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什么是嵌入式？

嵌入式有廣義和狹義之分，廣義的嵌入式是指片上系統(tǒng)，包括單片機(jī)、PSOC、NIOS等；狹義的嵌入式是指運(yùn)行操作系統(tǒng)的具體芯片，如ARM9、A8等。這里主要介紹狹義嵌入式的學(xué)習(xí)路線。

還是主流方法，先學(xué)會(huì)使用，再深入底層。

常用的操作系統(tǒng)有Linux、WIN CE、、QNX、OSE等，目前資料最多的是Linux，所以下面就以Linux為例。

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1.安裝虛擬機(jī)及Linux系統(tǒng)

大多數(shù)人都會(huì)在電腦上安裝操作系統(tǒng)，如果想在電腦上運(yùn)行其他系統(tǒng)，就得安裝虛擬機(jī)了。目前主流的虛擬機(jī)有、、、等，隨便選一個(gè)安裝即可。然后去官網(wǎng)下載個(gè)人版Linux鏡像（.iso文件）在虛擬機(jī)里安裝。下面是主流Linux系統(tǒng)的官方鏈接：、、、、、、suse。如果你沒用過Linux，建議用它。因?yàn)樗鞘召M(fèi)的，而且改名為RHEL，所以這里就不介紹了。

首先下載一本書，叫《鳥哥的Linux私房菜》。然后進(jìn)入第二、三、四階段（學(xué)習(xí)初期不需要開發(fā)板）。

2. 學(xué)習(xí)使用常見的 Linux 命令

這里要改掉點(diǎn)鼠標(biāo)的習(xí)慣，在Linux下做事都要用命令行。另外在Linux下下載軟件的時(shí)候，不用百度下載，而是用Linux自帶的包管理工具（如：apt-get、dnf、rpm等），如果用的話要修改軟件源（下載軟件的網(wǎng)站），因?yàn)閲獾脑幢容^慢，百度有詳細(xì)的使用說明。接下來你要學(xué)會(huì)最基本的命令，如：ls、cd、find、grep、ps、diff、fdisk等，只要照著教材操作幾遍，你就能學(xué)會(huì)，不需要很深的理論知識(shí)，不需要掌握所有的命令，也不需要記住所有的命令選項(xiàng)，有時(shí)間的話可以去社區(qū)或者Linux公社看看。

3. 學(xué)習(xí)使用常見的 Linux 工具

1.編輯器（寫代碼必備）。有g(shù)edit，vim，emacs等，建議學(xué)習(xí)vim。

2. gcc 和 gdb。gcc 是一個(gè)編譯器，而 gdb 是一個(gè)代碼調(diào)試器。

3.這個(gè)不像VC++6.0，點(diǎn)一下鼠標(biāo)就能幫你編譯，在Linux下，必須用make和make工具才能編譯，make和make可以自動(dòng)生成。

4. ssh、tftp。如果你的ARM開發(fā)板上有web服務(wù)器，可以使用這些工具來訪問。其中，建議使用ssh工具或者。

5、Samba.如果你想要使用Linux來交換數(shù)據(jù)，也可以搭建Samba服務(wù)器。

6.版本控制器。有svn，cvs，Git等。建議學(xué)習(xí)git。有了git，就不用手動(dòng)備份代碼了。

4.學(xué)習(xí)編寫shell腳本

在實(shí)際工作中，復(fù)雜的系統(tǒng)管理操作并不是通過一行一行的敲命令來完成的，而是使用腳本（命令是基礎(chǔ)）來完成的。腳本也是一種編程語言，只不過是解釋型語言，相對(duì)于C/C++、C#、Java等高級(jí)語言來說，腳本要容易學(xué)得多（因?yàn)榧尤肓苏Z法糖）。Linux下，shell有很多種，如：bsh、bash、csh、tcsh、ksh、zsh等，一般就學(xué)bash，其他的都是碰到再學(xué)也不遲，因?yàn)槎疾畈欢唷Ａ硗鈈ash的語法比較奇特，很多符號(hào)（如：$#、$0、$?等）比較難記，但也沒必要刻意去死記硬背，只要記住，需要的時(shí)候再查手冊(cè)就行了。這里的重點(diǎn)是掌握正則表達(dá)式，如果有時(shí)間的話sublime text 3安卓版，建議大家學(xué)一下腳本。 語法比 bash 簡(jiǎn)單很多，用途也更廣泛。推薦“Shell Tips”。

