嵌入式技術開發(fā)總結及思考

嵌入式技術開發(fā)總結及思考從事嵌入式開發(fā)一年了，有些感想跟大家談談。可能很多朋友會像我當初一樣，為前途而煩惱，為不知道儲備什么知識而苦惱，所以寫點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，認清以后的發(fā)展方向。首先IT是一個需要不斷學習的行業(yè)，沒有任何一個行業(yè)像我們這樣需要不斷地接觸新東西，學習新知識，如同《學計算機的你傷不起呀》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;當然了，無論做哪層，各種編譯器，工具，軟硬件知識等等都能搞死你。隨便一類學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。標準缺乏，規(guī)格多變，技術變化又特快，剛流行的技術可能沒兩年就會失去生機。比如塞班，Nokia放棄了，Intel的MeGoo吧，也沒動靜了，現(xiàn)在安卓火的很，說不定過幾年就像今天的塞班，感覺像是永遠跟不上時代的節(jié)奏。所以，很多人都說IT是吃青春飯的，一點不為過，等到年紀大了，或許真的做技術會力不從心吧。話說嵌入式這個行業(yè)到底需要什么樣的技術人才？仔細觀察各種招聘的崗位要求吧，無非是1、通用要求：比如什么學歷，多少年工作經(jīng)驗，有創(chuàng)新精神，抗壓能力強，吃苦耐勞，善于溝通，態(tài)度認真等等等等……2、專業(yè)要求：這個可真的多了去了，但無非就是各種精通。什么精通控制理論，精通電路設計，精通各種硬件驅動開發(fā)，精通linux內核以及裁剪，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)絡協(xié)議，精通各種總線協(xié)議，精通塞班/安卓/IOS平臺應用開發(fā)，精通匯編，編譯器，二進制工具;精通各種媒體封裝格式，編解碼;精通通信技術;精通硬件原理圖;精通PCB設計;精通計算機結構;精通bootloader，精通……感覺只要是行業(yè)內的就要精通（我了個去！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。各個公司就的通用要求像是互相復制粘貼的一樣，比如學歷（個人認為學力明顯更重要），比如經(jīng)驗（是有n年的經(jīng)驗，還有n年前的經(jīng)驗用了n年？），還有個人秉性，我都不知道各個公司怎么在員工入職前考察。專業(yè)要求呢（其實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)的結構可能就好理解些了。從技術實現(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。前一種從程序實現(xiàn)上可分為3層：硬件層，驅動層，應用層;后一種分為4層：硬件層，驅動層，系統(tǒng)層，應用層。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)、嵌入式驅動開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式軟件開發(fā)。他們應該會哪些技能呢？1、嵌入式硬件開發(fā)：這是硬件工程師來做，一般出身為自動化，電子，通信等專業(yè)，他們要求熟悉電路等知識，非常熟悉各種常用元器件，掌握模擬電路和數(shù)字電路設計的開發(fā)能力，熟悉硬件開發(fā)模式和設計模式，熟悉各種芯片及外圍設備，熟悉8位16位32位處理器嵌入式硬件平臺開發(fā)。有的要求有FPGA的開發(fā)經(jīng)驗，精通常用的硬件設計工具：Protel/PADS（PowerPCB）/Cadence/OrCad。一般要有4~8層高速PCB設計經(jīng)驗。由于本人不是做硬件的，對這一塊的不熟悉，所以不敢妄言。2、嵌入式驅動開發(fā)：這個可以硬件工程師來做，也可以軟件工程師來做，主要還是取決于設備。目前驅動開發(fā)，除非是簡單的設備驅動，實際上很多時候都是移植，所以更多的是需要掌握目標平臺的硬件和系統(tǒng)特性。所以至少得掌握一些操作系統(tǒng)、系統(tǒng)結構、計算機組成原理、數(shù)據(jù)結構相關知識。熟悉嵌入式ARM/MIPS/PowerPC架構。具有單片機、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，具有扎實的硬件知識，理解硬件原理圖，能獨立完成相關硬件驅動調試，能夠根據(jù)芯片手冊編寫軟件驅動程序。如果涉及到網(wǎng)絡設備，或許還要掌握很多高層的網(wǎng)絡協(xié)議的原理。個人感覺這一塊雖然大部分不是很難，但卻是極為重要的。當然如果要在這一層次提供對上層的多線程支持，某些驅動也是很難寫的。3、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)：這個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，比如內存管理，比如線程調度，比如文件系統(tǒng)等等;還要精通處理器體系結構、指令集、尋址方式、調試、匯編和混合編程等方面的內容;熟悉操作系統(tǒng)啟動流程。