一步一步学习uCOS和ARM体系结构的心得
学习必备条件:
1、一块开发板——例如44B0开发板,建议初学者不要去购买那些ARM9体系结构的,因为作为初学者来说ARM9体系的东西是很复杂的,买块ARM7的就可以了(先入门,然后再提高);
2、学习必备书籍
《Pointer on C》中文名字叫《C和指针》(美)里科|译者:徐波 前提你的了解C指针吧(这本书时非常经典的书籍,完全可以看中文版的,作者翻译的非常到位)
《嵌入式实时操作系统μCOS-II(第二版)》--邵贝贝翻译的(不能不承认邵贝贝是一个非常好的翻译者)
《μC/OS-Ⅱ标准教程》--杨宗德
对于英文不好的朋友可以购买《ARM体系结构与编程》--杜春蕾(该书其实还是有很多翻译错误的,大家在看的时候要注意一下,但是不可否认的是这本书到目前为止算得上是我见过最好的讲解关于ARM体系结构的书籍了)
对于英文过关的兄弟姐妹可以直接看《ARM+Architecture+Reference+Manual(2nd+Edition)》
3、有条件的兄弟姐妹可以选购一个仿真器 JLINK V8全功能版(这个的感谢中国的优秀工程师,是他们把原价1999多的JLINK变成了几十元钱的东西
4、开发环境--MDK350或者IARARM
如果要熟悉这些开发环境,就需要好好读一些这些开发环境的手册资料,不好意思,这个就只有英文的了。
以上4个条件具备下来,可能也不会超过500元钱。
下面来讲讲我的学习经历:
我刚开始学习的时候,自己走了不少弯路,这里就省略不说了。
第一步:在开发板上跑跑简单程序
因为你有开发板,所以你就先在网上找一下对应开发板上的ARM芯片的datasheet,你都不先搞懂芯片的手册,又谈何让自己实现很多功能呢。
熟读数据手册后,就尽可能的在开发板上实现芯片对应的每个功能,像GPIO实验,UART通讯,I2C,ADC,DAC,PWM,RTC,SPI等等。自己写自己的程序,然后在开发板上好好实践一下。
当每个功能模块都实现以后,建议你让你的开发板实验一下多个功能复合使用,比如用UART打印出ADC的值什么的。
第二步:学习uCOS
鉴于你已经购买了《嵌入式实时操作系统μCOS-II(第二版)》,除开以下三个文件:
1、OS_CPU_C.c
2、OS_CPU.H,
3、OS_CPU_A.asm(这个是MDK环境下的汇编文件)或OS_CPU_A.a(这个是IAR开发环境下的汇编)
这三个文件的处理机制暂时可以不用先了解怎么做的,怎么移植的,以后再说
第一次读这本书时,搞清楚什么是任务,什么是前后台,为什么要在系统中加入嵌入式操作系统。
第二次读这本书时,详细了解他的TCB(Task Control Block)和ECB(Event Control Block)的数据结构,搞清楚整个uCOS的实现机制(这里不要先就去看uCOS的移植,这样只会让你云里雾里的)
第三次读这本书是,详细了解信号量,互斥信号量、消息队列、邮箱和时间标志组
鉴于你又购买了《μC/OS-Ⅱ标准教程》,你 可以想在VC++ 6.0开发环境下实现对信号量,互斥信号量、消息队列、邮箱和事件标志组的上机实验代码。
如果还是不能了解uCOS怎么工作的,建议你多看几遍(我可是足足看了6、7遍了,书都翻得脱页了。汗说明我很笨,希望各位看官都比我聪明,呵呵)
第三步:建立对uCOS的初步认识
在网上下载对应你的开发板ARM芯片移植好了文件OS_CPU_C.c,OS_CPU.H,OS_CPU_A.asm(当然有的开发板已经提供了这样的基础实验)
在你的开发板上跑跑uCOS,建立起自己对于uCOS在ARM7开发板上的认识。
在你所购买的ARM7开发板上编写一个自己跑uCOS得任务(这里先不要去搞中断,初学者对于uCOS下的中断程序设计根本就搞不清楚)
第四步:熟悉ARM体系结构
