嵌入式需要学什么?嵌入式需要学哪些课程和内容?
1.1 有哪些设备使用单片机或Linux所有的电子产品,所用技术都可以认为要么是单片机,要么是Linux;GUI方面主要是QT/Android,它们都是运行于Linux之上的。我们说的单片机不使用操作系统,但是使用单片机设备肯定远远超过Linux。很多人也是先学习单片机,从单片机进入电子工程师行业,日常生活中,有哪些产品使用单片机、Linux呢?下面举一些例子:我们设计一个产品时,是使用单片机还是Linux,取决于成本:硬件成本、软件成本、维护成本、升级成本。而不应该根据个人偏好来选择:我喜欢单片机,所以就排斥使用Linux;我喜欢Linux,就排斥使用单片机。为了有更多的选择,我们需要既懂单片机,又懂Linux。1.2 在硬件操作上单片机和Linux是类似的以点灯为例,无论是单片机还是Linux,我们要做的事情都一样:看原理图,确定引脚是哪一个,确定它输出什么电平才可以看芯片手册,确定要怎么操作寄存器写程序但是,怎么编写程序,单片机和Linux有很大不同。1.3 在单片机中点灯、使用LCD使用单片机开发程序时,我们一上来就写一个main函数,下面是一些简化的代码:请点击输入图片描述LED程序里面的init_led、led_on、led_off函数是你一个人写的,爱取什么名就取什么名,爱怎么写就怎么写。LCD程序里的函数也是你写的,完全是自由发挥。很多单片机项目不是很复杂,2、3个人从上到下统统搞定,里面的函数大多时间是直接去读写寄存器。很多单片机项目严重依赖于硬件,换一个芯片后怎么办?重写一套代码呗。在单片机程序里,没有应用程序、驱动程序的概念,很可能一个人包揽了硬件设计、模块调试(或称之为驱动)、功能开发(或称之为应用)的全部活。1.4 在Linux中点灯、使用LCD在Linux中,不允许应用开发人员直接去操作硬件,比如你想点个灯,不好意思,你无法直接访问寄存器;你需要通过驱动程序来访问寄存器。为什么?有几大原因:Linux系统中运行着众多程序,必须保证质量差的程序无法破坏系统:假设你写的程序比较烂,那我不能让你去随便访问寄存器,把系统搞崩溃了怎么办?你本意是去点灯,但是你看错了寄存器,你把电源关了怎么办?所以这些操作硬件的活,还是交给信得过的人来做吧:交给驱动工程师,他既懂硬件又懂软件。保证程序的可移植性:编写应用程序时,大家都使用统一的函数,以后换一个芯片时,应用程序不用变;只需要根据这个接口提供驱动程序就可以了。团队协作:使用Linux系统的项目一般比较大,术业有专攻,一个人不太可能从上到下都全部掌握。比如做人脸识别项目,有擅长做图像处理的,他可不管你要用多少种摄像头,有图像给他就可以。而多种摄像头的硬件操作方法各有不同,这些交给驱动程序工程师。所以,在Linux中应用程序和驱动程序是分开的。以LED、LCD程序为例,简化的代码如下请点击输入图片描述也许你已经大概猜出来了,应用程序怎么调用驱动程序?通过标准的接口:open:打开驱动程序。read/write:读、写数据。ioctl:传入各种参数,获得各种参数。mmap:内存映射,比如映射之后,应用程序可以直接读写LCD的显存。你看!从这些接口里,我们根本看不到寄存器的操作。底层的程序驱动会根据这些调用,去设置寄存器、操作硬件。所以,我高大上的应用工程师,干嘛苦哈哈地去看原理图、看在片手册、读写寄存器,搞不好还要去调试硬件BUG。这些脏活、累活就交给驱动工程师吧。客户的需求千变万化,我996时间都不够用了。我上懂软件、下懂硬件的驱动工程师,肯定不能把这么重要的活交给你去做了,把我的系统搞崩溃了怎么办。开玩笑、开玩笑、开玩笑的,有应用工程师、驱动工程师的优劣之分,大家都是为了做出产品。现在有一个趋势,一个任务从上到下你都需要懂,这就是所谓的全栈工程师。还是以LED为例,应用程序和驱动程序的协作如下图所示:在Linux中,“一切皆文件”,要访问某个硬件,也是要打开文件、读写文件。应用程序要根据标准的文件接口:open/read/write/ioctl/mmap等来访问驱动程序。既然如此,怎么写驱动程序呢?最简单的方法就是:APP要调用open来打开驱动程序,那驱动‘程序里就提供一个xxx_open函数来初始化硬件;APP要调用write来写数据,驱动程序里就提供一个xxx_write函数来接收数据并操作硬件。用xxx_open、xxx_write来构成一个驱动程序,这就是驱动框架。怎么实现这些xxx_open、xxx_write函数?我们要做的事情跟单片机是类似的,一样要去看电路图、看芯片手册,然后在这些函数里读写寄存器:这称为硬件操作。所以,Linux驱动程序= 驱动框架 + 硬件操作。有单片机基础的人,对硬件操作比较熟悉了,把重点放在驱动框架上就可以。高能预警:驱动框架可不简单,对于LED来说是简单,但是还有更复杂的驱动程序,它要考虑“通用”,这很要命。第2章 嵌入式Linux快速入门这几天在群里跟学员聊天,有一位学员的学习方法很好:先观其广,再究其深。有时候要“不求甚解”,很多时候保持疑问先学下去,这些疑问就自然解决了。比如课程中涉及汇编知识,如果你要彻底弄清楚,你需要去学习《ARM架构与编程》;当你学完这本书,你的同学搞不好已经可以上手工作了。2.1 短期的目标是什么我们先把学习目标定下来:快速了解嵌入式Linux开发的流程,知道要学什么,具备跟从业者交流的能力。2.2 一个嵌入式Linux系统的组成请点击输入图片描述请点击输入图片描述下面我们用类比和逻辑推导出嵌入式Linux系统的组成,没错,“推导”。