时，使用sudo命令，比如要修改/etc/exports文件，修改命令如下：#sudo vi /etc/exports。
使用光盘安装的Ubuntu7.10是一个比较精简的Linux发行版，它缺乏一些开发用的工具、文件，比如标准C库的头文件、g++编译器等。因此需要检查安装这些工具文件，使用命令安装基本的开发环境：
ubuntu： $sudo apt-get install build-essential 基本开发环境
$sudo apt-get install bison flex bison和flex分别是语法、词法分析器。
$sudo apt-get install manpages-dev 安装C函数库的man手册
其光盘内容分为8部分：硬件实验（hardware）、系统移植（system）、驱动和测试程序（drivers_and_test）、GUI、工具（tools）、scratchbox（也是一个工具）、网络文件系统（nfs_root)、调试工具（debug）。
hardware目录下是各个硬件部件的实验代码，进入子目录后执行make命令即可生成可执行二进制程序（名字为子目录名架上后缀“.bin”），烧入开发板的NAND Flash中即可运行。
U-Boot、Linux内核、根据busybox创建的文件系统这3部分构成了基本的、最小的嵌入式Linux系统，它们的代码在system目录下。后面介绍的驱动也全部包含在system/linux-2.6.22内核代码中，drivers_and_test主要是测试程序。
两种GUI系统：qtopia、X window。GUI/xwindow目录下有4个子目录：X目录中主要是Xorg的代码，它提供X Server；matchbox是一个基于X的、用于嵌入式系统的小型GUI环境，它包括一个窗口管理器、一个面板、一个桌面、一个共享功能程序库和一些小的面板应用程序；GTK目录下是GTK+库，GTK+是一个用于创建图形用户界面的多平台工具，它包含有基本的控件和一些很复杂的控件，比如文件选择控件和颜色选择控件；apps目录下是几个基于X、GTK+的应用程序。
tools目录下是运行于主机上的工具，主要是交叉编译工具。arm-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.tar.bz2和scratchbox-arm-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.tar.bz2都是使用create_crosstools目录中的软件编译出来的交叉编译工具链，前一个是在主机上直接运行；后一个是当主机上启动scratchbox后，在scratchbox里面运行。这两个工具编译出来的代码是完全一样的。
scratchbox是一个交叉编译工具包，它的目的是使嵌入式Linux开发变得像开发PC Linux软件一样容易。在移植X windows时将用到它。
nfs_root目录下是4个子目录：最小的根文件系统fs_mini、使用mdev机制的根文件系统fs_min_mdev、含有qtopia图形程序的根文件系统fs_qtopia、含有X window图形程序的根文件系统fs_xwindow。在开发阶段，单板上的内核启动后可以通过NFS挂载它们中的某一个，然后执行其中的程序：开发完成后，将所用的整个子目录制作为映像文件，烧入开发板。
安装光盘：
$sudo chown book:book /work -R 改变/work目录的拥有者及所属组名
将光盘中的所有内容复制到Linux的/work目录中，有以下方法：使用ftp上传、在VMware挂载光盘、
安装交叉编译工具链
首先约定：在主机上执行的命令提示符为“$"；在主机中启动scratchbox，然后在scratchbox里执行的命令，提示符为“〉”；在单板上执行的命令，提示符为"#"。
刚开始学习时，建议使用已经制作好的工具链，使用以下命令解压得到gcc-3.4.5-glibc-2.3.6目录。
$cd /work/tools
$ tar xjf arm-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.tar.bz2
然后在环境变量PATH中增加路径，如下所示：
$export PATH=$PATH:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/bin
这使得可以直接运行这个目录下的程序，而不需要指定目录位置。
为了不用每次使用时都手动设置PATH，可以在/etc/environment中修改PATH的值如下所示：
PATH="/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/bin"
安装ncurses，它是一个能提供功能键定义（快捷键）、屏幕绘制以及基于文本终端的图形互动功能的动态库。如果没有它，在执行make menuconfig命令配置程序时会出错。使用以下命令安装：
$cd /work/tools
$tar xzf ncureses.tar.gz
$cd ncureses-5.6
$./configure --with-shared --prefix=/usr
$make
$make install
自己制作工具链
用户也可以自己编译工具链。如果要基于gcc和glibc来制作工具链，可以使用crosstool来进行编译；如果要基于gcc和uClibc来制作工具链，可以使用buildroot来进行编译。如果不借助于这些工具，编译过程是非常繁琐的。uClibc比glibc小，在已有的接口上是兼容的，更适用于嵌入式系统。但uClibc并没有包括glibc中的所有接口实现，因此有些硬哟你个可能在uClibc中不能编译。基于这个原因，初始学习使用glibc会比较好。
编译安装crosstool:
$tar xzf crosstool-0.43.tar.gz
$cp glibc-2.3.6-version-info.h_err.path crosstool-0.43/patches/glibc-2.3.6/
执行demo-arm-softfloat.sh脚本后，它将根据arm-softfloat.dat、gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.dat这两个文件中定义的环境变量调用all.sh脚本进行编译。gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.dat文件指明了要下载或使用的文件。
需要修改demo-arm-softfloat.sh、arm-softfloat.dat、all.sh这3个文件。
demo-arm-softfloat.sh:
TARBALLS_DIR=/work/tools/create_crosstools/src_gcc_glibc
RESULT_TOP=/work/tools
arm-softfloat.dat:
TARGET=arm-linux 表示编译出来的工具样式为arm-linux-gcc、arm-linux-ld等
all.sh:
PREFIX=${PREIX-$RESULT_TOP/$TOOLCOMBO}
编译、安装工具链：
$cd crosstool-0.43/
$./demo-arm-softfloat.sh 编译2、3个小时后，将在/work/tools目录下生成gcc-3.4.5-glibc-2.3.6子ulu ，交叉编译器、库、头文件都包含在里面。设置PATH环境变量即可使用。使用西面命令测评一下：
$arm-linux-gcc -v
至此，基本的开发环境已经建立，在后续开发过程中，要使用到其他工具时，再进行安装。
编译器介绍：
GCC是一组编译工具的总称 ，其软件包里包含众多的工具，按其类型，主要有以下的分类：
C编译器—— cc, ccl, cclplus, gcc
C++编译器 —— c++. cclplus, g++
源码预处理程序—— cpp, cpp0
库文件 —— libgcc.a, libgcc_eh.a, libgcc_s.so, libiberty.a, libstdc++.[a,so], libsupc++.a
汇编器介绍：
Linux平台的标准汇编器是GAS，它是GCC所依赖的后台汇编工具，通常包含在binutils软件包中。GAS使用标准的AT&T汇编语法，可以用来汇编用AT&T格式编写的程序。
连接器介绍：
GNU连接器使用一个命令语言脚本来控制连接过程。默认情况下，ld是由一组内部命令进行控制的，这些命令可以进行扩展或覆盖。
调试器介绍：
GDB调试器是一个用来调试C和C++程序的调试器（Debugger）。
Linux编程库：
libc.so
libdl.so
libglib.so
libm.so
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/1467351/blog/212913