因为是基于ARM7的移植,建议英文不好的去看看这本书《ARM体系结构与编程》(虽然这本书的作者在翻译时有很多操作,但是还是建议初学者去购买来好好看看),对于英文好的直接在网上下载《ARM+Architecture+Reference+Manual(2nd+Edition)》看就可以了
在看这个《ARM体系结构与编程》或《ARM+Architecture+Reference+Manual(2nd+Edition)》时,务必注意多看几次,了解以下几个方面的知识:
1、ARM模式下的指令集
2、Thumd模式下的指令集
3、异常模式及进入异常时ARM如何处理
4、一定能熟悉ARM中的汇编指令
5、熟悉CPSR,R0-R7,R8-R14,R15及在各个模式下,这些寄存器的映射。
熟悉以后,再来自己做uCOS的移植了。
第五步:uCOS移植
当然在自己编写代码做移植uCOS之前,有必要看看别人的移植代码。
其实对于uCOS的移植,我们只需要编写关键的三个文件,文件如下:
1、OS_CPU_C.c(堆栈初始化操作OSTaskStkInit函数)
2、OS_CPU.H:完成在该芯片下的数据定义,比如什么unsigned char 之类的,注意一下OS_STK和OS_CPU_SR的定义,定义下关中断和开中断的方式,有三个只能选择1个,ARM芯片一般是定义为第三种方式
3、OS_CPU_A.asm(这个是MDK环境下的汇编文件)或OS_CPU_A.a(这个是IAR开发环境下的汇编),这个文件的内容就多了,要做以下几个函数的重写:
1、OSStartHighRdy函数
2、任务级的任务切换函数OSCtxSw,
3、中断级的任务切换OSIntCtxSw,其实只要写好了OSCtxSw,OSIntCtxSw自然就copy一下就完了(copy的时候记者要把保存当前任务的寄存器去掉就可以了。
第六步:测试自己的uCOS移植代码
第七步:在自己写的uCOS移植代码中跑跑任务。
[分享]ARM初学者学习ARM的步骤
很多人学完单片机就想学arm,但不知如何去学~现在列出一下学习这方面的步骤-----基于linux系统的学习步骤如下:(一步步来哦:)
其实这也只是个基础,以后实际做项目了还要去学很多
1、Linux 基础
安装Linux操作系统
Linux文件系统
Linux常用命令
Linux启动过程详解
熟悉Linux服务 能够独立安装Linux操作系统
能够熟练使用Linux系统的基本命令
认识Linux系统的常用服务 安装Linux操作系统
Linux基本命令实践
设置Linux环境变量
定制Linux的服务 Shell 编程基础使用vi编辑文件
使用Emacs编辑文件
使用其他编辑器
2、Shell 编程基础
Shell简介
认识后台程序
Bash编程熟悉Linux系统下的编辑环境
熟悉Linux下的各种Shell
熟练进行shell编程熟悉vi基本操作
熟悉Emacs的基本操作
比较不同shell的区别
编写一个测试服务器是否连通的shell脚本程序
编写一个查看进程是否存在的shell脚本程序
编写一个带有循环语句的shell脚本程序
3、Linux 下的 C 编程基础
linux C语言环境概述
Gcc使用方法
Gdb调试技术
Autoconf
Automake
Makefile
代码优化 熟悉Linux系统下的开发环境
熟悉Gcc编译器
熟悉Makefile规则编写Hello,World程序
使用 make命令编译程序
编写带有一个循环的程序
调试一个有问题的程序
4、嵌入式系统开发基础
嵌入式系统概述
交叉编译
配置TFTP服务
配置NFS服务
下载Bootloader和内核
嵌入式Linux应用软件开发流程
熟悉嵌入式系统概念以及开发流程
建立嵌入式系统开发环境制作cross_gcc工具链
编译并下载U-boot
编译并下载Linux内核
编译并下载Linux应用程序