从上图可以知道:组成:嵌入式Linux系统= bootloader + linux内核 + 根文件系统(里面含有APP)。bootloader:它的目的是启动内核,去哪等读内核?读到哪里?去Flash等外设读内核,存到内存里去。所以需要有Flash里外设的驱动能力,为了调试方便还会有网络功能。所以,可以认为 booloader = 裸机集合,它就是一个复杂的单片机程序。Linux内核:Linux内核的最主要目的是去启动APP,APP保存在哪里?保存在“根文件系统”里。“根文件系统”又保存在哪里?在Flash、SD卡等设备里,甚至可能在网络上。所以Linux内核要有这些Flash、SD卡里设备的驱动能力。不仅如此,Linux内核还有进程调度能力、内存管理等功能。所以:Linux内核 = 驱动集合 + 进程调度 + 内存管理等。2.3 要学习bootloader吗Bootloader有很多种,常用的叫u-boot。在实际工作中,对于u-boot基本上是修修改改,甚至不改。但是u-boot本身是很复杂的,比如为了便于调试,它支持网络功能;有些内核是保存在FAT32分区里,于是它要能解析FAT32分区,读FAT32分区的文件。花那么多精力去学习u-boot,但是工作中基本用不到,这对初学者很不友善。所以,对于初学者,我建议:理解u-boot的作用、会使用u-boot的命令,这就可以了。如果你的工作就是修改、完善bootloader,那么再去研究它吧。2.4 要学习Linux内核、要学习驱动程序吗之前我们说过Linux内核 = 驱动集合 + 进程调度 + 内存管理等,如果要学习Linux内核,从驱动程序入手是一个好办法。但是人人都要学习Linux内核、人人都要学习Linux驱动吗?显然不是。作为初学者,懂几个简单的驱动程序,有利于工作交流;理解中断、进程、线程的概念,无论是对驱动开发、应用程序开发,都是很有好处的。所以对于初学者,建议前期只学习这几个驱动:LED、按键、中断。LED驱动程序:这是最简单的驱动程序。按键驱动程序:它也比较简单,从它引入“中断”。中断:从“中断”它可以引入:休眠-唤醒、进程/线程、POLL机制、异步通知等概念。这些概念无论是对驱动开发,还是对应用开发,都很重要。所以,对于初学者,我建议必须学习这几个驱动:LED、按键、中断。入门之后,如果你想从事内核开发、驱动开发,那么可以去钻研几个驱动程序(输入系统、I2C总线、SPI总线等),掌握若干个大型驱动程序后,你对内核的套路就有所了解了,再去研究其他部分(比如进程管理、文件系统)时你会发现套路是如此通用。摄像头(VL42)、声卡ALSA驱动是Linux中比较复杂的2类驱动,它们是很难的,如果工作与此相关再去研究。2.5,要学习Linux应用程序吗?先学一些基础技能要学,即使以后你只想研究内核,一些基本的应用开发编写能力也是需要的:基本设备的访问,比如LCD、输入设备进程、线程、进程通信、线程同步与互斥休眠-唤醒、POLL机制、信号网络编程①②③部分的知识,跟驱动有密切的关系,它们是相辅相承的。掌握了基本驱动开发能力、基本应用开发能力之后,在工作中你就可以跟别人友好沟通了,不至于一脸懵逼。2.6,应用程序是怎么启动的?要了解一下根文件系统你辛辛苦苦写出了应用程序,怎么把它放到板子上,让它开机就自动启动?你写的程序,它依赖于哪些库,这些库放到板子上哪个目录?怎么做一个可升级的系统?即使升级中途断电了,也要保证程序至少还可以运行老的版本?这些都需要我们了解一下根文件系统。先了解一下init进程:它要读取配置文件,根据配置文件启动各个APP。了解了init进程,你就了解了根文件系统的组成,就可以随心所欲裁剪系统,为你的项目制作出最精简的系统。第3章 学习方法3.1 先不要打破砂锅问到底嵌入式涉及的东西太多太杂了,如果心里没有主线,碰到什么都要去研究个透彻,最终反而忘记自己要学什么了。嵌入式涉及硬件知识、软件知识,软件里涉及汇编、ARM架构、C语言、Makefile、Shell;又分为bootloader、内核、驱动、基本的APP、GUI。比如我们会用到Makefile,了解它的基本规则,会用我们提供的Makefile就可以。不需要深入研究那些make函数,因为在工作中都有现成的Makefile给你使用,不需要自己去编写一套Makefile。何必花上好几天去深入研究它呢?比如我们会用到bootloader,难道又要花上几个月来深入研究u-boot吗?工作中基本不需要改u-boot,会用那几个命令就可以。甚至有些学员先去买本shell的书来学习shell命令,何必?我们在视频中用到什么命令,你不懂时再去百度一下这些命令就可以了。不要脱离初学者的主线:应用基础、驱动基础。有了这2个基础后,你想深入研究某部分时,再去花时间吧。3.2 思路要清晰,不怕抄代码视频里的代码,请你一定要自己去写一次、写多次。为什么我现在写驱动那么熟?我2009年在华清远见上课时,每次上课我都要给学生写一次那些驱动,十几次下来闭着眼睛都知道内核的套路了。记不住那些函数?我也记不住,我都是去参考同类的驱动程序,这又不是闭卷考试。但是要理清楚思路,你写这个程序要完成什么功能、怎么实现这些功能?这个要弄清楚。有了思路后再写代码,不知道怎么写?没关系,看看视频,看看示例,然后关闭视频看看能否自己写出来。3.3 对自己的方向很了解,我只能带你到这里了我的专长是操作系统,是快速地带领大家掌握一些项目开发的基础知识。如果你决定深入研究某方面时,我并不能带你多久。你要去看源码,去看这方面的专业书籍。比如想深入钻研内核的内存管理时,它有页表映射(你需要阅读ARM架构的手册)、SLAB分配器、vmalloc/malloc实现、mmap实现、缺页中断、父进程子进程之间的页面管理等等,内容非常多。有时候连书籍都没有,你需要直接啃代码。当你想从事某个行业时,就需要深入研究行业相关的知识。比如CAN总线,它可以写成一本书:CAN协议、CAN报文、Socket CAN、车身网络拓扑结构,CAN应用报文,CAN网络管理报文,CAN诊断报文。想做物联网网关,需要深入研究MQTT,MQTT协议相对简单,但是MQTT英文原版协议有130多页,中文版有近100页,是一本小书了。每个行业都有自己的业务逻辑,在掌握基本的编程能力之一,你需要结合具体的业务去深入学习。