5.學(xué)習(xí)Linux下的C編程

雖然學(xué)習(xí)bash能做很多事情，但是驅(qū)動(dòng)和內(nèi)核開發(fā)我還是使用C語言，因?yàn)槟菚r(shí)系統(tǒng)還沒起來，不能用bash，另外C語言執(zhí)行效率比bash高，網(wǎng)絡(luò)編程也經(jīng)常用C語言開發(fā)。這里需要掌握基本的文件操作，進(jìn)程/線程控制等。推薦的書籍有《Linux環(huán)境C編程》、《UNIX環(huán)境高級(jí)編程》、《UNIX網(wǎng)絡(luò)編程卷一》、《UNIX網(wǎng)絡(luò)編程卷二》，或許這些教材有點(diǎn)難，但是請(qǐng)不要墨守成規(guī)，暫時(shí)不懂的就跳過，等學(xué)完下一階段的理論后再回過頭來看，之前不懂的就變得容易了。

6.增強(qiáng)理論知識(shí)

因?yàn)橛行┤嗣俺淝度胧接布こ處?，但其?shí)嵌入式硬件就是普通硬件工程師的工作，我們這里討論的是軟件，嵌入式又以軟件為主（薪資不高，差距很大）。如果對(duì)硬件有興趣，可以參考《如何學(xué)習(xí)硬件設(shè)計(jì)-理論》和《如何學(xué)習(xí)硬件設(shè)計(jì)-實(shí)踐》這兩篇博客，這里不要求你一定精通硬件，但有一定的了解就足夠了。

1、單片機(jī)。具體學(xué)習(xí)路線可以參考博文《單片機(jī)怎么學(xué)》。如果不想學(xué)單片機(jī)，可以學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理。

2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。主要掌握表和樹，其中鏈表用于操作系統(tǒng)的調(diào)度算法。

3.操作系統(tǒng)。都很重要，必須深入學(xué)習(xí)，才能更全面地了解Linux。

4. 編譯器原理。有時(shí)間的話，最好多看一看。沒時(shí)間的話，也學(xué)一下。對(duì)提高編程水平很有幫助。

5. 數(shù)據(jù)庫。除了基本的數(shù)據(jù)庫理論之外，你還必須掌握或。

6. ARM架構(gòu)。本章主要介紹ARM的架構(gòu)和指令集，在移植uboot和驅(qū)動(dòng)的時(shí)候會(huì)用到。如果不做這兩項(xiàng)工作的話，可以不用學(xué)。

7.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。開發(fā)中用到的SSH、TFTP、HTTP等都會(huì)涉及到網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的知識(shí)。

8、接口應(yīng)用。如：串口、IIC、SPI、1-wire、USB、HDMI、CAN、IIS、PCIE、藍(lán)牙、陀螺儀等。

在學(xué)習(xí)完上面的理論之后，再回顧一下Linux下的C編程sublime text 3安卓版，你會(huì)收獲更多。

先下載一本韋東山的《嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)完全手冊(cè)》，再買一塊2440開發(fā)板（雖然已經(jīng)停產(chǎn)了，但是這個(gè)芯片是資料最多的），然后進(jìn)入第七、八、九、十階段。第七、八、九階段，用開發(fā)板自帶的就可以了，暫時(shí)不用研究。

7.文件系統(tǒng)

在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)原理的時(shí)候，文件系統(tǒng)已經(jīng)介紹過了，沒必要深究文件系統(tǒng)的具體算法，只需要了解它的特性，學(xué)會(huì)如何使用就可以了。例如：NFS、FAT32、NTFS、ext4、ZFS等。

8. 內(nèi)核修剪

一般初學(xué)者可以先掌握內(nèi)核裁剪（具體工作就是填入幾個(gè)選項(xiàng)??），裁剪只是把內(nèi)核不必要的功能去掉，以減少代碼量，這里只需要熟悉內(nèi)核所有的功能選項(xiàng)即可，如果裁剪后還是達(dá)不到要求，那就得去讀內(nèi)核源碼，修改內(nèi)核了，我推薦《Linux入門》和《Linux閱讀內(nèi)核源碼》，推薦閱讀。

9. 驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)

由于系統(tǒng)還沒起來，驅(qū)動(dòng)能用的API還不多（部分內(nèi)核API，如：等），很多函數(shù)還是要自己寫。其中，臨界資源經(jīng)常會(huì)被訪問，所以必須掌握自旋鎖，睡眠鎖。另外，驅(qū)動(dòng)出問題的話，整個(gè)系統(tǒng)就崩潰了，所以必須掌握各種調(diào)試驅(qū)動(dòng)的方法，如：goto語句，日志系統(tǒng)，KDB等。接下來，必須熟悉字符設(shè)備和塊設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。我推薦《小白的博客》和《Linux》（中文版不推薦）。