對于linux，要熟悉Linux配置文件的修改，掌握內核裁減、內核移植、交叉編譯、內核調試、啟動程序Bootloader編寫、根文件系統(tǒng)制作和集成部署Linux系統(tǒng)等整個流程。這一塊要是真寫起來，困難程度那是相當恐怖的，好在大多都是移植，很少聽說有公司要去開發(fā)個操作系統(tǒng)的，沒Google的實力啊。4嵌入式軟件開發(fā)：這個嘛，沒有操作系統(tǒng)的話，程序一般不會特別復雜，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)。這個要求就是熟悉系統(tǒng)的API，精通C語言的高級編程知識，包括函數(shù)與程序結構、指針、數(shù)組、常用算法、庫函數(shù)的使用等知識、數(shù)據(jù)結構的基礎內容;掌握面向對象編程的基本思想，以及C++語言的基礎內容;精通嵌入式Linux下的程序設計，精通嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，包括系統(tǒng)編程、文件I/O、多進程和多線程、網(wǎng)絡編程、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，掌握各種應用層的網(wǎng)絡協(xié)議使用，以及各種音視頻技術等。另外還有些以上四類都用得著的技能：1基礎技能：搞嵌入式開發(fā)，還有一些必不可少的基礎技能。a）開發(fā)平臺的熟悉，目前的嵌入式開發(fā)大多數(shù)是在linux或者類linux下的環(huán)境下進行的，那么linux的使用應該熟悉吧，shell腳本得會寫吧，配置文件得會改吧，GCCGDB得會用吧，Make工具得會吧？b）比如項目管理工具的使用，都什么年代了，不會用CVS，也不會用SVN？請問，你還活在軟件時代的原始社會么？c）數(shù)據(jù)結構和算法，搞軟件開發(fā)，不懂數(shù)據(jù)結構，不會算法優(yōu)化，不會衡量復雜度，太不靠譜了吧？當然，這個不是要求啥算法都會，啥數(shù)據(jù)結構都記得住，最起碼得知道有那么種東西，有什么作用，這樣用到的時候好歹也能查啊d）編程語言，關于JAVA，我知道現(xiàn)在JAVA的異軍突起，很是震動了編程語言界，但是在嵌入式開發(fā)下，不會C或者C++語言，實在說不過去。當然現(xiàn)在很多手機應用完全用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。關于匯編，嗯，這個可能挺難，畢竟跟具體的硬件架構（主要是CPU）有關，但是真的很有意思，而且在某些時候，它是不可替代的。2特殊技能：對于嵌入式開發(fā)的某些部分必不可少，但對于有些（比如應用開發(fā)）可能沒有多大用處。a）數(shù)字電路，這個……主要是了解一些基本的電路知識，如門電路、邏輯電路、存儲器、寄存器，為了更好的理解嵌入式芯片，存儲器，外圍設備等硬件的設計，但往往在軟件開發(fā)中未必能用的到。因為大部分硬件都提供了很完整的軟件接口。b）操作系統(tǒng)，這個說的是平臺上選用的操作系統(tǒng)。嵌入式產(chǎn)品操作系統(tǒng)是在太多了。但操作系統(tǒng)的內部設計原理都是殊途同歸。首先要去學習的是操作系統(tǒng)原理，去了解進程通信、內存管理、文件系統(tǒng)等幾個重要的部分，因為這些在軟件開發(fā)尤其是內核驅動開發(fā)時會用到。接下來可以去熟悉至少一種主流的操作系統(tǒng)，Linux是一個很好的選擇，去了解它的內核架構，設備驅動架構，如何去編譯，裁剪，編寫應用程序，以及如何使用在具體的嵌入式產(chǎn)品上c）計算機的組成/微機原理，主要是為了了解微型計算機的硬件工作原理，明白CPU、總線、I/O、存儲器等一些關鍵結構是怎么工作的，雖然是很枯燥的知識，但是對熟悉外圍設備硬件工作方式，及操作系統(tǒng)，軟件架構的設計及優(yōu)化相當關鍵。3擴展的能力，這些可能是要用到的。a）通信協(xié)議，對于非應用層的通信協(xié)議，我實在不知道是不是該把它放入操作系統(tǒng)的范疇，因為很多操作系統(tǒng)是沒有網(wǎng)絡部分的，但是在很多方面它又是由操作系統(tǒng)提供。當然這些下層通信協(xié)議，貌似不太用關心，因為太多的開源協(xié)議棧了。應用層的網(wǎng)絡協(xié)議可能就要關心了，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，各種音視頻的標準啊，還有流媒體什么的。Ffmpeg是一個很好的東西，建議學習一下。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，嵌入式設備能力越來越強啊！再搞搞我看也不用交叉編譯了。。有時和同事討論起現(xiàn)在的行業(yè)需求，說到各個公司總是招不到人，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;當然有