嵌入式需要学习什么
嵌入式Linux操作系统学习规划\x0d\x0aARM+LINUX路线,主攻嵌入式Linux操作系统及其上应用软件开发目标: \x0d\x0a(1) 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理(初步定为arm9) \x0d\x0a(2) 必须掌握一个嵌入式操作系统 (初步定为uclinux或linux,版本待定) \x0d\x0a(3) 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做一个嵌入式软件项目。 \x0d\x0a从事嵌入式软件开发的好处是: \x0d\x0a(1)目前国内外这方面的人都很稀缺。这一领域入门门槛较高,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,大多数人无条件接触。 \x0d\x0a(2)与企业计算等应用软件不同,嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。 \x0d\x0a(3)哪天若想创业,搞自已的产品,嵌入式不像应用软件那样容易被盗版。硬件设计一般都是请其它公司给订做(这叫“贴牌”:OEM),都是通用的硬件,我们只管设计软件就变成自己的产品了。 \x0d\x0a(4)兴趣所在,这是最主要的。 \x0d\x0a从事嵌入式软件开发的缺点是: \x0d\x0a(1)入门起点较高,所用到的技术往往都有一定难度,若软硬件基础不好,特别是操作系统级软件功底不深,则可能不适于此行。 \x0d\x0a(2)这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。 \x0d\x0a(3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求,只要有经验即可。 \x0d\x0a(4)平台依托强,换平台比较辛苦。 \x0d\x0a兴趣的由来: \x0d\x0a1、成功观念不同,不虚度此生,就是我的成功。 \x0d\x0a2、喜欢思考,挑战逻辑思维。 \x0d\x0a3、喜欢C \x0d\x0aC是一种能发挥思维极限的语言。关于C的精神的一些方面可以被概述成短句如下: \x0d\x0a相信程序员。 \x0d\x0a不要阻止程序员做那些需要去做的。 \x0d\x0a保持语言短小精干。 \x0d\x0a一种方法做一个操作。 \x0d\x0a使得它运行的够快,尽管它并不能保证将是可移植的。 \x0d\x0a4、喜欢底层开发,讨厌vb类开发工具(并不是说vb不好)。 \x0d\x0a5、发展前景好,适合创业,不想自己要死了的时候还是一个工程师。 \x0d\x0a方法步骤: \x0d\x0a1、基础知识: \x0d\x0a目的:能看懂硬件工作原理,但重点在嵌入式软件,特别是操作系统级软件,那将是我的优势。 \x0d\x0a科目:数字电路、计算机组成原理、嵌入式微处理器结构。 \x0d\x0a汇编语言、C/C++、编译原理、离散数学。 \x0d\x0a数据结构和算法、操作系统、软件工程、网络、数据库。 \x0d\x0a方法:虽科目众多,但都是较简单的基础,且大部分已掌握。不一定全学,可根据需要选修。 \x0d\x0a主攻书籍:the c++ programming language(一直没时间读)、数据结构-C2。 \x0d\x0a\x0d\x0a2、学习linux: \x0d\x0a目的:深入掌握linux系统。 \x0d\x0a 方法:使用linux—〉linxu系统编程开发—〉驱动开发和分析linux内核。先看深,那主讲原理。看几遍后,看情景分析,对照深看,两本交叉,深是纲,情是目。剖析则是0.11版,适合学习。最后深入代码。 \x0d\x0a主攻书籍:linux内核完全剖析、unix环境高级编程、深入理解linux内核、情景分析和源代。 \x0d\x0a3、学习嵌入式linux: \x0d\x0a目的:掌握嵌入式处理器其及系统。 \x0d\x0a方法:(1)嵌入式微处理器结构与应用:直接arm原理及汇编即可,不要重复x86。 \x0d\x0a (2)嵌入式操作系统类:ucOS/II简单,开源,可供入门。而后深入研究uClinux。 \x0d\x0a (3)必须有块开发板(arm9以上),有条件可参加培训(进步快,能认识些朋友)。 \x0d\x0a 主攻书籍:毛德操的《嵌入式系统》及其他arm9手册与arm汇编指令等。 \x0d\x0a\x0d\x0a4、深入学习: \x0d\x0a A、数字图像压缩技术:主要是应掌握MPEG、mp3等编解码算法和技术。 \x0d\x0a B、通信协议及编程技术:TCP/IP协议、802.11,Bluetooth,GPRS、GSM、CDMA等。 \x0d\x0a\x0d\x0a2010-8-21 16:46 回复 \x0d\x0a122.90.173.* 2楼\x0d\x0a\x0d\x0a C、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA等。 \x0d\x0a D、DSP技术:Digital Signal Process,DSP处理器通过硬件实现数字信号处理算法。 \x0d\x0a 说明:太多细节未说明,可根据实际情况调整。重点在于1、3,不必完全按照顺序作。对于学习c++,理由是c++不只是一种语言,一种工具,她还是一种艺术,一种文化,一种哲学理念、但不是拿来炫耀得东西。对于linux内核,学习编程,读一些优秀代码也是有必要的。 \x0d\x0a 注意: 要学会举一反多,有强大的基础,很多东西简单看看就能会。想成为合格的程序员,前提是必须熟练至少一种编程语言,并具有良好的逻辑思维。一定要理论结合实践。 \x0d\x0a 不要一味钻研技术,虽然挤出时间是很难做到的,但还是要留点余地去完善其他的爱好,比如宇宙,素描、机械、管理,心理学、游戏、科幻电影。还有一些不愿意做但必须要做的! \x0d\x0a 技术是通过编程编程在编程编出来的。永远不要梦想一步登天,不要做浮躁的人,不要觉得路途漫上。而是要编程编程在编程,完了在编程,在编程!等机会来了在创业(不要相信有奇迹发生,盲目创业很难成功,即便成功了发展空间也不一定很大)。 \x0d\x0a\x0d\x0a 嵌入式书籍推荐 \x0d\x0a Linux基础 \x0d\x0a 1、《Linux与Unix Shell 编程指南》 \x0d\x0a C语言基础 \x0d\x0a 1、《C Primer Plus,5th Edition》【美】Stephen Prata着 \x0d\x0a 2、《The C Programming Language, 2nd Edition》【美】Brian W. Kernighan David M. Rithie(K & R)着 \x0d\x0a 3、《Advanced Programming in the UNIX Environment,2nd Edition》(APUE) \x0d\x0a 4、《嵌入式Linux应用程序开发详解》 \x0d\x0a Linux内核 \x0d\x0a 1、《深入理解Linux内核》(第三版) \x0d\x0a 2、《Linux内核源代码情景分析》毛德操 胡希明著 \x0d\x0a 研发方向 \x0d\x0a 1、《UNIX Network Programming》(UNP) \x0d\x0a 2、《TCP/IP详解》 \x0d\x0a 3、《Linux内核编程》 \x0d\x0a 4、《Linux设备驱动开发》(LDD) \x0d\x0a 5、《Linux高级程序设计》 杨宗德著\x0d\x0a 硬件基础 \x0d\x0a 1、《ARM体系结构与编程》杜春雷着 \x0d\x0a 2、S3C2410 Datasheet \x0d\x0a 英语基础 \x0d\x0a 1、《计算机与通信专业英语》 \x0d\x0a 系统教程 \x0d\x0a 1、《嵌入式系统——体系结构、编程与设计》 \x0d\x0a 2、《嵌入式系统——采用公开源代码和StrongARM/Xscale处理器》毛德操 胡希明着 \x0d\x0a 3、《Building Embedded Linux Systems》 \x0d\x0a 4、《嵌入式ARM系统原理与实例开发》 杨宗德著\x0d\x0a 理论基础 \x0d\x0a 1、《算法导论》 \x0d\x0a 2、《数据结构(C语言版)》 \x0d\x0a 3、《计算机组织与体系结构?性能分析》 \x0d\x0a 4、《深入理解计算机系统》【美】Randal E. Bryant David O''Hallaron着 \x0d\x0a 5、《操作系统:精髓与设计原理》 \x0d\x0a 6、《编译原理》 \x0d\x0a 7、《数据通信与计算机网络》 \x0d\x0a 8、《数据压缩原理与应用》 \x0d\x0a\x0d\x0a C语言书籍推荐 \x0d\x0a 1. The C programming language 《C程序设计语言》 \x0d\x0a 2. Pointers on C 《C和指针》 \x0d\x0a 3. C traps and pitfalls 《C陷阱与缺陷》 \x0d\x0a 4. Expert C Lanuage 《专家C编程》 \x0d\x0a 5. Writing Clean Code -----Microsoft Techiniques for Developing Bug-free C Programs \x0d\x0a 《编程精粹--Microsoft 编写优质无错C程序秘诀》 \x0d\x0a 6. Programming Embedded Systems in C and C++ 《嵌入式系统编程》 \x0d\x0a 7.《C语言嵌入式系统编程修炼》 \x0d\x0a 8.《高质量C++/C编程指南》林锐 \x0d\x0a 尽可能多的编码,要学好C,不能只注重C本身。算法,架构方式等都很重要。 \x0d\x0a\x0d\x0a这里很多书其实是推荐而已,不必太在意,关键还是基础,才是重中之重!!!
