關于嵌入式開發目前需要學什么東西

ID:627651 · 發表于 2019-10-21 16:31

問問大家如果想開發智能家居系統，用嵌入式系統做的話，需要學習那些知識，最好能有一些書籍材料指導

ID:351097 · 發表于 2019-10-21 20:24

做智能家居會涉及到藍牙（BLE）、wifi、ZigBee等，一般如果直接用芯片做開發，廠商基于自己RTOS做開發方案，比如TI OSAL主要用在BLE或者ZigBee，只要熟悉對應的RTOS就能做開發了。如果你是用MCU+通信模塊，嵌入式系統就可以采用ucos或者linux，根據功能的復雜性選用適合的嵌入式系統

ID:628219 · 發表于 2019-10-22 14:52

沒有你發表于 2019-10-21 20:24
做智能家居會涉及到藍牙（BLE）、wifi、ZigBee等，一般如果直接用芯片做開發，廠商基于自己RTOS做開發方案 ...

首先要學習linux基本命令，下個ubuntu自己練，當時我耗費時間長了，看的xxx的網課，一星期左右吧。
然后師傅讓我學linux下的C編程。當時我以為有多牛逼，結果看了半天其實就是c語言，這部分根據你基礎適當復習。
接下來師傅給我的任務是在開發板上運行hello程序，我用的板子是mini2440。當時以為很簡單，但是搭環境確實耗費了太長時間。結合xxx第一期視頻自己看，我告訴你用到的軟件，視頻有的地方不適合我們。suppervivi什么什么的一個軟件是代替dnw的，然后CRT代替超級終端，cureFTP是ubuntu與win7傳輸文件，flashFXP是開發板與win7傳輸文件。可能不適合你的板子，自己摸索吧，相當蛋疼，要淡定。
最后師傅直接給我一個牛逼的不行的項目，這時候的我還什么也不會，經過摸索談談經驗。xxx后面的視頻不要看了，那個驅動部分，初學者根本看不懂。你做項目都是要移植別人的驅動，然后寫應用程序操作驅動什么的實現功能，這是你要學國嵌視頻第三不分，應用開發不分，什么I/O，進程什么的。學完之后找幾本書或者從網上找個項目做一做。這時候你可以找到工作了，職位叫嵌入式軟件開發。
一共半年時間，這只是剛剛入門，后面的驅動什么的，以后再說
望有幫助

ID:629229 · 發表于 2019-10-28 09:09

日積月累

ID:631729 · 發表于 2019-10-28 22:52

智能家居系統和傳統嵌入式比，更強調上層軟件設計和無線通信，所以不單單學單片機，有時間學一下python語言，可以做控制端，可以做WEB端。
另外就是學習下ESP32或者ESP8266，好多智能家居的通信或者控制芯片都用的這兩個

