嵌入式技術(shù)開發(fā)總結(jié)及思考

嵌入式技術(shù)開發(fā)總結(jié)及思考從事嵌入式開發(fā)一年了，有些感想跟大家談?wù)??？赡芎芏嗯笥褧?huì)像我當(dāng)初一樣，為前途而煩惱，為不知道儲(chǔ)備什么知識(shí)而苦惱，所以寫點(diǎn)東西給這些朋友們提供參考。另外，也可鞭策自己，讓自己看到自己的不足，認(rèn)清以后的發(fā)展方向。首先IT是一個(gè)需要不斷學(xué)習(xí)的行業(yè)，沒有任何一個(gè)行業(yè)像我們這樣需要不斷地接觸新東西，學(xué)習(xí)新知識(shí)，如同《學(xué)計(jì)算機(jī)的你傷不起呀》中吼的那樣，搞上層開發(fā)的，各種編程語言搞死你;搞系統(tǒng)開發(fā)的，各種系統(tǒng)搞死你;做底層的，各種匯編，芯片，指令集搞死你;當(dāng)然了，無論做哪層，各種編譯器，工具，軟硬件知識(shí)等等都能搞死你。隨便一類學(xué)問中的一小部分都是一摞磚一般的書啊。不懂的也可以來21ic問哦。其次嵌入式行業(yè)更像是IT中的IT。標(biāo)準(zhǔn)缺乏，規(guī)格多變，技術(shù)變化又特快，剛流行的技術(shù)可能沒兩年就會(huì)失去生機(jī)。比如塞班，Nokia放棄了，Intel的MeGoo吧，也沒動(dòng)靜了，現(xiàn)在安卓火的很，說不定過幾年就像今天的塞班，感覺像是永遠(yuǎn)跟不上時(shí)代的節(jié)奏。所以，很多人都說IT是吃青春飯的，一點(diǎn)不為過，等到年紀(jì)大了，或許真的做技術(shù)會(huì)力不從心吧。話說嵌入式這個(gè)行業(yè)到底需要什么樣的技術(shù)人才？仔細(xì)觀察各種招聘的崗位要求吧，無非是1、通用要求：比如什么學(xué)歷，多少年工作經(jīng)驗(yàn)，有創(chuàng)新精神，抗壓能力強(qiáng)，吃苦耐勞，善于溝通，態(tài)度認(rèn)真等等等等……2、專業(yè)要求：這個(gè)可真的多了去了，但無非就是各種精通。什么精通控制理論，精通電路設(shè)計(jì)，精通各種硬件驅(qū)動(dòng)開發(fā)，精通linux內(nèi)核以及裁剪，精通C/C++/Java語言，精通DSP，精通ARM，精通什么linux/ecos/ucos/wince/VxWorks，精通嵌入式數(shù)據(jù)庫，精通多線程編程，精通各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，精通各種總線協(xié)議，精通塞班/安卓/IOS平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)，精通匯編，編譯器，二進(jìn)制工具;精通各種媒體封裝格式，編解碼;精通通信技術(shù);精通硬件原理圖;精通PCB設(shè)計(jì);精通計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu);精通bootloader，精通……感覺只要是行業(yè)內(nèi)的就要精通（我了個(gè)去！我感覺精通一門就得好久。。。）看完這些，尤其是專業(yè)要求，頭大了吧？那么我們就分析一下上面的要求吧。各個(gè)公司就的通用要求像是互相復(fù)制粘貼的一樣，比如學(xué)歷（個(gè)人認(rèn)為學(xué)力明顯更重要），比如經(jīng)驗(yàn)（是有n年的經(jīng)驗(yàn)，還有n年前的經(jīng)驗(yàn)用了n年？），還有個(gè)人秉性，我都不知道各個(gè)公司怎么在員工入職前考察。專業(yè)要求呢（其實(shí)精通其中幾樣就挺了不起了），一看就讓人頭暈，了解了嵌入式開發(fā)的結(jié)構(gòu)可能就好理解些了。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上講，嵌入式的產(chǎn)品分為兩大類：一類簡單的，沒有操作系統(tǒng)支持的;一類復(fù)雜的，有操作系統(tǒng)的。就目前發(fā)展方向看，后一種是趨勢。前一種從程序?qū)崿F(xiàn)上可分為3層：硬件層，驅(qū)動(dòng)層，應(yīng)用層;后一種分為4層：硬件層，驅(qū)動(dòng)層，系統(tǒng)層，應(yīng)用層。所以嵌入式的開發(fā)大致需要這么從下到上4類工程師：嵌入式硬件開發(fā)、嵌入式驅(qū)動(dòng)開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式軟件開發(fā)。他們應(yīng)該會(huì)哪些技能呢？1、嵌入式硬件開發(fā)：這是硬件工程師來做，一般出身為自動(dòng)化，電子，通信等專業(yè)，他們要求熟悉電路等知識(shí)，非常熟悉各種常用元器件，掌握模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的開發(fā)能力，熟悉硬件開發(fā)模式和設(shè)計(jì)模式，熟悉各種芯片及外圍設(shè)備，熟悉8位16位32位處理器嵌入式硬件平臺(tái)開發(fā)。