10.移植

單片機(jī)也有，在keil C.a51中主要是用來做一些初始化的工作。然后，同樣的功能在ARM上也有，但是不是那么重要，所以放在最后。常用的就是vivi和uboot，一般學(xué)習(xí)uboot主要還是掌握uboot的啟動(dòng)流程和移植。經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，uboot對(duì)你來說已經(jīng)很輕松了，一般你只需要學(xué)會(huì)如何使用uboot或者使用移植好的uboot就可以了，沒必要深入研究。建議看下uboot自帶的幫助文檔。閱讀uboot源碼，很推薦。

11.圖形界面開發(fā)

常用的GUI圖形庫有：GTK++、QT、JAVA、等。如果有C++基礎(chǔ)，建議學(xué)QT，如果不懂C++，建議學(xué)JAVA。GUI開發(fā)初期，不需要用開發(fā)板，2440跑QT就很合適。如果要跑JAVA或者，建議換個(gè)開發(fā)板，可以考慮開發(fā)板，另外也可以用自帶的開發(fā)圖形界面。推薦的書籍有《QT5編程入門》、《瘋狂JAVA講義》、《瘋狂講義》、《編程入門》。

因?yàn)橄到y(tǒng)是在Linux基礎(chǔ)上封裝了一層API，所以如果要開發(fā)驅(qū)動(dòng)，必須掌握Linux（上面前十個(gè)階段），如果只是開發(fā) app，只需要使用或者配合模擬器（最好用手機(jī)），就可以了，不需要學(xué)習(xí)Linux，也不需要學(xué)習(xí)開發(fā)板。

在你做過幾個(gè)GUI項(xiàng)目之后，學(xué)習(xí)UML和設(shè)計(jì)模式，這將大大提升你的代碼架構(gòu)能力。

12. Web 開發(fā)

有時(shí)候需要在ARM板上搭建一個(gè)網(wǎng)頁服務(wù)器，這里就得學(xué)習(xí)HTML、CSS、XML、Ajax、PHP等。看似內(nèi)容很多，其實(shí)不多，因?yàn)檫@些語言入門簡(jiǎn)單。用Adobe開發(fā)，入門之后直接用文本瀏覽器就可以了（還需要學(xué)習(xí)MVC模式）。另外還需要會(huì)用bash或者寫GI程序C，這樣才能在網(wǎng)頁上調(diào)用底層C語言接口。推薦《瘋狂HTML 5/CSS3/講義》。

13. 其他

本文不涉及流程圖繪制軟件，文檔生成工具等（這兩個(gè)東西工作中經(jīng)常用到）。

從上面可以看出，嵌入式軟件涉及到很多計(jì)算機(jī)相關(guān)的知識(shí)，這對(duì)于電子專業(yè)的學(xué)生來說無疑是跨專業(yè)的難度，另外，就算掌握了上面提到的這些知識(shí)，也只不過是打開了一扇小窗戶而已，還有很多東西它做不到，比如二維碼識(shí)別，視頻采集卡等等。

BTW，嵌入式工作也分為幾個(gè)崗位，分別是系統(tǒng)工程師、驅(qū)動(dòng)工程師、軟件工程師（負(fù)責(zé)網(wǎng)頁或者GUI的開發(fā)）、UI工程師（也可以叫美工）。

系統(tǒng)工程師：熟悉操作系統(tǒng)內(nèi)核原理，熟悉內(nèi)核源代碼。主要職責(zé)是對(duì)系統(tǒng)打補(bǔ)丁或者增加新功能，比如熱升級(jí)，提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力等。一般公司不做這種開發(fā)。

驅(qū)動(dòng)工程師：熟悉各類外設(shè)的驅(qū)動(dòng)開發(fā)，為內(nèi)核、GUI提供接口。由于很多IC廠家都提供相關(guān)芯片的驅(qū)動(dòng)，很多驅(qū)動(dòng)工程師被裁員（需求減少）。

軟件工程師：熟悉各種編程語言和GUI圖形庫、框架（光會(huì)查文檔是不夠的，需要對(duì)框架非常熟悉），由于項(xiàng)目需求經(jīng)常變化，開發(fā)效率跟不上變化，所以對(duì)軟件工程師的需求大大增加。

UI工程師：主要負(fù)責(zé)界面的美化，有美術(shù)功底的學(xué)生比較適合做此類工作。

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