4、嵌入式系统移植
Linux内核代码
平台相关代码分析
ARM平台介绍
平台移植的关键技术
移植Linux内核到 ARM平台 了解移植的概念
能够移植Linux内核移植Linux2.6内核到 ARM9开发板
5、嵌入式 Linux 下串口通信
串行I/O的基本概念
嵌入式Linux应用软件开发流程
Linux系统的文件和设备
与文件相关的系统调用
配置超级终端和MiniCOM 能够熟悉进行串口通信
熟悉文件I/O 编写串口通信程序
编写多串口通信程序
6、嵌入式系统中多进程程序设计
Linux系统进程概述
嵌入式系统的进程特点
进程操作
守护进程
相关的系统调用了解Linux系统中进程的概念
能够编写多进程程序编写多进程程序
编写一个守护进程程序
sleep系统调用任务管理、同步与通信 Linux任务概述
任务调度
管道
信号
共享内存
任务管理 API 了解Linux系统任务管理机制
熟悉进程间通信的几种方式
熟悉嵌入式Linux中的任务间同步与通信
编写一个简单的管道程序实现文件传输
编写一个使用共享内存的程序
7、嵌入式系统中多线程程序设计
线程的基础知识
多线程编程方法
线程应用中的同步问题了解线程的概念
能够编写简单的多线程程序编写一个多线程程序
8、嵌入式 Linux 网络编程
网络基础知识
嵌入式Linux中TCP/IP网络结构
socket 编程
常用 API函数
分析Ping命令的实现
基本UDP套接口编程
许可证管理
PPP协议
GPRS 了解嵌入式Linux网络体系结构
能够进行嵌入式Linux环境下的socket 编程
熟悉UDP协议、PPP协议
熟悉GPRS 使用socket 编写代理服务器
使用socket 编写路由器
编写许可证服务器
指出TCP和UDP的优缺点
编写一个web服务器
编写一个运行在 ARM平台的网络播放器
9、GUI 程序开发
GUI基础
嵌入式系统GUI类型
编译QT
进行QT开发熟悉嵌入式系统常用的GUI
能够进行QT编程使用QT编写“Hello,World”程序
调试一个加入信号/槽的实例
通过重载QWidget 类方法处理事件
10、Linux 字符设备驱动程序
设备驱动程序基础知识
Linux系统的模块
字符设备驱动分析
fs_operation结构
加载驱动程序了解设备驱动程序的概念
了解Linux字符设备驱动程序结构
能够编写字符设备驱动程序编写Skull驱动
编写键盘驱动
编写I/O驱动
分析一个看门狗驱动程序
对比Linux2.6内核与2.4内核中字符设备驱动的不同
Linux 块设备驱动程序块设备驱动程序工作原理
典型的块设备驱动程序分析
块设备的读写请求队列了解Linux块设备驱动程序结构
能够编写简单的块设备驱动程序比较字符设备与块设备的异同
编写MMC卡驱动程序
分析一个文件系统
对比Linux2.6内核与2.4内核中块设备驱动的不同
11、文件系统
虚拟文件系统
文件系统的建立
ramfs内存文件系统
proc文件系统
devfs 文件系统
MTD技术简介
MTD块设备初始化
MTD块设备的读写操作了解Linux系统的文件系统
了解嵌入式Linux的文件系统
了解MTD技术
能够编写简单的文件系统为 ARM9开发板添加 MTD支持
移植JFFS2文件系统
通过proc文件系统修改操作系统参数
分析romfs 文件系统源代码
创建一个cramfs 文件系统
2009-08-16 00:55 ARM初学者必读
本文是写给准备学习ARM技术,而又没想好要学ARM7还是ARM9或者对ARM7与ARM9的区别不是很了解的初学者。希望本文对你们有点用处。
由于职业的关系,经常会回答一些ARM初学者的问题,虽然问题千奇百怪,但以下两个问题绝对很有代表性。
1.ARM7和ARM9的都有些什么区别?
2.我准备学ARM,但不知是选ARM7还是ARM9好?
