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「干貨」老司機(jī)開(kāi)車|手把手教你學(xué)習(xí)嵌入式

 豫龍晏子 2017-02-16

嵌入式學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,如果是希望向嵌入式軟件方向發(fā)展的話,目前最常見(jiàn)的是嵌入式Linux方向,關(guān)注這個(gè)方向,大概分3個(gè)階段:

  • 嵌入式linux上層應(yīng)用,包括QT的GUI開(kāi)發(fā)

  • 嵌入式linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

  • 嵌入式linux驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)

嵌入式目前主要面向的幾個(gè)操作系統(tǒng)是,LINUX,WINCE、VxWorks等等。

可以嘗試的路線

路線一:C語(yǔ)言是所有編程語(yǔ)言中的強(qiáng)者,單片機(jī)、DSP、類似ARM的種種芯片的編程都可以用C語(yǔ)言搞定),因此必須非常熟練的掌握。

推薦書(shū)籍:《The C Programming Language》 這本經(jīng)典的教材是老外寫的,也有中譯版本。

路線二:操作系統(tǒng)原理,是必需的,如果你是計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)那也就無(wú)所謂了,如果是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的就必須找一本比較淺顯的計(jì)算機(jī)原理書(shū)籍看一看,把啥叫“進(jìn)程”“線程”“系統(tǒng)調(diào)度”等等基本問(wèn)題搞清楚。

路線三:Linux操作系統(tǒng)就是用C語(yǔ)言編寫的,所以你也應(yīng)該先學(xué)習(xí)下Linux方面的編程,只有你會(huì)應(yīng)用了,才能近一步去了解其內(nèi)核的精髓。

推薦書(shū)籍:《UNIX環(huán)境高級(jí)編程》(第2版)

路線四:了解ARM的架構(gòu),原理,以及其匯編指令,我們?cè)谇度胧介_(kāi)發(fā)中,一般很少去寫匯編,但是最起碼的要求是能夠看懂a(chǎn)rm匯編。

路線五:系統(tǒng)移植的時(shí)候,就需要你從最下層的。

bootloader開(kāi)始,然后內(nèi)核移植,文件系統(tǒng)移植等。而移植這部分對(duì)硬件的依賴是非常大的,其配置步驟也相對(duì)復(fù)雜,也沒(méi)有太多詳細(xì)資料。

路線六:驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)。

linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)既是個(gè)極富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域,又是一個(gè)博大精深的內(nèi)容。

linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)本質(zhì)是屬于linux內(nèi)核編程范疇的,因而是對(duì)linux內(nèi)核和內(nèi)核編程是有要求的。在學(xué)習(xí)前你要想了解linux內(nèi)核的組成,因?yàn)槊恳徊糠忠敿?xì)研究的話足夠可以擴(kuò)展成一本厚書(shū)。

以上只不過(guò)是大概的框架,在實(shí)際的開(kāi)發(fā)中還會(huì)涉及很多東西,比如:交叉編譯、makefile、shell腳本等等,所以說(shuō)學(xué)習(xí)嵌入式的周期較長(zhǎng),門檻較高,自學(xué)的話更是需要較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和專業(yè)功底。只要能堅(jiān)持下來(lái)一定會(huì)取得成功!

嵌入式的四個(gè)分支

  • 1、微控制器(單片機(jī)為例);

  • 2、微處理器(arm為例);

  • 3、dsp(數(shù)字信號(hào)處理);

  • 4、soc(片上系統(tǒng));

對(duì)于我們初學(xué)者而言,首先要學(xué)習(xí)單片機(jī),以51為代表,等你學(xué)好51之后,可以深入學(xué)習(xí)更艱難的東西;

當(dāng)然,并不是說(shuō)你只需要學(xué)習(xí)單片機(jī);要想學(xué)好單片機(jī),你還得學(xué)c語(yǔ)言,得學(xué)匯編,得學(xué)一大堆應(yīng)用軟件;等到單片機(jī)能夠掌握的不錯(cuò)的時(shí)候又需要自己進(jìn)行原理圖、PCB板的設(shè)計(jì);還得掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程管理等等。

ARM+LINUX路線,主攻嵌入式Linux操作系統(tǒng)及其上應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)目標(biāo):

(1)掌握主流嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)與原理(初步定為arm9)。

(2)必須掌握一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)(初步定為uclinux或linux,版本待定)。

(3)必須熟悉嵌入式軟件開(kāi)發(fā)流程并至少做一個(gè)嵌入式軟件項(xiàng)目。

從事嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的好處是:

(1)目前國(guó)內(nèi)外這方面的人都很稀缺。這一領(lǐng)域入門門檻較高,所以非專業(yè)IT人員很難切 入這一領(lǐng)域;另一方面,是因?yàn)檫@一領(lǐng)域較新,目前發(fā)展太快,大多數(shù)人無(wú)條件接觸。

(2)與企業(yè)計(jì)算等應(yīng)用軟件不同,嵌入式領(lǐng)域人才的工作強(qiáng)度通常低一些(但收入不低)。

(3)哪天若想創(chuàng)業(yè),搞自已的產(chǎn)品,嵌入式不像應(yīng)用軟件那樣容易被盜版。硬件設(shè)計(jì)一般 都是請(qǐng)其它公司給訂做(這叫“貼牌”:OEM),都是通用的硬件,我們只管設(shè)計(jì)軟件就變成自己的產(chǎn)品了。

(4)興趣所在,這是最主要的。

從事嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的缺點(diǎn)是:

(1)入門起點(diǎn)較高,所用到的技術(shù)往往都有一定難度,若軟硬件基礎(chǔ)不好,特別是操作系統(tǒng)級(jí)軟件功底不深,則可能不適于此行。

(2)這方面的企業(yè)數(shù)量要遠(yuǎn)少于企業(yè)計(jì)算類企業(yè)。

(3)有少數(shù)公司經(jīng)常要碩士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的難度。但大多數(shù)公司也并無(wú)此要求,只要有經(jīng)驗(yàn)即可。

(4)平臺(tái)依托強(qiáng),換平臺(tái)比較辛苦。

興趣的由來(lái):

1、成功觀念不同,不虛度此生,就是我的成功。

2、喜歡思考,挑戰(zhàn)邏輯思維。

3、喜歡C語(yǔ)言

4、喜歡底層開(kāi)發(fā),討厭vb類開(kāi)發(fā)工具(并不是說(shuō)vb不好)。

5、發(fā)展前景好,適合創(chuàng)業(yè),不想自己要死了的時(shí)候還是一個(gè)工程師。

方法步驟:

1、基礎(chǔ)知識(shí):

目的:能看懂硬件工作原理,但重點(diǎn)在嵌入式軟件,特別是操作系統(tǒng)級(jí)軟件,那將是我的優(yōu)勢(shì)。

科目:數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)組成原理、嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)。匯編語(yǔ)言、C/C++、編譯原理、離散數(shù)學(xué)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、操作系統(tǒng)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)。

方法:雖科目眾多,但都是較簡(jiǎn)單的基礎(chǔ),且大部分已掌握。不一定全學(xué),可根據(jù)需要選修。

2、學(xué)習(xí)linux:

目的:深入掌握l(shuí)inux系統(tǒng)。

方法:使用linux—〉linxu系統(tǒng)編程開(kāi)發(fā)—〉驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和分析linux內(nèi)核。先看深, 那主講原理??磶妆楹螅辞榫胺治?,對(duì)照深看,兩本交叉,深是綱,情是目。剖析則是0.11版,適合學(xué)習(xí)。最后深入代碼。

主攻書(shū)籍:linux內(nèi)核完全剖析、unix環(huán)境高級(jí)編程、深入理解linux內(nèi)核、情景分析和源代。

3、學(xué)習(xí)嵌入式linux:

目的:掌握嵌入式處理器其及系統(tǒng).

方法:

(1)嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用:直接arm原理及匯編即可,不要重復(fù)x86。

(2)嵌入式操作系統(tǒng)類:ucOS/II簡(jiǎn)單,開(kāi)源,可供入門。而后深入研究uClinux。

(3)必須有塊開(kāi)發(fā)板(arm9以上),有條件可參加培訓(xùn)(進(jìn)步快,能認(rèn)識(shí)些朋友)。

主攻書(shū)籍:毛德操的《嵌入式系統(tǒng)》及其他arm9手冊(cè)與arm匯編指令等。

參考網(wǎng)站:嵌入式Linux中文站:http://

4、深入學(xué)習(xí):

A、數(shù)字圖像壓縮技術(shù):主要是應(yīng)掌握MPEG、mp3等編解碼算法和技術(shù)。

B、通信協(xié)議及編程技術(shù):TCP/IP協(xié)議、802.11,Bluetooth,GPRS、GSM、CDM A等。

C、網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù):如加密技術(shù),數(shù)字證書(shū)CA等。

D、DSP技術(shù):DigitalSignalProcess,DSP處理器通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理算法。