关于嵌入式系统怎么学
一、嵌入式系统的概念着重理解“嵌入”的概念主要从三个方面上来理解。 1、从硬件上,将基于CPU的处围器件,整合到CPU芯片内部,比如早期基于X86体系结构下的计算机,CPU只是有运算器和累加器的功能,一切芯片要造外部桥路来扩展实现,象串口之类的都是靠外部的16C550/2的串口控制器芯片实现,而目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU内部,还有PC 机有显卡,而多数嵌入式处理器都带有LCD控制器,但其种意义上就相当于显卡。比较高端的ARM类Intel Xscale架构下的IXP网络处理器CPU内部集成PCI控制器(可配成支持4个PCI从设备或配成自身为CPI从设备);还集成3个NPE网络处理器引擎,其中两个对应于两个MAC地址,可用于网关交换用,而另外一个NPE网络处理器引擎支持DSL,只要外面再加个PHY芯片即可以实现DSL上网功能。IXP系列最高主频可以达到 1.8G,支持2G内存,1G×10或10G×1的以太网口或Febre channel的光通道。IXP系列应该是目标基于ARM体系统结构下由 intel进行整合后成Xscale内核的最高的处理器了。 2、从软件上前,就是在定制操作系统内核里将应用一并选入,编译后将内核下载到ROM中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组件就是完成了软件的“嵌入”,比如WinCE在内核定制时,会有相应选择,其中就是wordpad,PDF,MediaPlay等等选择,如果我们选择了,在CE启动后,就可以在界面中找到这些东西,如果是以前PC上将的windows操作系统,多半的东西都需要我们得新再装。 3、把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的ROM中就实现了一个真正的“嵌入”。以上的定义是我在6、7年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义,书上的定义也有很多,但在这个领域范围内,谁都不敢说自己的定义是十分确切的,包括那些专家学者们,历为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科二、嵌入式系统的分层与专业的分类。嵌入式系统分为4层,硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。1、硬件层,是整个嵌入式系统的根本,如果现在单片机及接口这块很熟悉,并且能用C和汇编语言来编程的话,从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易,硬件层也是驱动层的基础,一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的,同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。但硬件平台是基础,增值还要靠软件。 硬件层比较适合于,电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞,需要掌握的专业基础知识有,单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C语言。 2、驱动层,这部分比较难,驱动工程师不仅要能看懂电路图还要能对操作系统内核十分的精通,以便其所写的驱动程序在系统调用时,不会独占操作系统时间片,而导至其它任务不能动行,不懂操作系统内核架构和实时调度性,没有良好的驱动编写风格,按大多数书上所说添加的驱动的方式,很多人都能做到,但可能连个初级的驱动工程师的水平都达不到,这样所写的驱动在应用调用时就如同windows下我们打开一个程序运行后,再打开一个程序时,要不就是中断以前的程序,要不就是等上一会才能运行后来打开的程序。想做个好的驱动人员没有三、四年功底,操作系统内核不研究上几编,不是太容易成功的,但其工资在嵌入式系统四层中可是最高的。 驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人来搞,除硬件层所具备的基础学科外,还要对数据结构与算法、操作系统原理、编译原理都要十分精通了解。3、操作系统层,对于操作系统层目前可能只能说是简单的移植,而很少有人来自已写操作系统,或者写出缺胳膊少腿的操作系统来,这部分工作大都由驱动工程师来完成。操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理,而嵌入式系统的实时性十分重要。据说,XP操作系统是微软投入300人用两年时间才搞定的,总时工时是600人年,中科院软件所自己的女娲Hopen操作系统估计也得花遇几百人年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太大意义。4、应用层,相对来讲较为容易的,如果会在windows下如何进行编程接口函数调用,到操作系统下只是编译和开发环境有相应的变化而已。如果涉及Jave方面的编程也是如此的。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理的,不必归结到嵌入式系统范畴内。但如果涉及嵌入式系统下面嵌入式数据库、基于嵌入式系统的网络编程和基于某此应用层面的协议应用开发(比如基于SIP、H.323、Astrisk)方面又较为复杂,并且有难度了。