也许这些问题在大虾们的眼里已不是问题,但对于初学者确实很具必要弄清楚。先说下:ARM7和ARM9的区别。
1 时钟频率的提高
虽然ARM7和ARM9内河架构相同,但ARM7处理器采用3级流水线的冯·诺伊曼结构;,而ARM9采用5级流水线的哈佛结构。增加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内,在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。在常用的芯片生产工艺下,ARM7一般运行在100MHz左右,而ARM9E则至少在200MHz以上。
2. MMU(内存管理单元)
ARM7一般没有MMU(内存管理单元),(ARM720T有MMU)。ARM9一般是有MMU的,ARM9940T只有MPU ,不是一个完整的MMU。这一条很重要,MMU单元是大型操作系统必需的硬件支持,如LINUX;WINCE等。这就是说,ARM7一般只能运行小型的实时系统如UCOS-II,eCOS等,而ARM9无此限制,一般的操作系统都可以移植。其实即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系统,也鲜有人用,因为以ARM7的运行速度跑这种大型操作系统,实在有点吃力。再者两者的应用领域明显不同,也无此必要。
4. ARM7比ARM9提供了更好的性能-功耗比。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE调试技术的内核。
5. 在从ARM7到ARM9的平台转变过程中,有一件事情是非常值得庆幸的,即ARM9E能够完全地向后兼容ARM7上的软件;并且开发人员面对的编程模型和架构基础也保持一致。
在来说一下初学者是选ARM7还是ARM9。
1.明确目的
学习为应用。你学ARM准备用在什么地方,如果是一般性控制系统或仅仅用来替换8获16位机,ARM7显然是首选;但如果用在网络通信或大型的音视频处理等,则ARM9较合适。
2.自身基础
学习ARM的一般有三类人:
一是计算机专业的
这类人对操作系统等软件知识了解较多,而对硬件知识知之甚少,显然这类人学ARM的话还是做软件好,可以基于LINUX;WINCE等操作系统的ARM9更能符合这类人的要求,当然也有很多计算机专业的人从事ARM7系统的应用软件编写的。但是搞底层的就很少了。
二是电子类专业的
这类人的硬件基础了相对较好,相反操作系统,数据库等软件知识则差强人意。因此人多电子专业的人员都熟悉单片机,用单片编写点小程序还不在话下,但要用ARM做较大型的软件则有点力不从心。
尤其是LINUX;WINCE这种操作系统不是三两个月能轻松搞定的。建议这类人员如无特别需要还是从ARM7和小型操作系统学起。够用就好,不要盲目追求高端。有一点要注意并不是从事ARM9的就比ARM7工资高,反而ARM7的就业机会比ARM9多,这很好理解,好比金字塔,越往顶肯越小。
三是软硬件基础都不太好的
这类人员有确实需要的,也有赶时髦的,如无大的学习决心还是参加培训的好。当然也可曲线救国,搞懂单片机后,ARM7就不难了。
最后说一点关于开发板的,初学者买个开发板确实很有必要,但也要选择合适的,初学者合适的就是,资料齐全,有配套教程和学习指导,再加上较及时的技术支持。目前能做到的很少,开发板这东西不是说哪家公司有名气,售后就好,很多大公司一般不理个人买家的问题的,我感觉多半是运气,运气好了也许能碰到一家售后好的
嵌入式学习步骤
嵌入式门槛虽然较高,但也跟其他事物一样,并不是牢不可破。只要我们用心去对待,冬雪终将化去,春风定会吹来。
具体步骤如下:
1、《C语言》第二版 谭浩强 ; 《C程序设计语言》第二版 徐宝文译 机械工业出版社
你能区分开指针数组和数组指针吗?你知道函数指针吗?
你能区分开定义一个变量时系统给它分配的空间与用malloc()函数给一个变量分配的空间有什么不一样吗?
2、《数据结构》C语言版 黄国愉、叶乃青编 清华大学出版社
你能合上书本,用C语言实现书中的单链表、双链表数据结构吗?
3、《实用C++程序设计》第二板 中国电力出版社 Steve_Oualline著
此阶段主要是学习其面向对象的编程思想,加深对C语言和数据结构的理解。
4、学习单片机,最好能找个前辈带一带。
你能用51单片机做出一样实际的东西吗?即使它再简单!
要注意加深对中断的理解。
5、学习ARM单片机。
(1)、细读《ARM微控制器基础与实战》周立工编写(注:即使你不用书中的开发板)
(2)、细读相关芯片的原版英文文档。如:arm920TE.pdf S3C2410_1.2.pdf
6、学习uCOS!!操作系统。
(1)、细读《嵌入式实时操作系统uC/OS-!!》第二版 召贝贝译
你能把uCOS!!移植到自己的平台上吗?