ID:631355 · 發表于 2019-10-29 09:14

、嵌入式開發學習方法-框架學習法
嵌入式系統的學習方法很多人都講過，相信大家在網上或者其他渠道接觸過一些思路和方法，在這里講一下個人的體會。
首先來說，學習有沒有捷徑呢？一種說法是可以速成，幾天就可以學會，我認為速成的說法太夸張了，那是不可能的事情。
有些人講學習沒有捷徑，你必須經過長期的努力，所謂功到自然成。但是學習嵌入式技術，如果說沒有好的方法那也是不對的，學習一門新的知識體系肯定是要下工夫，但是也需要有好的指引，也就是捷徑，實際上這里是講的就是學習方法。
方法很重要，如果沒有方法，閉著眼亂學亂撞，肯定是不行的。就像我們去找一個沒有去過的地方，自己跟著感覺去找，找到的希望很小，如果手里面有張地圖，并且還有指南針，那就快很多；如果我們有導航，自然是更快更方便了。實際上，這就是方法的重要性。
那么在這里，我們來介紹一種學習方法，這種方法也是粵嵌公司多年培訓和產品開發經驗所總結出來的。
大家可能會問了，粵嵌也做過嵌入式培訓？實際上我們有很豐富的培訓經驗。
我們覺得，‘框架學習法’是最適合初學者采用的一種方法，這里面包含了快速原型的思想；也就是框架學習，快速原型。那么這里面的主導思想呢，就是從一開始就要看到嵌入式系統知識領域的全貌，然后逐漸深入！
比如說，我們想了解北京這座城市，如果在胡同里轉來轉去，可能幾年都搞不清楚這個城市是什么情況，如果我們先通過北京地圖學習一下，了解下北航在什么地方，鳥巢在什么地方，香山八達嶺在哪里。再加上我們到這些地方去看一看，可能很快就掌握了這座城市的全貌。
在這里需要注意的是，即便是我們有了地圖，也需要有一些基礎，比如我們要知道鳥巢的來歷，明白八達嶺是怎么回事，實際上這些就是基礎知識。也就是說我們在學習系統框架之前要具備一定的基礎，否則這張地圖也是看不懂的。
學習嵌入式技術也是需要一定的基礎的，一會兒我們專門講需要什么樣的基礎。
接下來如果我們想進一步的了解這座城市，就要去研究這座城市的歷史，甚至是中國的歷史。更細一步呢，還可以進一步研究故宮本身的地圖。
那么這樣一環套一環。經過不斷的研究，逐漸就會掌握這座城市的地理、文化、政治經濟等特點。
通過了解北京城這個簡要的例子，運用框架學習法，在對不同層次的框架的學習過程中，逐漸了解和掌握整個系統。
如果我們不注意方法，每天在胡同里面來回轉悠，肯定是事倍功半，將在很長時間不得要領。
2、嵌入式系統學習的框架
學習嵌入式也是這樣。必須掌握一定的方法，才能比較快速有效的學習。
那么這個方法就是框架學習法，剛才我們也講了，首先在了解這個基礎框架之前我們要有一定的基礎，那么這個基礎呢就是單片機和C語言，不需要你掌握的有多好，但一定要具備一定的C語言編程能力。像其他有些課程，比如計算機專業的編譯原理、數據結構，計算機系統體系結構，這些知識實際上還不太需要，了解一下就可以了。
有了C語言編程基礎，并且學過單片機，這個時候就可以學習一下嵌入式Linux的基本框架了，很簡單，那就是要搞清楚bootloader、Kernel、和文件系統，接下來簡單介紹一下。
什么是BootLoader呢？
實際上它是個引導程序，也就是硬件復位以后第一個要執行的程序，它主要工作就是初始化操作系統運行的環境，比如說內存、定時器、緩沖器等，當這個工作做完以后，再把操作系統的代碼加載到內存，然后操作系統就可以啟動并執行，到此為止，bootloader的任務就完成了。
那么有人問了，沒有bootloader行不行呢，可以的！但是呢，因為操作系統本身一般是個通用的軟件，它要在不同的平臺上運行，比如X86，ARM，POWERPC等等，而不同的處理器的初始化操作是不同的，如果操作系統的軟硬要考慮在啟動時候各種平臺的差異性，那就顯得過于復雜。除此之外，也有其他方面的原因，比如燒寫系統的便捷性考慮等等，這里暫不做深入的探討。
常用的bootloder有很多種，比如U-BOOT、REDBOOT、LILO等等，我們開發板用的是Uboot。
什么是Kernel呢？
Kernel就是Linux的內核，也就是說Linux操作系統本身的代碼。那么U-BOOT啟動到最后，就是把它加載到內存，并且跳轉到Kernel來執行。
什么是文件系統呢？
現在我們來介紹一下文件系統，這里需要了解一個事實，就是說Linux啟動到最后一定要掛載一個文件系統。這個是Linux的一個特點，它不像其他操作系統，比如像VxWorks，是不需要文件系統的，VxWORKS沒有文件系統也可以運行。而且還需要了解一點，像QT系統、Android、以及Ubuntu系統它們的底層都是Linux內核，不同的是她們的文件系統不一樣，也就是說，Android系統相關的一些代碼，比如說圖形界面系統、Android的虛擬機，Android的框架代碼都在Linux最后掛的文件系統里面。如果大家理解了這點，那么這幾個系統的基本架構也就清楚了。
搞清楚了這幾個概念，實際我們就了解了Linux系統最基本的框架，然后呢我們根據開發板配套的資料，去學習如何編譯這幾個文件，因為像Uboot、Kernel、文件系統，最后編譯生成出來分別是一個獨立的文件，就是說會生成三個文件，最后我們要學會把這幾個文件燒寫到板子上。
學會了編譯和燒寫，接下來呢，我們在這個框架的基礎上，去學習如何做Linux上面的應用程序。
什么是應用程序（APP）呢？這也是框架的內容，它是跑在操作系統上面，通過調用操作系統的資源去工作，是最終的業務邏輯，比如我們Windows上面有很多的應用程序，比如QQ、暴風影音、WORD、EXEL等，各種各樣APP有很多。
根據我們后期的視頻教程，大家應該很快就能學會，比如說串口程序、網絡程序等等，這些都是應用程序，我們不需要做太多，學習幾個加深一下對框架的認識就可以了。
再接下來，我們就需要學習Linux驅動方面的一些知識了，這也是在基礎框架里面的，驅動程序可以看成是操作系統的一部分，它在底層專門和硬件打交道。那么大家稍微了解一下，就會知道Linux的驅動包括有三種：字符設備、塊設備以及網絡設備。
