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作者：寂寞的褲衩 嵌入式門檻雖然較高，但也跟其他事物一樣，并不是牢不可破。只要我們用心去對待，冬雪終將化去，春風定會吹來。 具體步驟如下： 1、《C語言》第二版 譚浩強 ; 《C程序設計語言》第二版 徐寶文譯 機械工業出版社 你能區分開指針數組和數組指針嗎?你知道函數指針嗎? 你能區分開定義一個變量時系統給它分配的空間與用malloc()函數給一個變量分配的空間有什么不一樣嗎? 2、《數據結構》C語言版 黃國愉、葉乃青編 清華大學出版社 你能合上書本，用C語言實現書中的單鏈表、雙鏈表數據結構嗎? 3、《實用C++程序設計》第二板 中國電力出版社 Steve_Oualline著 此階段主要是學習其面向對象的編程思想，加深對C語言和數據結構的理解。 4、學習單片機，最好能找個前輩帶一帶。 你能用51單片機做出一樣實際的東西嗎?即使它再簡單! 要注意加深對中斷的理解。 5、學習ARM單片機。 (1)、細讀《ARM微控制器基礎與實戰》周立工編寫(注：即使你不用書中的開發板) (2)、細讀相關芯片的原版英文文檔。如：arm920TE.pdf S3C2410_1.2.pdf 6、學習uCOS!!操作系統。 (1)、細讀《嵌入式實時操作系統uC/OS-!!》第二版 召貝貝譯 你能把uCOS!!移植到自己的平臺上嗎? (2)、能編寫在uCOS!!操作系統環境下運行的針對具體硬件的驅動程序 7、熟悉Linux環境，學習Linux環境編程，學習交叉編程 (1)、細讀《linux命令大全.pdf》 (2)、細讀《GNU Make 使用手冊(中譯版).pdf》 (3)、學習創建交叉編程環境. 8、學習Linux操作系統。 (1)、《UNIX環境高級編程》 (2)、可以到一些好的網站下載一些比較好的書籍 (3)、細讀《linux內核完全注釋》 (4)、細讀《understanding the linux kernel 2》 (5)、利用源代碼閱讀利器工具"Source Insight"進行真正的linux內核原碼刨析 (6)、最后進行內核移植，并能編寫在linux操作系統環境下運行的針對具體硬件的驅動程序 9、學習Linux設備驅動編寫。可參考《Linux設備驅動程序》 10、復習C++，學習用QT進行圖形界面編程 (1)、細讀《QT編程寶典》 (2)、學會通過查看QT電子文檔進行QT GUI實地編程 (3)、學習交叉編程.(其實就是把命令qmake變為tmake) 11、當然，你也可學習一下PCB的制作和設計一個自己的CPU(即軟殼) 在嵌入式軟件方面最重要的課程包括： (1) 嵌入式微處理器結構與應用： 這是一門嵌入式硬件基礎課程，我們說過，嵌入式是軟硬件結合的技術，搞嵌入式軟件的人應對ARM處理器工作原理和接口技術有充分了解，包括ARM的匯編指令系統。若不了解處理器原理，怎么能控制硬件工作，怎么能寫出節省內存又運行高速的最優代碼(嵌入式軟件設計特別講究時空效率)，怎么能寫出驅動程序(驅動程序都是與硬件打交道的)?很多公司招聘嵌入式軟件人員時都要求熟悉ARM處理器，將來若同學到公司中從事嵌入式軟件開發，公司都會給你一本該設備的硬件規格說明書 (xxx Specification)，你必須能看懂其中的內存分布和端口使用等最基本的說明(就像x86匯編一樣)，否則怎么設計軟件。有些同學覺得嵌入式處理 器課程較枯燥，這主要是硬件課程都較抽象的原因。還有同學對ARM匯編不感興趣，以為嵌入式開發用C語言就足夠了。其實不應僅是將匯編語言當成一個程序設計語言，學匯編主要是為了掌握處理器工作原理的。一個不熟悉匯編語言的人，怎么能在該處理器寫出最優的C語言代碼。