嵌入式系統(tǒng)的研究方向

1、嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件資源（如處理器、存儲器等）非常有限，并且對成本很敏感，有時對實時響應(yīng)要求很高等。特別是隨著消費家電的智能化，嵌入式更顯重要。像我們平常常見到的手機、PDA、電子字典、可視電話、VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機（DC）、數(shù)字攝像機(DV)、U-Disk、機頂盒(Set Top Box)、高清電視(HDTV)、游戲機、智能玩具、交換機、路由器、數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)是軟硬結(jié)合的東西，搞嵌入式開發(fā)的人

2、有兩類：       一類是學(xué)電子工程、通信工程等偏硬件專業(yè)出身的人，他們主要是搞硬件設(shè)計，有時要開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切的最底層軟件，如BootLoader、BSP（Board Support Package，像PC的BIOS一樣，往下驅(qū)動硬件，往上支持操作系統(tǒng)），最初級的硬件驅(qū)動程序等。他們的優(yōu)勢是對硬件原理非常清楚，不足是他們更擅長定義各種硬件接口，但對復(fù)雜軟件系統(tǒng)往往力不從心（例如嵌入式操作系統(tǒng)原理和復(fù)雜應(yīng)用軟件等）。        另一類是學(xué)軟件、計算機專

3、業(yè)出身的人，主要從事嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)。如果我們學(xué)軟件的人對硬件原理和接口有較好的掌握，我們完全也可寫B(tài)SP和硬件驅(qū)動程序。嵌入式硬件設(shè)計完后，各種功能就全靠軟件來實現(xiàn)了，嵌入式設(shè)備的增值很大程度上取決于嵌入式軟件，這占了嵌入式系統(tǒng)的最主要工作（目前有很多公司將硬件設(shè)計包給了專門的硬件公司，稍復(fù)雜的硬件都交給臺灣或國外公司設(shè)計，國內(nèi)的硬件設(shè)計力量很弱，很多嵌入式公司自己只負責(zé)開發(fā)軟件，因為公司都知道，嵌入式產(chǎn)品的差異很大程度在軟件上，在軟件方面是最有“花頭“可做的），所以我們搞軟件的人完全不用擔(dān)心我們在嵌入式市場上的用武之地，越是智能設(shè)備越是復(fù)雜系統(tǒng)，軟件越起關(guān)鍵作用，而且這是目前

4、的趨勢。        從事嵌入式軟件開發(fā)的好處是：      （1） 目前國內(nèi)外這方面的人都很稀缺。一方面，是因為這一領(lǐng)域入門門檻較高，不僅要懂較底層軟件（例如操作系統(tǒng)級、驅(qū)動程序級軟件），對軟件專業(yè)水平要求較高（嵌入式系統(tǒng)對軟件設(shè)計的時間和空間效率要求較高），而且必須懂得硬件的工作原理，所以非專業(yè)IT人員很難切入這一領(lǐng)域；另一方面，是因為這一領(lǐng)域較新，目前發(fā)展太快，很多軟硬件技術(shù)出現(xiàn)時間不長或正在出現(xiàn)（如ARM處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、MPEG技術(shù)、無線通信協(xié)議等），掌握這

5、些新技術(shù)的人當(dāng)然很找。嵌入式人才稀缺，身價自然就高，越有經(jīng)驗價格就越高。其實嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多數(shù)人無條件接觸,這需要相應(yīng)的嵌入式開發(fā)板和軟件,另外需要有經(jīng)驗的人進行指導(dǎo)開發(fā)流程。      （2） 與企業(yè)計算等應(yīng)用軟件不同，嵌入式領(lǐng)域人才的工作強度通常低一些（但收入不低）。搞企業(yè)應(yīng)用軟件的IT企業(yè)，這個用戶的系統(tǒng)搞完了，又得去搞下一個用戶的，而且每個用戶的需求和完成時間都得按客戶要求改變，往往疲于奔命，重復(fù)勞動。相比而言，搞嵌入式系統(tǒng)的公司，都有自己的產(chǎn)品計劃，按自己的節(jié)奏行事。所開發(fā)的產(chǎn)品通常是通用的，不會因客戶的不同而修改。