這個時候呢，大家要注意，只需要學習字符類設備驅動，其他兩種先不要去管。一定要記住，最初學習嵌入式技術的時候不要去研究塊設備和網絡設備。也就是說，把字符類設備搞明白就可以了。因為一般的公司開發嵌入式的產品僅限于字符設備的開發，掌握字符設備的框架思想和開發步驟就能夠勝任了。至于塊設備和網絡設備，直接用開發板或者某個開發平臺本身提供的驅動就足夠了，這些是一線處理器廠家做的事情，一般情況下不需要我們去完成，這些處理器研發的廠家在為處理器開發配套BSP的時候才會涉及這些工作。
當然了，有的同學可能會講，某某公司就是在做塊設備驅動，我的意思是講，從嵌入式這個行業總體上來講，大多數公司都不需要那么做，很多技術都是直接拿來用。我們掌握了字符設備驅動的開發方法，已經能夠應付大多數公司的開發要求，對于一個還沒有入門的學生來講，一定要按照我說的辦法來學習。
等將來熟練掌握基本技能以后，可以根據框架學習的方法，再去研究更深入的編程。這個時候，那些計算機專業的課程，比如數據結構、計算機系統體系結構、各種算法等等就可以派上用場了，自己的水平也會在學習的過程中再次升華。
學習字符類設備驅動，請跟著粵嵌的視頻去學習LED的驅動編寫方法，以及蜂鳴器、AD轉換等這些跟GPIO相關的驅動開發技巧。
掌握了這些，可以講，我們已經成為了一個比較合格的嵌入式驅動工程師！
這個時候我進一步介紹一下什么是快速原型，如果學過軟件工程的話，那么大家會聽說過一種自頂向下的產品開發方法，這個方法很有效，多數產品的開發方法都是遵循這個思想，大概就是從最初的可行性分析，然后概要設計、詳細設計，編碼，測試等等。
除此之外呢，還有一種開發方法就是‘快速原型’，這個是微軟采用的一種方法，簡而言之呢，快速原型是個逐漸迭代的方法，就是說讓產品盡快把雛形開發出來，然后逐漸清晰，一步步走向成熟。
在這里我們把快速原型法用到學習上，它原來是種開發方法，我們這里借鑒過來，借鑒到框架學習的思想上。
也就是說，我們掌握一定的基礎以后，就要去學習框架，當這個基礎框架清晰以后，再去學習更新更深入的框架知識，這樣一環套一環，環環相扣，最終研究越來越深入，進而成為這個行業的專家。
那么在嵌入式行業的工程師的職位其實也是這個樣子的，大家看一下：
基本數字電路 + C語言 + 基礎框架知識 -----> 嵌入式驅動工程師
數組結構+編譯原理 ------> 高級嵌入式驅動工程師
計算機系統體系結構 + 操作系統（從抽象到具體）-------> 系統架構工程師
因為在第一個階段，你會發現，只要會C語言，有良好的編程功底就夠了，在工作的時候很少涉及到編譯原理、數據結構這些方面的知識，那么很多其他專業的畢業生，甚至原來學機械設計的同學都可以成為嵌入式驅動工程師。
實際也是這樣，在大多數嵌入式技術公司，尤其是應用產品開發的公司，只要了解基本的Linux架構的知識，并且能夠編寫字符類的驅動程序就夠了。因為像網絡設備驅動以及塊設備驅動，基本都有個DEMO設計，只要參考這個DEMO做就可以，根本不需要我們做什么，如果說需要做的話，那也是改一下GPIO的設置，修改一下中斷的引腳，僅此而已。
那么深入學習的話，分析操作系統源碼的時候就會發現，數據結構的知識逐漸排上用場，尤其是在某些專業公司，負責某個專用領域的時候，這時候可能會改寫操作系統的某部分代碼，來適應他們自己硬件的各種情況，將會深入分析某方面的技術，比如文件系統、網絡協議等，這個時候數據結構等方面知識就顯得很有用了。
有了基礎的原型以后，通過繼續學習新的知識，逐漸使上一個層次，更精深的了解嵌入式技術，同時知識體系更加完備，可以做更高層次的工作了。
應用這樣的學習方法，在學習過程中，也會使學習過程始終有目標，而且不會感覺枯燥，每天都會有成就感，從一開始就能抓住嵌入式系統的脈絡，只要付諸努力，持久學習下去，就能成為嵌入式行業的專家。
最后我們總結下，我們要想比較快的掌握嵌入式技術，要應用框架學習的方法，在一定的知識基礎上就開始學習基礎的框架知識，這樣就很容易入門，隨著開發經驗的積累，再去學更深入的基礎知識，以及更深層次的框架知識。這樣相互迭代，直到能夠精通嵌入式技術。
這個方法也充分說明計算機科學是個實驗科學。
那么在學習過程中，要注意，不用學習過多的基礎，也就是說有了C語言和單片機的基礎就可以學習嵌入式的基本框架，然后就能夠成為一個合格的嵌入式工程師；以后可以繼續深造，學習數據結構編譯原理操作系統等方面的知識，深入學習算法，從而再去學習Linux更深層次的框架結構，使得整體水平得到進一步的升華。
現在我們總結一下，把學習嵌入式技術的路線圖跟大家澄清一下，那就是：單片機+C語言----->學習基礎框架知識（包括bootloadre，Linux內核、文件系統的編譯和燒寫----->再去學習Linux上層應用的編程，以及字符設備的驅動，學完以后你就會覺得入門了，能做一些事情了-----> 再深入學習計算機系統結構、數據結構、操作系統原理等等一些知識，通過分析Linux系統源碼，直到熟練掌握嵌入式編程技術。
3、關于裸機程序和仿真
有些用戶希望通過ARM開發板來學裸機程序，其實我們不建議這樣做，在ARM上做一些裸機程序，不是不可以，而是沒有太多價值，因為裸機程序根本發揮不了ARM處理器的性能，只有運行了操作系統才能夠充分挖掘ARM處理器的優勢，更能夠保證系統運行的安全和穩定性。
如果真的想學習裸機程序，單片機就夠了。從架構上來講，單片機和ARM是一樣的，都是CPU，而且編程思想也沒有多少區別，只不過ARM速度太快了，只有在上面跑操作系統，并使用多任務的編程方法才能最大化的發揮ARM處理器的優勢。
在實際產品開發時也是這樣，幾乎沒有拿ARM跑裸機的方式來開發產品的。如果用裸機方式來編程，推薦使用單片機，這樣整體成本也會小很多，事實上也是這樣的。
早期的時候，我們在ARM上也做過很多裸機程序，并且用仿真器來調試；很多人，尤其從單片機轉過來的人，都希望學習下這種技術，因為他們感覺裸機程序更親切，而直接用操作系統覺得很不踏實，不能夠完全掌握系統的運行情況；其實呢這種想法是不對的。我們必須在抽象的層次上來開發產品，逐漸轉變觀念，不能說開發一款產品，就一定要對每個程序的細節都非常清楚，應該學會在操作系統這個抽象的軟件上來開發產品，這樣做才符合潮流，也是產品發展以及個人發展必須轉變的思路和觀念。
因為我們看到太多的做單片機開發的工程師很難能轉到嵌入式產品的開發當中來，恐怕觀念的轉變可以說是最大的障礙，希望引起大家的注意。