在嵌入式開發的一些關鍵部分，有時還必須寫匯編，如Bootloader等(可能還包括BSP)。特別是在對速度有極高要求的場合(如DSP處理器的高速圖像采集和圖像解壓縮)，目前還會用到匯編寫程序的,盡管用到的機會相對C要小得多。當你在一個嵌入式公司工作時，在查看描述原理的手冊時，可能很多都是用匯編描述的，這是因為很多硬件設計人員只會寫或者喜歡用匯編描述，此時你就必須看懂匯編程序，否則軟硬件人員可能就無法交流。很多嵌入式職位招聘時都要求熟悉匯編。 [小知識] 目前嵌入式處理器常見的有ARM、PowerPC、MIPS、Motorola 68K、ColdFire (冷火)等，但ARM占據了絕對主流(有資料說手機中幾乎90%都是ARM處理器)。ARM是一個只賣知識產權的公司，目前獲得購買了ARM CPU核授權許可的大公司很多，包括Intel、Samsung、Amstel、Motorola、Philip等，他們都在ARM CPU核的基礎上進行了一些外圍擴展，形成自己的處理器(如Samsung S3C2410，Motorola i.MXL9328等處理器都是采用ARM 9內核，指令一級是相同的)。而眾多中小公司又購買了這些處理器，設計了各種各樣的開發板，如華恒等國內很多著名嵌入式公司都生產基于SamsungS3C2410的開發板，供最終用戶使用或供教學實驗。在ARM這個食物鏈上，ARM公司是大魚，Intel、Samsung等公司是小魚，而華恒等則是蝦米，最終用戶(我們這些要采購嵌入式開發板的)則是喂蝦米的。Intel早期生產的是低端ARM(Strong ARM，相當于ARM 7),現在轉向主要生產高端ARM(即Intel Xscale處理器,屬于ARMv5家族，主要用在高端PDA上,如HP和DELL生產的PDA都采用Intel Xscale，價格較高)。目前應用最多的是ARM 7和ARM 9兩類處理器。 ARM 7較便宜，可跑uclinux(是一個不支持高級內存管理功能的嵌入式Linux系統統)、Vxworks、uc/os II等實時操作系統，但因處理器不帶內存管理單元MMU(無內存分頁和地址映射機制，所以不能使用虛擬內存)，所以不能跑Windows CE，另外通用Linux中的某些內存管理功能也不能用在ARM 7上。ARM 9大都是一個帶MMU功能的高端處理器，可跑WinCE或通用Linux的大多數功能。ARM7和ARM9的區別是在與體系結構上，前者是馮?諾伊曼結 構，后者是哈佛結構——指令和數據總線是分開的。以上是我的一點了解，可能有不對的地方。我們學院有十幾套ARM 7開發系統(采用Samsung S3C44b0x開發板，主要用于嵌入式處理器結構、實時操作系統等課程實驗用)，ARM 9的系統好象也已經到了(采用的芯片我不知道也沒去問)，還有以前的十幾套MPC860開發板(聽說價格都很貴，很容易損壞)，同學應愛護使用和珍惜這樣 的實驗機會。 (2) 嵌入式操作系統類課程 除了WinCE的實時性稍差外，大多數嵌入式操作系統的實時性都很強,所以也可稱為實時操作系統Real Time Operating System.從事嵌入式的人至少須掌握一個嵌入式操作系統,這在嵌入式的所有技術中是最為關鍵的了。目前最重要的RTOS主要包括： 第一類、傳統的經典RTOS：最主要的便是Vxworks操作系統，以及其Tornado開發平臺。Vxworks因出現稍早，實時性很強(據說可在1ms內響應外部事件請求)，并且內核可極微(據說最小可8K)，可靠性較高等，所以在北美，Vxworks占據了嵌入式系統的多半 疆山。特別是在通信設備等實時性要求較高的系統中，幾乎非Vxworks莫屬。Vxworks的很多概念和技術都和Linux很類似，主要是C語言開發。