(2)、能编写在uCOS!!操作系统环境下运行的针对具体硬件的驱动程序
7、熟悉Linux环境,学习Linux环境编程,学习交叉编程
(1)、细读《linux命令大全.pdf》
(2)、细读《GNU Make 使用手册(中译版).pdf》
(3)、学习创建交叉编程环境.
8、学习Linux操作系统。
(1)、《UNIX环境高级编程》
(2)、细读“joyfire 笔记”,可在“www.qianrushi.com”网站的好书下载栏目获取
(3)、细读《linux内核完全注释》
(4)、细读《understanding the linux kernel 2》
(5)、利用源代码阅读利器工具"Source Insight"进行真正的linux内核原码刨析
(6)、最后进行内核移植,并能编写在linux操作系统环境下运行的针对具体硬件的驱动程序
9、学习Linux设备驱动编写。可参考《Linux设备驱动程序》
10、复习C++,学习用QT进行图形界面编程
(1)、细读《QT编程宝典》
(2)、学会通过查看QT电子文档进行QT GUI实地编程
(3)、学习交叉编程.(其实就是把命令qmake变为tmake)
11、当然,你也可学习一下PCB的制作和设计一个自己的CPU(即软壳)
在嵌入式软件方面最重要的课程包括:
(1) 嵌入式微处理器结构与应用:
这是一门嵌入式硬件基础课程,我们说过,嵌入式是软硬件结合的技术,搞嵌入式软件的人应对ARM处理器工作原理和接口技术有充分了解,包括ARM的汇编指令系统。若不了解处理器原理,怎么能控制硬件工作,怎么能写出节省内存又运行高速的最优代码(嵌入式软件设计特别讲究时空效率),怎么能写出驱动程序(驱动程序都是与硬件打交道的)?很多公司招聘嵌入式软件人员时都要求熟悉ARM处理器,将来若同学到公司中从事嵌入式软件开发,公司都会给你一本该设备的硬件规格说明书 (xxx Specification),你必须能看懂其中的内存分布和端口使用等最基本的说明(就像x86汇编一样),否则怎么设计软件。有些同学觉得嵌入式处理 器课程较枯燥,这主要是硬件课程都较抽象的原因。还有同学对ARM汇编不感兴趣,以为嵌入式开发用C语言就足够了。其实不应仅是将汇编语言当成一个程序设计语言,学汇编主要是为了掌握处理器工作原理的。一个不熟悉汇编语言的人,怎么能在该处理器写出最优的C语言代码。在嵌入式开发的一些关键部分,有时还必须写汇编,如Bootloader等(可能还包括BSP)。特别是在对速度有极高要求的场合(如DSP处理器的高速图像采集和图像解压缩),目前还会用到汇编写程序的,尽管用到的机会相对C要小得多。当你在一个嵌入式公司工作时,在查看描述原理的手册时,可能很多都是用汇编描述的,这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述,此时你就必须看懂汇编程序,否则软硬件人员可能就无法交流。很多嵌入式职位招聘时都要求熟悉汇编。
[小知识] 目前嵌入式处理器常见的有ARM、PowerPC、MIPS、Motorola 68K、ColdFire (冷火)等,但ARM占据了绝对主流(有资料说手机中几乎90%都是ARM处理器)。ARM是一个只卖知识产权的公司,目前获得购买了ARM CPU核授权许可的大公司很多,包括Intel、Samsung、Amstel、Motorola、Philip等,他们都在ARM CPU核的基础上进行了一些外围扩展,形成自己的处理器(如Samsung S3C2410,Motorola i.MXL9328等处理器都是采用ARM 9内核,指令一级是相同的)。而众多中小公司又购买了这些处理器,设计了各种各样的开发板,如华恒等国内很多著名嵌入式公司都生产基于SamsungS3C2410的开发板,供最终用户使用或供教学实验。在ARM这个食物链上,ARM公司是大鱼,Intel、Samsung等公司是小鱼,而华恒等则是虾米,最终用户(我们这些要采购嵌入式开发板的)则是喂虾米的。Intel早期生产的是低端ARM(Strong ARM,相当于ARM 7),现在转向主要生产高端ARM(即Intel Xscale处理器,属于ARMv5家族,主要用在高端PDA上,如HP和DELL生产的PDA都采用Intel Xscale,价格较高)。目前应用最多的是ARM 7和ARM 9两类处理器。 