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    干貨|嵌入式學習步驟詳解

    • 發布:嵌入式培訓
    • 來源:嵌入式教程
    • 時間:2017-01-17 14:40

    1Linux開發基礎學習

    虛擬機搭建、Linux宿主機安裝、Linux命令、服務器搭建Samba,NFS、VI編輯器

    推薦書籍(鳥哥的私房菜基礎篇,服務器架設篇)

    2Linux編程

    GCC/GDB、Makefile、交叉編譯環境搭建+C語言強化+Linux系統編程

    推薦書籍(linux C函數實例速查手冊,unix環境高級編程)

    3ARM體系結構與編程

    ARM處理器編程

    推薦書籍(ARM體系結構與編程—杜春雷)

    4linux系統內核

    這是一個比較難的階段了,千萬不要放棄,挺過去了你就成功了

    因為難,所以有價值,這可以是你終身從事的方向

    推薦書籍(深入理解Linux內核,Linux內核源代碼情景分析,Linux內核編程)

    5linux驅動程序開發

    Linux驅動開發+Linux文件系統 QT開發+Linux應用程序開發

    推薦書籍(linux設備驅動開發,嵌入式Linux應用程序開發詳解)

    剛接觸嵌入式,初學者往往不知道要學什么,如何學習,學習的具體步驟是什么?沒有目標的去學習,往往學起來很累很煩躁,覺得嵌入式好難,甚至想要放棄。如何你想進入IT行業的話,或者想真正真正的學到一點東西,那就千萬不要放棄。嵌入式系統是一個可以終身從事的行業,發展空間很大。

    以上的五個階段希望對你有所啟發!

    嵌入式目標

    1.底層驅動開發

    2.應用程序開發

    注:這其中的任何一個都可能是你一輩子從事的方向,發展空間很大

    嵌入式需要的基礎知識

    1C語言/C++

    剛開始學習的是linux基礎命令,你可能感覺不到C語言有什么用處,但等你學到了時間編程,文件編程進程管理的時候,那就頭疼了!

    推薦書籍(C語言程序設計——譚浩強,C和指針)指針尤為重要

    2操作系統原理

    等你學習到了文件管理,文件系統,進程管理,磁盤管理的時候,你就知道操作系統原理的作用了

    推薦視頻(操作系統原理——電子科技大學)

    3微機原理與接口技術

    在學習ARM體系結構與編程的時候要用到,例如:寄存器組,定時,中斷,串行通信等

    有了匯編基礎,和硬件打交道的這塊知識就相對比較容易了

    4數據結構與算法

    拓展編程思維,提高自己的編程能力

    5TCP/IP協議

    在學到服務器架設的時候,例如smaba,tftp服務器的時候要對此有所了解

    推薦書籍(TCP/IP詳解)

    651單片機和avr單片機基礎

    推薦視頻(郭天翔十天學會51單片機,十天學會avr單片機)

    在嵌入式軟件方面最重要的課程

    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。

    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。

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