像Bell- alcatel、Lucent、華為等通信企業在開發產品時，Vxworks用得很多。但Vxworks因價格很高，所以一些小公司或小產品中往往用不 起。目前很多公司都在往嵌入式Linux轉(聽說華為目前正在這樣轉)。但無論如何，Vxworks在一段長時間內仍是不可動搖的。與Vxworks類似 的稍有名的實時操作系統還有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。 第二類、嵌入式Linux操作系統：Linux的前途除作為服務器操作系統外，最成功的便是在嵌入式領域的應用，原因當然是免費、開源、支持軟件多、呼擁者眾，這樣嵌入式產品成本會低。Linux本身不是一個為嵌入式設計的操作系統，不是微內核的，并且實時性不強。 目前應用在嵌入式領域的Linux系統主要有兩種： 一種是專為嵌入式設計的已被裁減過的Linux系統，最常用的是uClinux(不帶MMU功能)，目前占較大應用份額，可在ARM7上跑;另一種是跑在 ARM 9上的，一般是將Linux2.4.18內核移植在其上，可使用更多的Linux功能(當然uClinux更可跑在ARM 9上)。很多人預測，嵌入式Linux預計將占嵌入式操作系統的50%以上份額，非常重要。缺點是熟悉Linux的人太少，開發難度稍大。另外，目前我們 能發現很多教材和很多大學都以ucOS/II為教學用實時操作系統，這主要是由于ucOS/II較簡單，且開源，非常適合入門者學習實時操作系統原理，但 由于ucOS/II功能有限，實用用得較少。況且熟悉了Linux開發，不僅在嵌入式領域有用，對開發Linux應用軟件，對加深操作系統的認識也有幫 助，可謂一舉多得。據我所知，目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式開發，Fujitum則是在自己的處理器上大搞Linux 開發。目前在嵌入式Linux領域，以下幾個方面的人特別難找，一是能將Linux移植到某個新型號的開發版上;二是能寫Linux驅動程序的人;三是熟悉Linux內核裁減和優化的人。不過LINUX有一個硬傷，就是沒有WINDOWS那樣的友好方便美觀的交互界面，不然微軟帝國早就守不住了。 第三類、 Windows CE嵌入式操作系統：Microsoft也看準了嵌入式的巨大市場，MS永遠是最厲害的，WinCE出來只有幾年時間，但目前已占據了很大市場份額，特別是在PDA、手機、顯示儀表等界面要求較高或者要求快速開發的場合，WinCE目前已很流行(據說有一家賣工控機的公司板子賣得太好，以至來不及為客戶裁減WinCE)。WinCE目前主要為4.2版(.NET)，開發平臺主要為WinCE Platform Builder，有時也用EVC環境開發一些較上層的應用，由于WinCE開發都是大家熟悉的VC++環境，所以我院學過Windows程序設計課程的同 學都不會有多大難度，這也是WinCE容易被人們接受的原因，開發環境方便快速，微軟的強大技術支持，WinCE開發難度遠低于嵌入式Linux。對于急于完成，不想拿嵌入式Linux冒險的開發場合，WinCE是最合適了(找嵌入式Linux的人可沒那么好找的)，畢竟公司不能像學生學習那樣試試看，保證開發成功更重要。根據不同的側重點，WinCE還有兩個特殊版本，一個是MS PocketPC操作系統專用于PDA上(掌上電腦)，另一個是MS SmartPhone操作系統用于智能手機上(帶PDA功能的手機)，兩者也都屬于WinCE平臺。在PDA和手機市場上，除WinCE外，著名的PDA 嵌入式操作系統還有Palm OS(因出現很早，很有名)、Symbian等，但在WinCE的強勁沖擊下，Palm和Symbian來日還能有多長?