三、目标与定位先有目标,再去定位。学 ARM,从硬件上讲,一方面就是学习接口电路设计,另一方面就是学习汇编和C语言的板级编程。如果从软件上讲,就是要学习基于ARM处理器的操作系统层面的驱动、移植了。这些对于初学都来说必须明确,要么从硬件着手开始学,要么从操作系统的熟悉到应用开始学,但不管学什么,只要不是纯的操作系统级以上基于 API的应用层的编程,硬件的寄存器类的东西还是要能看懂的,基于板级的汇编和C编程还是要会的。因此针对于嵌入式系统的硬件层和驱动程的人,ARM的接口电路设计、ARM的C语言和汇编语言编程及调试开发环境还是需要掌握的。 因此对于初学者必然要把握住方向,自己的目标是什么,自己要在那一层面上走。然后再着手学习较好,与ARM相关的嵌入式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层,不管学好了那一层都会很有前途的。 如果想从嵌入式系统的应用层面的走的话,可能与ARM及其它体系相去较远,要着重研究基嵌入式操作系统的环境应用与相应开发工具链,比如WinCe 操作系统下的EVC应用开发(与windows下的VC相类似),如果想再有突破就往某些音视频类的协议上靠,比如VOIP领域的基于SIP或H.323 协议的应用层开发,或是基于嵌入式网络数据库的开发等等。对于初学者来讲,要量力而行,不要认为驱动层工资高就把它当成方向了,要结合自身特点,嵌入式系统四个层面上那个层面上来讲都是有高人存在,当然高人也对应的高工资,我是做硬件层的,以前每月工资中个人所得税要被扣上近3千大元,当然我一方面充当工程师的角色,一方面充当主管及人物的角色,两个职位我一个人干,但上班时间就那些。硬件这方面上可能与我PK的人很少了,才让我拿到那么多的工资。 四、开发系统选择。很多ARM初学者都希望有一套自己能用的系统,但他们住住会产生一种错误认识就是认为处理器版本越高、性能越高越好,就象很多人认为ARM9与 ARM7好,我想对于初学者在此方面以此入门还应该理智,开发系统的选择最终要看自己往嵌入式系统的那个方向上走,是做驱动开发还是应用,还是做嵌入式系统硬件层设计与板级测试。如果想从操作系统层面或应用层面上走,不管是驱动还是应用,那当然处理器性能越高越好了,但这个东西自学,有十分大的困难,不是几个月或半年或是一年二年能搞定的事。在某种意义上请,ARM7与9的差别就是在某些功能指令集上丰富了些,主频提高一些而已,就比如286和386。对于用户来讲可能觉查不到什么,只能是感觉速度有些快而已。ARM7比较适合于那些想从硬件层面上走的人,因为ARM7系列处理器内部带MMU的很少,而且比较好控制,就比如S3C44B0来讲,可以很容易将 Cache关了,而且内部接口寄存器很容易看明白,各种接口对于用硬件程序控制或AXD单步命令行指令都可以控制起来,基于51单片机的思想很容易能把他搞懂,就当成个32位的单片机,从而消除很多51工程师想转为嵌入式系统硬件ARM开发工程师的困惑,从而不会被业界某此不是真正懂嵌入式烂公司带到操作系统层面上去,让他们望而失畏,让业界更加缺少这方面的人才。而嵌入式系统不管硬件设计还是软件驱动方面都是十分注重接口这部分的,选择平台还要考察一个处理器的外部资源,你接触外部资源越多,越熟悉他们那你以后就业成功的机率就越高,这就是招聘时所说的有无“相关技能”,因为一个人不可能在短短几年内把所有的处理器都接触一遍,而招聘单位所用的处理器就可能是我们完全没有见过的,就拿台湾数十家小公司(市价几千万)的公司生产的ARM类处理器,也很好用,但这些东西通用性太差,用这些处理器的公司就只能招有相关工作经验的人了,那什么是相关工作经验,在硬件上讲的是外围接口设计,在软件上讲是操作系统方面相关接口驱动及应用开发经验。我从业近十年,2000年ARM出现,我一天始做ARM7,然后直接跑到了Xscale(这个板本在ARM10-11之间),一做就是五年,招人面试都不下数百人,在这些方面还是深有体会的。我个人认为三星的S3C44b0对初学者来说比较合适,为什么这么说哪?因为接口资源比较丰富,技术成熟,资料较多,应该十分适合于初学者,有问题可能很容易找人帮且解决,因为大多数人都很熟悉,就如同51类的单片机,有N多位专家级的人物可以给你帮忙,相关问题得以很快解答,所然业界认为这款 ARM都做用得烂了,但对于初学者来,就却是件好事。 因此开发系统的选择,要看自己的未来从来目标方向、要看开发板接口资源、还要看业界的通用性。五、如何看待培训。 首先说说我自己,我目前从业近十年,与国内嵌入式系统行业共同起步,一直站在嵌入式系统行业前沿,设计过多款高端嵌入式系统平台产品并为众多公司提供过解决方案,离职前为从事VOIP的美资公司设计IP-PBX,历任项目经理、项目主管、技术总监、部门经理,积累众多人脉,并集多年经验所得,考虑到学生就业与公司招人的不相匹配,公司想招人招不到,而学生和刚毕业的工程师想找份工作也不太容易,于此力创知天行科技有限公司,开展嵌入式系统教育培训。 因一线的科研人员和一线的教师不相接触,导至国内嵌入式人才缺乏,国外高校的技术超前于业界公司,而国内情况是业界公司方面的嵌入式系统技术要远远领先于高校。为架构业界与高校沟通的桥梁,把先进技能带给高校学子,为学生在就业竞争中打造一张王牌,并为业界工程师快速提升实现自我创造机遇,我就这样辞去了外企年薪20多万的职位,做嵌入式系统方面的培训了。 