有的要求有FPGA的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，精通常用的硬件設(shè)計(jì)工具：Protel/PADS（PowerPCB）/Cadence/OrCad。一般要有4~8層高速PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。由于本人不是做硬件的，對(duì)這一塊的不熟悉，所以不敢妄言。2、嵌入式驅(qū)動(dòng)開發(fā)：這個(gè)可以硬件工程師來做，也可以軟件工程師來做，主要還是取決于設(shè)備。目前驅(qū)動(dòng)開發(fā)，除非是簡單的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，實(shí)際上很多時(shí)候都是移植，所以更多的是需要掌握目標(biāo)平臺(tái)的硬件和系統(tǒng)特性。所以至少得掌握一些操作系統(tǒng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)。熟悉嵌入式ARM/MIPS/PowerPC架構(gòu)。具有單片機(jī)、某種或多種32位嵌入式處理器的移植開發(fā)能力，熟悉bootloader過程，具有扎實(shí)的硬件知識(shí)，理解硬件原理圖，能獨(dú)立完成相關(guān)硬件驅(qū)動(dòng)調(diào)試，能夠根據(jù)芯片手冊(cè)編寫軟件驅(qū)動(dòng)程序。如果涉及到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，或許還要掌握很多高層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理。個(gè)人感覺這一塊雖然大部分不是很難，但卻是極為重要的。當(dāng)然如果要在這一層次提供對(duì)上層的多線程支持，某些驅(qū)動(dòng)也是很難寫的。3、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)：這個(gè)沒聽說硬件工程師來做的。做這塊，熟悉操作系統(tǒng)的原理是必不可少的，比如內(nèi)存管理，比如線程調(diào)度，比如文件系統(tǒng)等等;還要精通處理器體系結(jié)構(gòu)、指令集、尋址方式、調(diào)試、匯編和混合編程等方面的內(nèi)容;熟悉操作系統(tǒng)啟動(dòng)流程。對(duì)于linux，要熟悉Linux配置文件的修改，掌握內(nèi)核裁減、內(nèi)核移植、交叉編譯、內(nèi)核調(diào)試、啟動(dòng)程序Bootloader編寫、根文件系統(tǒng)制作和集成部署Linux系統(tǒng)等整個(gè)流程。這一塊要是真寫起來，困難程度那是相當(dāng)恐怖的，好在大多都是移植，很少聽說有公司要去開發(fā)個(gè)操作系統(tǒng)的，沒Google的實(shí)力啊。4嵌入式軟件開發(fā)：這個(gè)嘛，沒有操作系統(tǒng)的話，程序一般不會(huì)特別復(fù)雜，如果有操作系統(tǒng)的支持，又和一般的軟件開發(fā)很接近，所以盡可以看作是搞桌面開發(fā)。這個(gè)要求就是熟悉系統(tǒng)的API，精通C語言的高級(jí)編程知識(shí)，包括函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)、指針、數(shù)組、常用算法、庫函數(shù)的使用等知識(shí)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)內(nèi)容;掌握面向?qū)ο缶幊痰幕舅枷?，以及C++語言的基礎(chǔ)內(nèi)容;精通嵌入式Linux下的程序設(shè)計(jì)，精通嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，包括系統(tǒng)編程、文件I/O、多進(jìn)程和多線程、網(wǎng)絡(luò)編程、GUI圖形界面編程、數(shù)據(jù)庫;熟悉常用的圖形庫的編程，如QT、GTK、miniGUI、fltk、nano-x等，掌握各種應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使用，以及各種音視頻技術(shù)等。另外還有些以上四類都用得著的技能：1基礎(chǔ)技能：搞嵌入式開發(fā)，還有一些必不可少的基礎(chǔ)技能。a）開發(fā)平臺(tái)的熟悉，目前的嵌入式開發(fā)大多數(shù)是在linux或者類linux下的環(huán)境下進(jìn)行的，那么linux的使用應(yīng)該熟悉吧，shell腳本得會(huì)寫吧，配置文件得會(huì)改吧，GCCGDB得會(huì)用吧，Make工具得會(huì)吧？