說(shuō)明:太多細(xì)節(jié)未說(shuō)明,可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。重點(diǎn)在于1、3,不必完全按照順序作。對(duì)于學(xué)習(xí)c++,理由是c++不只是一種語(yǔ)言,一種工具,她還是一種藝術(shù),一種文化,一種哲學(xué)理念、但不是拿來(lái)炫耀得東西。對(duì)于linux內(nèi)核,學(xué)習(xí)編程,讀一些優(yōu)秀代碼也是有必要的。

注意:要學(xué)會(huì)舉一反多,有強(qiáng)大的基礎(chǔ),很多東西簡(jiǎn)單看看就能會(huì)。想成為合格的程序員,前提是必須熟練至少一種編程語(yǔ)言,并具有良好的邏輯思維。一定要理論結(jié)合實(shí)踐。

不要一味鉆研技術(shù),雖然擠出時(shí)間是很難做到的,但還是要留點(diǎn)余地去完善其他的愛(ài)好,比如宇宙,素描、機(jī)械、管理,心理學(xué)、游戲、科幻電影。還有一些不愿意做但必須要做的!

技術(shù)是通過(guò)編程編程在編程編出來(lái)的。永遠(yuǎn)不要夢(mèng)想一步登天,不要做浮躁的人,不要覺(jué)得路途漫上。而是要編程編程在編程,完了在編程,在編程!等機(jī)會(huì)來(lái)了在創(chuàng)業(yè)(不要相信有奇跡發(fā)生,盲目創(chuàng)業(yè)很難成功,即便成功了發(fā)展空間也不一定很大)。

嵌入式書(shū)籍推薦:

Linux基礎(chǔ)

1、《Linux與UnixShell編程指南》

C語(yǔ)言基礎(chǔ)

1、《CPrimerPlus,5thEdition》【美】StephenPrata著

2、《TheCProgrammingLanguage,2ndEdition》【美】BrianW.KernighanDav

idM.Rithie(K&R)著

3、《AdvancedProgrammingintheUNIXEnvironment,2ndEdition》(APUE)

4、《嵌入式Linux應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)詳解》

Linux內(nèi)核

1、《深入理解Linux內(nèi)核》(第三版)

2、《Linux內(nèi)核源代碼情景分析》毛德操胡希明著

研發(fā)方向

1、《UNIXNetworkProgramming》(UNP)

2、《TCP/IP詳解》

3、《Linux內(nèi)核編程》

4、《Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)》(LDD)

5、《Linux高級(jí)程序設(shè)計(jì)》楊宗德著

硬件基礎(chǔ)

1、《ARM體系結(jié)構(gòu)與編程》杜春雷著

2、S3C2410Datasheet

英語(yǔ)基礎(chǔ)

1、《計(jì)算機(jī)與通信專業(yè)英語(yǔ)》

系統(tǒng)教程

1、《嵌入式系統(tǒng)――體系結(jié)構(gòu)、編程與設(shè)計(jì)》

2、《嵌入式系統(tǒng)――采用公開(kāi)源代碼和StrongARM/Xscale處理器》毛德操胡希明 著

3、《BuildingEmbeddedLinuxSystems》

4、《嵌入式ARM系統(tǒng)原理與實(shí)例開(kāi)發(fā)》楊宗德著

理論基礎(chǔ)

1、《算法導(dǎo)論》

2、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語(yǔ)言版)》

3、《計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)性能分析》

4、《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》【美】RandalE.Bryant DavidO''Hallaron著

5、《操作系統(tǒng):精髓與設(shè)計(jì)原理》

6、《編譯原理》

7、《數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》

8、《數(shù)據(jù)壓縮原理與應(yīng)用》

C語(yǔ)言書(shū)籍推薦

1.TheCprogramminglanguage《C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》

2.PointersonC《C和指針》

3.Ctrapsandpitfalls《C陷阱與缺陷》

4.ExpertCLanuage《專家C編程》

5.WritingCleanCode-----MicrosoftTechiniquesforDevelopingBug-freeCPrograms《編程精粹--Microsoft編寫優(yōu)質(zhì)無(wú)錯(cuò)C程序秘訣》

6.ProgrammingEmbeddedSystemsinCandC++《嵌入式系統(tǒng)編程》

7.《C語(yǔ)言嵌入式系統(tǒng)編程**》

8.《高質(zhì)量C++/C編程指南》林銳

說(shuō)在最后

盡可能多的編碼,要學(xué)好C,不能只注重C本身。算法,架構(gòu)方式等都很重要。 這里很多書(shū)其實(shí)是推薦而已,不必太在意,關(guān)鍵還是基礎(chǔ),才是重中之重!

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