对于培训来讲,是花钱来买时间,很多工程师都喜欢自己学,认为培训不值,这也是有可能的,纯为赚钱的培训当然不会太有价值,但对于实力型的培训他们可能就亏大了,有这样一笔帐不知他们算过没有,如果一个一周的培训,能带给他们自学两年后才能掌握的知识,在培训完后他们用三个月到半年时间消化培训内容,这样他会省约至少一年半的时间来学其它的或重新站在另一个高度上工作,那么他将最迟一年后会拿到他两年后水平所对应的工资,就是在工资与水平对应的关系上比同批人缩短一年,每月按最少1千计,再减去培训费用至少多1.0万,同时也省了一年时间,不管是休闲也好,再继续提高也好,总之是跑到了队伍的前面了。 另一层面上讲,对于新人的培训相当于他们为自己提前买了份失业保险,有师傅会带领他们入道,我今年暑假时班里最年轻的一个学生是大二的,今年才上大三,这学期才刚学单片机,但现在ARM方面的编程工作已经搞得有声有色了,再过一年多毕业,他还会失业吗?再者通过培训,你可以知道很多业界不为常人所知的事,同时也为自己找了个师傅,就比如说,两个工程师分别用S3C2410和PXA255来做手持设备,同样两人都工作四年,再出去找工作,两人工资可能最多可相差一倍,为什么?这就是业界不为常人所知的规则,2410属于民品,被业界用烂了,做产品时成本特敏感,当然也对人才成本敏感了,PXA255是intel的东西,一个255 CPU能买三个2410,一直被业界定义为贵族产品,用的公司都是大公司或为军方服务的公司,不会在乎成本,只要把东西做好,一切都好说,但这方面做的人也少啊,因为开发系统贵啊。 对于说为自已找了个好师傅,我想是这样的,因为同级工程师间存在着某此潜在的竞争关系,有很多人不愿意把自己知道的东西教给别人,这意味着他将要失业,就是所说的教会徒弟,饿死师傅,但对于我们这些人就不存在这样的关系了,我是在嵌入式系统平台设计上走到了一定程序,目前在国内这块的技术上已经是自己很难再突破自己,因此很多东西我对大家都是OPEN的,就比如说下面那部分关于接口设计中所提到的时序接口东西,我要是不讲,却使是高级硬件工程师我想也几乎只有10%的人能知道吧。六、成为高级嵌入式系统硬件工程师要具备的技能。对于硬件来讲有几个方向,就单纯信号来分为数字和模拟,模拟比较难搞,一般需要很长的经验积累,单单一个阻值或容值的精度不够就可能使信号偏差很大。因此年轻人搞的较少,随着技术的发展,出现了模拟电路数字化,比如手机的Modem射频模块,都采用成熟的套片,而当年国际上只有两家公司有此技术,自我感觉模拟功能不太强的人,不太适合搞这个,如果真能搞定到手机的射频模块,只要达到一般程度可能月薪都在15K以上。 另一类就是数字部分了,在大方向上又可分为51/ARM的单片机类,DSP类,FPGA类,国内FPGA的工程师大多是在IC设计公司从事IP核的前端验证,这部分不搞到门级,前途不太明朗,即使做个IC前端验证工程师,也要搞上几年才能胜任。 DSP硬件接口比较定型,如果不向驱动或是算法上靠拢,前途也不会太大。而ARM单片机类的内容就较多,业界产品占用量大,应用人群广,因此就业空间极大,而硬件设计最体现水平和水准的就是接口设计这块,这是各个高级硬件工程师相互PK,判定水平高低的依据。而接口设计这块最关键的是看时序,而不是简单的连接,比如PXA255处理器I2C要求速度在100Kbps,如果把一个I2C外围器件,最高还达不到100kbps的与它相接,必然要导致设计的失败。这样的情况有很多,比如51单片机可以在总线接 LCD,但为什么这种LCD就不能挂在ARM的总线上,还有ARM7总线上可以外接个Winband的SD卡控制器,但为什么这种控制器接不到ARM9或是Xscale处理器上,这些都是问题。因此接口并不是一种简单的连接,要看时序,要看参数。一个优秀的硬件工程师应该能够在没有参考方案的前提下设计出一个在成本和性能上更加优秀的产品,靠现有的方案,也要进行适当的可行性裁剪,但不是胡乱的来,我遇到一个工程师把方案中的5V变1.8V的DC芯片,直接更换成LDO,有时就会把CPU烧上几个。前几天还有人希望我帮忙把他们以前基于PXA255平台的手持GPS设备做下程序优化,我问了一下情况,地图是存在SD卡中的,而SD卡与PXA255的MMC控制器间采用的SPI接口,因此导致地图读取速度十分的慢,这种情况是设计中严重的缺陷,而不是程序的问题,因此我提了几条建议,让他们更新试下再说。因此想成为一个优秀的工程师,需要对系统整体性的把握和对已有电路的理解,换句话说,给你一套电路图你终究能看明白多少,看不明白80%以上的话,说明你离优秀的工程师还差得远哪。其次是电路的调试能力和审图能力,但最最基本的能力还是原理图设计PCB绘制,逻辑设计这块。这是指的硬件设计工程师,从上面的硬件设计工程师中还可以分出ECAD工程师,就是专业的画PCB板的工程师,和EMC设计工程师,帮人家解决EMC的问题。硬件工程师再往上就是板级测试工程师,就是C语功底很好的硬件工程师,在电路板调试过程中能通过自已编写的测试程序对硬件功能进行验证。然后再交给基于操作系统级的驱动开发人员。总之,硬件的内容很多很杂,硬件那方面练成了都会成为一个高手,我时常会给人家做下方案评估,很多高级硬件工程师设计的东西,经常被我一句话否定,因此工程师做到我这种地步,也会得罪些人,但硬件的确会有很多不为人知的东西,让很多高级硬件工程师也摸不到头脑。那么高级硬件件工程师技术技能都要具备那些东西哪,首先要掌握EDA设计的辅助工具类如 、 VDHL语言,要能用到这些工具画图画板做逻辑设计,再有就是接口设计审图能力,再者就是调试能力,如果能走到总体方案设计这块,那就基本上快成为资深工程师了。硬件是要靠经验,也要靠积累的,十年磨一剑,百年磨一针。
如何学习嵌入式系统