ARM 7较便宜,可跑uclinux(是一个不支持高级内存管理功能的嵌入式Linux系统统)、Vxworks、uc/os II等实时操作系统,但因处理器不带内存管理单元MMU(无内存分页和地址映射机制,所以不能使用虚拟内存),所以不能跑Windows CE,另外通用Linux中的某些内存管理功能也不能用在ARM 7上。ARM 9大都是一个带MMU功能的高端处理器,可跑WinCE或通用Linux的大多数功能。ARM7和ARM9的区别是在与体系结构上,前者是冯·诺伊曼结 构,后者是哈佛结构——指令和数据总线是分开的。以上是我的一点了解,可能有不对的地方。我们学院有十几套ARM 7开发系统(采用Samsung S3C44b0x开发板,主要用于嵌入式处理器结构、实时操作系统等课程实验用),ARM 9的系统好象也已经到了(采用的芯片我不知道也没去问),还有以前的十几套MPC860开发板(听说价格都很贵,很容易损坏),同学应爱护使用和珍惜这样 的实验机会。
(2) 嵌入式操作系统类课程
除了WinCE的实时性稍差外,大多数嵌入式操作系统的实时性都很强,所以也可称为实时操作系统Real Time Operating System.从事嵌入式的人至少须掌握一个嵌入式操作系统,这在嵌入式的所有技术中是最为关键的了。目前最重要的RTOS主要包括:
第一类、传统的经典RTOS:最主要的便是Vxworks操作系统,以及其Tornado开发平台。Vxworks因出现稍早,实时性很强(据说可在1ms内响应外部事件请求),并且内核可极微(据说最小可8K),可靠性较高等,所以在北美,Vxworks占据了嵌入式系统的多半 疆山。特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中,几乎非Vxworks莫属。Vxworks的很多概念和技术都和Linux很类似,主要是C语言开发。像Bell- alcatel、Lucent、华为等通信企业在开发产品时,Vxworks用得很多。但Vxworks因价格很高,所以一些小公司或小产品中往往用不 起。目前很多公司都在往嵌入式Linux转(听说华为目前正在这样转)。但无论如何,Vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。与Vxworks类似 的稍有名的实时操作系统还有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。
第二类、嵌入式Linux操作系统:Linux的前途除作为服务器操作系统外,最成功的便是在嵌入式领域的应用,原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众,这样嵌入式产品成本会低。Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统,不是微内核的,并且实时性不强。
目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两种:
一种是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统,最常用的是uClinux(不带MMU功能),目前占较大应用份额,可在ARM7上跑;另一种是跑在 ARM 9上的,一般是将Linux2.4.18内核移植在其上,可使用更多的Linux功能(当然uClinux更可跑在ARM 9上)。很多人预测,嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额,非常重要。缺点是熟悉Linux的人太少,开发难度稍大。另外,目前我们 能发现很多教材和很多大学都以ucOS/II为教学用实时操作系统,这主要是由于ucOS/II较简单,且开源,非常适合入门者学习实时操作系统原理,但 由于ucOS/II功能有限,实用用得较少。况且熟悉了Linux开发,不仅在嵌入式领域有用,对开发Linux应用软件,对加深操作系统的认识也有帮 助,可谓一举多得。据我所知,目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式开发,Fujitum则是在自己的处理器上大搞Linux 开发。目前在嵌入式Linux领域,以下几个方面的人特别难找,一是能将Linux移植到某个新型号的开发版上;二是能写Linux驱动程序的人;三是熟悉Linux内核裁减和优化的人。不过LINUX有一个硬伤,就是没有WINDOWS那样的友好方便美观
