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  • 不可不知的嵌入式工程师经验

    发布:达内  来源:网络  时间: 2015年07月13日

  • 本文将从技术和就业经验等角度为即将进入嵌入式开发的工程师们,详细讲述了嵌入式的概念,嵌入式开发之间的异同以及应该如何做出选择。以下都是达内嵌入式培训讲师的一些经验之谈,希望对大家有所帮助。...

  • 本文将从技术和就业经验等角度为即将进入嵌入式开发的工程师们,详细讲述了嵌入式的概念,嵌入式开发之间的异同以及应该如何做出选择。以下都是达内 嵌入式培训 讲师的一些经验之谈,希望对大家有所帮助。

    第一.工程师眼中的“嵌入式系统”

    在工程师看来: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 要靠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。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,因为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性 科。

    二.嵌入式系统的分层及对口专业要求

    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语言等。

    2. 驱动层:这部分相对而言比较难。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。若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,这样可能连个 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遍,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。当然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。

    3. 操作系统层:对于操作系统层而言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。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 统层面的驱动和移植了。这些对于初学者来说必须明确,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层的人来 说,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。

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