6、一個產(chǎn)品型號開發(fā)完了，往往有較長一段空閑時間（或只是對軟件進行一些小修補），有時間進行充電和休整。另外，從事嵌入式軟件的每個人工作范圍相對狹窄，所涉及的專業(yè)技術(shù)范圍就是那些（ARM、RTOS、MPEG、802.11等），時間長了這些東西會越搞越有經(jīng)驗，賣賣老本，幾句指導(dǎo)也夠讓那些初入道者琢磨半年的。若搞應(yīng)用軟件，可能下一個客戶要換成一個完全不同的軟件開發(fā)平臺，那就苦了。      （3） 哪天若想創(chuàng)業(yè)，搞自已的產(chǎn)品，那么嵌入式是一個不錯的主意，這可不像應(yīng)用軟件那樣容易被盜版。有一個叫啟明星的公司開發(fā)出一個叫“工程e”的掌上PDA，施工技術(shù)人員用

7、該PDA可當(dāng)場進行土木概預(yù)算和其它土木計算，銷路特好；某大學(xué)老師，他開發(fā)的飯館用的點菜PDA（WinCE平臺，可無線連網(wǎng)和上網(wǎng)），銷路也不錯，飯館點點PDA讓客戶點菜，多顯派頭檔次。這些PDA的硬件設(shè)計一般都是請其它公司給訂做（這叫“貼牌”：OEM），都是通用的硬件，我們只管設(shè)計軟件就變成自己的產(chǎn)品了。        從事嵌入式軟件開發(fā)的缺點是：       （1）入門起點較高，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)級軟件功底不深，則可能不適

8、于此行。       （2） 這方面的企業(yè)數(shù)量要遠少于企業(yè)計算類企業(yè)。特別是從事嵌入式的小企業(yè)數(shù)量較多（小企業(yè)要搞自己的產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)），知名大公司較少（搞嵌入式的大公司主要有Intel、Motorola、TI、Philip、Samsung、Sony、Futjtum、Bell-Alcatel、意法半導(dǎo)體、Microtek、研華、華為、中興通信、上廣電等制造類企業(yè)）。這些企業(yè)的習(xí)慣思維方式是到電子、通信等偏硬專業(yè)找人。       （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

9、于嵌入式的難度。但大多數(shù)公司也并無此要求，只要有經(jīng)驗即可。        若學(xué)習(xí)嵌入式，顯然應(yīng)偏重于嵌入式軟件，特別是嵌入式操作系統(tǒng)方面。對于搞嵌入式軟件的人，最重要的技術(shù)顯然是（實際上很多公司的招聘廣告上就是這樣寫的）：      （1） 掌握主流嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)與原理。      （2） 必須掌握一個嵌入式操作系統(tǒng) 。      （3） 必須熟悉嵌入式軟件開發(fā)流程并至少

10、做過一個嵌入式軟件項目。    嵌入式軟件方面最重要的課程包括：      （1） 嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用：        這是一門嵌入式硬件基礎(chǔ)課程，目前國內(nèi)已有少部分高校IT專業(yè)用這門課取代了傳統(tǒng)的“微機原理與接口”課程，因為講x86微機原理與接口很難找到實際用處，只為教學(xué)而已。我們說過，嵌入式是軟硬件結(jié)合的技術(shù)，搞嵌入式軟件的人應(yīng)對ARM處理器工作原理和接口技術(shù)有充分了解，包括ARM的 匯編指令系統(tǒng)。若不了解處理器原理，怎么能控制硬件工作

11、，怎么能寫出節(jié)省內(nèi)存又運行高速的最優(yōu)代碼（嵌入式軟件設(shè)計特別講究時空效率），怎么能寫出驅(qū)動程序（驅(qū)動程序都是與硬件打交道的）？有些同學(xué)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(xué)對ARM匯編不感興趣，以為嵌入式開發(fā)用C語言就足夠了，其實不應(yīng)僅是將匯編語言當(dāng)成一個程序設(shè)計語言，學(xué)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(yōu)的C語言代碼。在嵌入式開發(fā)的一些關(guān)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），目前主要還要用匯編寫程序。當(dāng)您

12、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(shè)計人員只會寫或者喜歡用匯編描述，此時您就必須看懂匯編程序，否則軟硬件人員可能就無法交流。另外，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(tǒng)類課程：        除了WinCE的實時性稍差外，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)的實時性都很強,所以也可稱為實時操作系統(tǒng)（RTOS: 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(tǒng),這在嵌入式的所有技術(shù)中是最為關(guān)鍵的了。目前最重要的RTOS主要包括：        第一類是傳統(tǒng)