的交互界面,不然微软帝国早就守不住了。
第三类、 Windows CE嵌入式操作系统:Microsoft也看准了嵌入式的巨大市场,MS永远是最厉害的,WinCE出来只有几年时间,但目前已占据了很大市场份额,特别是在PDA、手机、显示仪表等界面要求较高或者要求快速开发的场合,WinCE目前已很流行(据说有一家卖工控机的公司板子卖得太好,以至来不及为客户裁减WinCE)。WinCE目前主要为4.2版(.NET),开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用,由于WinCE开发都是大家熟悉的VC++环境,所以我院学过Windows程序设计课程的同 学都不会有多大难度,这也是WinCE容易被人们接受的原因,开发环境方便快速,微软的强大技术支持,WinCE开发难度远低于嵌入式Linux。对于急于完成,不想拿嵌入式Linux冒险的开发场合,WinCE是最合适了(找嵌入式Linux的人可没那么好找的),毕竟公司不能像学生学习那样试试看,保证开发成功更重要。根据不同的侧重点,WinCE还有两个特殊版本,一个是MS PocketPC操作系统专用于PDA上(掌上电脑),另一个是MS SmartPhone操作系统用于智能手机上(带PDA功能的手机),两者也都属于WinCE平台。在PDA和手机市场上,除WinCE外,著名的PDA 嵌入式操作系统还有Palm OS(因出现很早,很有名)、Symbian等,但在WinCE的强劲冲击下,Palm和Symbian来日还能有多长?同学学过VC++后再学 WinCE,非常方便自然,通过学习WinCE同样也可了解嵌入式软件的一般开发过程,对Linux有惧怕心理的同学也很合适。很显然,嵌入式Linux 永远不可能替代WinCE,而且将来谁占份额大还很难讲,毕竟很多人更愿意接受MS的平台,就像各国政府都在大力推LINUX已好长时间,但你能看到几个 在PC机上真正使用LINUX的用户?据我观察,目前在嵌入式平台上,LINUX是叫得最响,但还是WinCE实际用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有长远产品计划的公司,为降低成本而进行长远考虑.WinCE和多媒体(如MPEG技术)是微软亚洲工程院目前做得较多的项目领域之 一,现在社会很需要精通WinCE的人。现在有WINCE的智能手机,金山词霸、WORD、EXCEL、REGEDIT等居然都有 smartphone版的,PC上的MP3、DOC等居然在download时都可被自动转换成smartphone格式,很爽的。完全可用 Windows CE自己开发一些需要的程序download到自己的手机上。现在市面销售PDA智能手机火爆,MS总是财源滚滚。
总结关于嵌入式操作系统类课程,若你觉得自己功底较深且能钻研下去,则可去学嵌入式Linux;若你觉得自己VC++功底较好且想短平快地学嵌入式开发,自学WINCE是非常好的选择。
(3) 嵌入式开发的相关领域
搞嵌入式若能熟悉嵌入式应用的一些主要领域,这样的人更受企业欢迎。主要的相关领域包括:
A、数字图像压缩技术:这是嵌入式最重要最热门的应用领域之一,主要是应掌握MPEG编解码算法和技术,如DVD、MP3、PDA、高精电视、机顶盒等都涉及MPEG高速解码问题。
B、 通信协议及编程技术:这包括传统的TCP/IP协议和热门的无线通信协议。首先,大多数嵌入式设备都要连入局域网或Internet,所以首先应掌握 TCP/IP协议及其编程,这是需首要掌握的基本技术;其次,无线通信是目前的大趋势,所以掌握无线通信协议及编程也是是很重要的。无线通信协议包括无线 局域网通信协议802.11系列,Bluetooth,以及移动通信(如GPRS、GSM、CDMA等)。
C、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA,以及各种网络安全设备,包括硬件防火墙,入侵检测IDS,还有防毒墙,IPS等,中国在这方面还是没有自己优势的,我们陈院长好象正在往这方面发展.