同學學過VC++后再學 WinCE,非常方便自然，通過學習WinCE同樣也可了解嵌入式軟件的一般開發過程，對Linux有懼怕心理的同學也很合適。很顯然，嵌入式Linux 永遠不可能替代WinCE，而且將來誰占份額大還很難講，畢竟很多人更愿意接受MS的平臺，就像各國政府都在大力推LINUX已好長時間，但你能看到幾個 在PC機上真正使用LINUX的用戶?據我觀察,目前在嵌入式平臺上,LINUX是叫得最響,但還是WinCE實際用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有長遠產品計劃的公司,為降低成本而進行長遠考慮.WinCE和多媒體(如MPEG技術)是微軟亞洲工程院目前做得較多的項目領域之 一,現在社會很需要精通WinCE的人。現在有WINCE的智能手機，金山詞霸、WORD、EXCEL、REGEDIT等居然都有 smartphone版的，PC上的MP3、DOC等居然在download時都可被自動轉換成smartphone格式，很爽的。完全可用 Windows CE自己開發一些需要的程序download到自己的手機上。現在市面銷售PDA智能手機火爆，MS總是財源滾滾。 總結關于嵌入式操作系統類課程，若你覺得自己功底較深且能鉆研下去，則可去學嵌入式Linux;若你覺得自己VC++功底較好且想短平快地學嵌入式開發，自學WINCE是非常好的選擇。 (3) 嵌入式開發的相關領域 搞嵌入式若能熟悉嵌入式應用的一些主要領域，這樣的人更受企業歡迎。主要的相關領域包括： A、數字圖像壓縮技術：這是嵌入式最重要最熱門的應用領域之一，主要是應掌握MPEG編解碼算法和技術，如DVD、MP3、PDA、高精電視、機頂盒等都涉及MPEG高速解碼問題。 B、 通信協議及編程技術：這包括傳統的TCP/IP協議和熱門的無線通信協議。首先，大多數嵌入式設備都要連入局域網或Internet，所以首先應掌握 TCP/IP協議及其編程，這是需首要掌握的基本技術;其次，無線通信是目前的大趨勢，所以掌握無線通信協議及編程也是是很重要的。無線通信協議包括無線 局域網通信協議802.11系列，Bluetooth，以及移動通信(如GPRS、GSM、CDMA等)。 C、網絡與信息安全技術：如加密技術，數字證書CA,以及各種網絡安全設備,包括硬件防火墻,入侵檢測IDS,還有防毒墻,IPS等,中國在這方面還是沒有自己優勢的,我們陳院長好象正在往這方面發展. D、 DSP技術：DSP是Digital Signal Process數字信號處理的意思，DSP處理器通過硬件實現數字信號處理算法，如高速數據采集、壓縮、解壓縮、通信等。數字信號處理是電子、通信等硬件 專業的課程，對于搞軟件的人若能了解一下最好。目前DSP人才較缺。如果有信號與系統、數字信號處理等課程基礎，對于學習MPEG編解碼原理會有很大幫助。 (4)嵌入式開發的相關硬件基礎 對于軟件工程專業的學生，從事嵌入式軟件開發，像數字電路、計算機組成原理、嵌入式微處理器結構等硬件課程是較重要的。另外，匯編語言、C/C++ 數據結構算法、特別是操作系統等軟件基礎課也是十分重要的。我們的主要目地是能看懂硬件工作原理，但重點應是在嵌入式軟件，特別操作系統級軟件，那將是我們的優勢。我們的研究生里有些是學電子、通信類專業過來的，有較好的模擬電路和單片機基礎，學嵌入式非常合適。嵌入式本身就是從單片機發展過來的，只是單片機不帶OS，而現在很多嵌入式應用越來越復雜，以至不得不引入嵌入式操作系統。另外，為追求更高速的信號處理速度，現在在一些速度要求較高場合，有不少公司是將一些DSP算法，如MPEG壓縮解壓縮算法等用硬件來實現，這就涉及到HDL數字電路設計技術及其 FPGA/IP核實現技術，這方面的人目前市場上也很缺。 |