先讲一讲需要掌握的基本技能。答:(1)C语言是所有编程语言中的王者(单片机、DSP、类似ARM的种种芯片的编程都可以用C语言搞定),因此必须非常熟练的掌握,大学本科教学中的C语言是远远不够的,有两个非常重要的内容没有讲“文件的操作”和“IO的操作”,其中“IO的操作”是必须掌握的技术。(2)操作系统原理,是必需的,如果你是计算机专业毕业那也就无所谓了,如果是非计算机专业的就必须找一本比较浅显的计算机原理书籍看一看,把啥叫“进程”“线程”“系统调度”等等基本问题搞清楚(3)计算机原理应该指的是x86的微机原理吧,但是在嵌入式领域x86处理器只是冰山的一小角,还有很多叫做ARM、XScale、SuperH、68K、PowerPC等等等等,无数的其它处理器,有一些我也叫不上名字。但是,X86总规是基础,万变不离其宗,深入学一下还是非常有必要的(尤其对于想要学习Linux的朋友,想要读核的话就必须要深入学习以下x86系统架构)。如何学习嵌入式开发呢?答:大家都知道这个领域人才非常稀缺,但是,学习周期比较长,需要的知识面也比较广,所以不要心急。先看看下面的几个问题,了解一下你现在的知识水平:(1)你用VC或BC编写过应用程序吗?如果编写过应用程序,那就做好了,如果你没有做过上层应用程序,那么又如何能够去理解更深的更高深的底层程序呢,那就赶快补上这一课吧!(2)你曾经编写过单片机或者DSP的程序吗?我们把类似51单片机或者DSP上面跑的没有操作系统的程序叫做“代码裸奔”,我们也都曾经编写过裸奔的代码。因为有的时候比如我们编写一个简单的程序,就只需要点几个LED检测几个按钮的状态,那么“代码裸奔”弄一个while(1)的死循环就足够了,杀鸡何必用牛刀。编写这种裸奔的代码,也是学习嵌入式的必由之路,因为,你将会用C语言去对寄存器写控制字,这就是以后写驱动程序的基础呀。另外需要说明的是,从概念上说,“代码裸奔”也已经属于嵌入式开发的范畴。(3)到了最后一个阶段,你就可以开始找一个方向(uCos、Linux、VxWorks、WindowsCE、Palm等等等等),学习有操作系统的嵌入式开发了。嵌入式操作系统的种类也是无法计数的,有一些我连名字也叫不上来,太多太多了。但是值得庆幸的是,这些操作系统大同小异,相通的。你正在在读书,建议学习uCos操作系统(看邵贝贝的《UC/OS操作系统》);如果你不喜欢这么Basic的操作系统,VxWorks也是一个不错的选择,VxWorks进入中国已经好多年了,国内出版的书也都很好,尤其推荐陈智育的《VxWorks程序开发实践》和周启平的《VxWorks下设备驱动程序及BSP开发指南》;Linux简直是恶梦,但是如果你能够走出这个噩梦,你也就成了高手了。就说这么多吧,路漫漫其修远,祝你成功!
学嵌入式从哪里入手?
学习嵌入式系统开发需要具备一定的电子、计算机和编程等方面的基础。以下是一些可能有用的学习建议:学习计算机科学基础知识:了解计算机组成原理、操作系统、数据结构和算法等基础知识,可以为学习嵌入式系统开发打下坚实的基础。掌握相关编程语言:熟悉C/C++语言,这两种语言是嵌入式系统开发中最常用的编程语言,掌握它们可以帮助你更好地理解和实践嵌入式系统开发。学习嵌入式系统设计和开发知识:包括嵌入式系统架构、芯片选型、硬件接口和驱动、嵌入式操作系统和应用程序设计等内容。进行实践项目:通过参加嵌入式系统开发项目或者自己进行实践项目,可以巩固所学知识,并提升实践能力和经验。参加培训或者在线课程:参加与嵌入式系统开发相关的培训或者在线课程,可以系统性地学习嵌入式系统开发的理论和实践技能。总之,学习嵌入式系统开发需要付出大量的时间和努力,建议从基础开始逐步深入学习,并通过实践项目不断提升能力。
学嵌入式从哪里入手
1.C语言! C语言! C语言! C语言可以说是贯穿整个嵌入式的核心程序语言,想要学好嵌入式,C语言必须学会。2.基础电路与工具的学习。 可以从b站找一些视频下载个proteus,keil进行学习。proteus是仿真软件,里面有各种元器件。keil可进行编程。学习嵌入式,避免不了跟硬件打交道,不可能总是仿真,最好能具备一定的模电数电的基础,作为初学者,只需要学会电阻,电容,二极管,三级管,mos管等常用器件的工作原理,及常见基础电路的原理图就可以了,如果你不打算从事硬件开发工作,不需要花太多精力将这两门课完全弄懂,遇到不懂的电路,器件原理直接进行百度,单点突破即可。工具方面要学会示波器,万用表等基本硬件测试工具以及电烙铁焊接技术就可以了。3. 学习单片机 有了C语言基础与电路知识基础后,就可以正式开始学习单片机了,当然,也可以跨越不学单片机直接去学习linux,但学习难度会比较大,有单片机基础再去学习linux能使自己对底层基础知识更了解,同时,学会单片机还能做一些有趣创意的小发明。 学习单片机建议从51单片机开始学起,可能会有人觉得51单片机性能弱,比较落后,已经没必要去学,这种思想是错误的,首先,单片机只是一个工具,本质上我们是学习C编程及其电路的设计,即使我们以后不使用51单片机,但从中学到的编程水平和电路相关的知识是在所有嵌入式产品上是通用的,另外,在我们现实生活中,包括不限于冰箱,空调,洗衣机,烤箱,电饭锅等绝大多数家用电器的MCU都是51内核的单片机,其优势就在于操作简单,价格便宜,就像如今汽车与飞机发展得再好,考虑成本与便捷上,最后的1公里路还是小电驴最占优势,但最重要的是对于初学者来说,51单片机学习资料较多,底层相对较简单,可以很好地让初学者学习入门单片机,理解寄存器底层工作原理。proteuskeil51单片机