D、 DSP技术:DSP是Digital Signal Process数字信号处理的意思,DSP处理器通过硬件实现数字信号处理算法,如高速数据采集、压缩、解压缩、通信等。数字信号处理是电子、通信等硬件 专业的课程,对于搞软件的人若能了解一下最好。目前DSP人才较缺。如果有信号与系统、数字信号处理等课程基础,对于学习MPEG编解码原理会有很大帮助。
(4)嵌入式开发的相关硬件基础
对于软件工程专业的学生,从事嵌入式软件开发,像数字电路、计算机组成原理、嵌入式微处理器结构等硬件课程是较重要的。另外,汇编语言、C/C++ 数据结构算法、特别是操作系统等软件基础课也是十分重要的。我们的主要目地是能看懂硬件工作原理,但重点应是在嵌入式软件,特别操作系统级软件,那将是我们的优势。我们的研究生里有些是学电子、通信类专业过来的,有较好的模拟电路和单片机基础,学嵌入式非常合适。嵌入式本身就是从单片机发展过来的,只是单片机不带OS,而现在很多嵌入式应用越来越复杂,以至不得不引入嵌入式操作系统。另外,为追求更高速的信号处理速度,现在在一些速度要求较高场合,有不少公司是将一些DSP算法,如MPEG压缩解压缩算法等用硬件来实现,这就涉及到HDL数字电路设计技术及其 FPGA/IP核实现技术,这方面的人目前市场上也很缺。
学习嵌入式系统的10点建议
现在,国内似乎在进行一个全民学习嵌入式的运动,但据了解,很多人在整个学习的过程中,由于某些技术领域的空白或者是技术尚未成熟,再加上个人学习方法不正确,给个人的学习造成了极大的阻碍,遇到这种情况该如何解决?根据本人有限的学习经验,给学习嵌入式的人以下10点建议:
1. 遇到问题,首先进入[url=http://www.baidu.com、 www.google.com/] baidu.com、www.google.com[/url] ( 或是其他搜索引擎)搜索一下,任何一个嵌入式工程师都不敢否认,这是学习嵌入式最好的老师!
2. 尽可能多的论坛,遇到问题,及时发贴,情况紧急的时候,可以在不同的论坛同时发贴,这样,并行处理你的问题也许会解决得更快些.
3. 尽可能多的结交嵌入式高手,最好是在公司上班的嵌入式工程师,他们有一个优势:了解市场,了解业界的发展动态.和他们多混混,对尚未上班的学习者来说,是非常有必要的.
4. 要经常进入一些好的嵌入式网站,尤其是一些国外的网站,去看看嵌入式的发展动态,并且,要把这些网站都收集起来...
5. 如果可能,我建议大家在网上订一下电子刊物,这些电子刊物是按时发到你邮箱的,那些资讯都是最新的,可以说是很前卫的了.....如果资金允许,建议报名参加嵌入式培训班,比如比较有名气的海同嵌入式培训( iotek.com.cn)。在培训公司可以很快的入门提高,这样可以更好的提高学习效率。
6. 相信自己的选择,相信自己行业的发展前景,要对自己的选择和自己的行业有浓厚的兴趣,这一点做不到,你就很难学到很高深的层次!
7. 追求要执着!刚开始学习嵌入式系统,肯定会遇到很多问题,我当时也是这样,学了三个多月,好像一点进展都没有,我在怀疑:难道我不适合搞嵌入式?当时我也想过放弃,但心里太不甘心了,脚都踏出了一只,我不能就这样屈了!于是就硬上,不断的琢磨....(现在,终于知道什么是嵌入式linux了,哈哈....)
8. 不要对自己要求过高,只要你比昨天进步了一点,你就离成功又近了一步!学习嵌入式也忌浮气燥(其实这一点,我最有感触!),也就是要踏实.
9. 万丈高楼平地起,不要忽略了低层的东西,你越是学习到高层的技术,越是发觉低层的东西有用,这些大家以后会有所体会的!我大一学习51单片机的时候,感觉它没什么用处,大二学习ARM处理器,才知道,没有51的基础,可能还不知道要多花多少时间才能搞懂ARM的硬件.
10. 系统的选型的问题.现在的开源操作系统已经很多了,并且也做得非常成熟,初学者也会为此而烦恼.目前较为流行的嵌入式操作系统有:linux,winCE,VxWork,uC/OS2等等....主要区别在于实时性的问题.如果你是搞自控(像我学习的专业,不过我不玩控制的....),学习实时性高一点的操作系统更有帮助,如VxWork.如果你想以后搞民用产品,如手机,机顶盒,终端设备之类的,学习linux,winCE这些方便于多任务运行的操作系统较好!建议你在学习之前先了解该系统的市场占有率,学东西得看看学完它之后到底有没有作为啊,否则,你就一辈子只有自己玩系统啰...