b）比如項(xiàng)目管理工具的使用，都什么年代了，不會(huì)用CVS，也不會(huì)用SVN？請(qǐng)問，你還活在軟件時(shí)代的原始社會(huì)么？c）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，搞軟件開發(fā)，不懂?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不會(huì)算法優(yōu)化，不會(huì)衡量復(fù)雜度，太不靠譜了吧？當(dāng)然，這個(gè)不是要求啥算法都會(huì)，啥數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都記得住，最起碼得知道有那么種東西，有什么作用，這樣用到的時(shí)候好歹也能查啊d）編程語言，關(guān)于JAVA，我知道現(xiàn)在JAVA的異軍突起，很是震動(dòng)了編程語言界，但是在嵌入式開發(fā)下，不會(huì)C或者C++語言，實(shí)在說不過去。當(dāng)然現(xiàn)在很多手機(jī)應(yīng)用完全用java寫的，如果你只想搞嵌入式的上層軟件開發(fā)又不想深入下去，只用JAVA也未嘗不可。關(guān)于匯編，嗯，這個(gè)可能挺難，畢竟跟具體的硬件架構(gòu)（主要是CPU）有關(guān)，但是真的很有意思，而且在某些時(shí)候，它是不可替代的。2特殊技能：對(duì)于嵌入式開發(fā)的某些部分必不可少，但對(duì)于有些（比如應(yīng)用開發(fā)）可能沒有多大用處。a）數(shù)字電路，這個(gè)……主要是了解一些基本的電路知識(shí)，如門電路、邏輯電路、存儲(chǔ)器、寄存器，為了更好的理解嵌入式芯片，存儲(chǔ)器，外圍設(shè)備等硬件的設(shè)計(jì)，但往往在軟件開發(fā)中未必能用的到。因?yàn)榇蟛糠钟布继峁┝撕芡暾能浖涌凇）操作系統(tǒng)，這個(gè)說的是平臺(tái)上選用的操作系統(tǒng)。嵌入式產(chǎn)品操作系統(tǒng)是在太多了。但操作系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計(jì)原理都是殊途同歸。首先要去學(xué)習(xí)的是操作系統(tǒng)原理，去了解進(jìn)程通信、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)等幾個(gè)重要的部分，因?yàn)檫@些在軟件開發(fā)尤其是內(nèi)核驅(qū)動(dòng)開發(fā)時(shí)會(huì)用到。接下來可以去熟悉至少一種主流的操作系統(tǒng)，Linux是一個(gè)很好的選擇，去了解它的內(nèi)核架構(gòu)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，如何去編譯，裁剪，編寫應(yīng)用程序，以及如何使用在具體的嵌入式產(chǎn)品上c）計(jì)算機(jī)的組成/微機(jī)原理，主要是為了了解微型計(jì)算機(jī)的硬件工作原理，明白CPU、總線、I/O、存儲(chǔ)器等一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是怎么工作的，雖然是很枯燥的知識(shí)，但是對(duì)熟悉外圍設(shè)備硬件工作方式，及操作系統(tǒng)，軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化相當(dāng)關(guān)鍵。3擴(kuò)展的能力，這些可能是要用到的。a）通信協(xié)議，對(duì)于非應(yīng)用層的通信協(xié)議，我實(shí)在不知道是不是該把它放入操作系統(tǒng)的范疇，因?yàn)楹芏嗖僮飨到y(tǒng)是沒有網(wǎng)絡(luò)部分的，但是在很多方面它又是由操作系統(tǒng)提供。當(dāng)然這些下層通信協(xié)議，貌似不太用關(guān)心，因?yàn)樘嗟拈_源協(xié)議棧了。應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可能就要關(guān)心了，比如http，ftp，rtsp，rtmp，mms等等。b）音視頻處理，比如文件封裝啊，音視頻的編解碼啊，各種音視頻的標(biāo)準(zhǔn)啊，還有流媒體什么的。Ffmpeg是一個(gè)很好的東西，建議學(xué)習(xí)一下。c）信息安全，恩，這一塊貌似現(xiàn)在越來越受到重視了。d）數(shù)據(jù)庫，唉，嵌入式設(shè)備能力越來越強(qiáng)?。≡俑愀阄铱匆膊挥媒徊婢幾g了。。有時(shí)和同事討論起現(xiàn)在的行業(yè)需求，說到各個(gè)公司總是招不到人，程序員又總說找不到工作，自己就有很多感想，是公司要求高，還是程序員要求高？有時(shí)候看到一些招聘的職位要求，總是打擊到自己的信心，一條一條數(shù)下來，好像自己能做到的還真沒多少，只好讓自己再努力些再努力些;當(dāng)然有