ID:631355 · 發表于 2019-10-29 09:15

熟練使用Linux操作系統
精通Linux下C語言編程
精通嵌入式Linux應用開發
掌握ARM處理器平臺及其接口硬件開發
掌握嵌入式Linux下Bootloader的移植方法
精通嵌入式Linux內核裁減移植及內核調試
精通嵌入式Linux下常用接口的驅動開發
熟悉Java語言編程
熟悉Android應用開發
掌握基于Linux內核的Android底層系統開發
熟悉嵌入式Linux實際項目案例開發流程
熟悉基于Android系統實際項目案例開發流程

ID:631355 · 發表于 2019-10-29 09:15

首先需要C語言基礎，數據結構，linux命令，網絡編程，操作系統，數據庫，移植內核，驅動編程，各種總線知識，通信協議，硬件和軟件知識，上層和底層的軟件知識都需要有所了解，就算你不做具體的編程，也要知道一點工作原理，因為嵌入式開發需要考慮的是整個程序

ID:631355 · 發表于 2019-10-29 09:18

1、嵌入式開發設計流程：
1）ARM嵌入式Linux系統構造與驅動開發范例
2）嵌入式設計及Linux驅動開發指南
3）嵌入式Linux應用程序開發詳解
都屬于Linux開發設計流程方面的入門書籍，嵌入式開發的基礎
2、Linux驅動開發：
1）嵌入式系統接口設計與Linux驅動程序開發北京航空航天大學出版社劉淼強烈推薦; 包括各種硬件總線接口范例，接口開發必備
2）Linux設備驅動程序《Linux Device Drivers third edition》，Linux驅動開發必備經典，粗讀查詢即可，當然最基本的字符設備驅動和塊設備驅動必須熟練掌握
3、 Linux應用程序開發：

UNIX環境高級編程
UNIX網絡編程全卷
4、Linux內核開發：
內核完全注釋，源代碼級的分析，但版本較低
深入理解Linux內核Understanding the Linux Kernel，太深了，東西太多嵌入式開發要學哪些，最后看合適
Linux內核設計與實現Linux Kernel Development，內核整體結構和基本理論知識
5、ARM：
ARM體系結構與編程，杜春蕾
ARM應用系統開發詳解

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關于嵌入式開發目前需要學什么東西