嵌入式心得 (转载)

学习有捷径吗？俺认为是有的，正确的道路就是捷径。
    就好象是登山，若是有导游图，那就能找到一条最正确的路线；若是没有导游图，本身瞎琢磨，东问西问，也未必能找到最佳的路线。
    有时候回首前尘，会谓叹，要是当时我这样作就行了；这也说明了人生会有一个最优解。
    嵌入式系统的学习也是同样，做为电子专业或者其它专业的学生来讲，想要把嵌入式系统的学习搞好，走一条成功的人生道路，那应该怎么去作呢？俺试着分析看看。
    固然人生的道路不少不少，嵌入式不多是惟一的道路，也绝对不是最好的道路；这些都是因人而异的； 
若是你没有什么别的资源，俺主要指的是人脉，资金，须要靠技术吃饭，正好你学的是电子、自动化、通信...这样跟嵌入式相关的专业，又正好喜欢技术，那么能够考虑把嵌入式看成本身的傍身之技来学习。这时寻求嵌入式系统学习的最优解就有了意义。
    1、 嵌入式系统的定义
    根据网络上搜索到的关于嵌入式系统的定义，结合本身对嵌入式系统的理解，把嵌入式系统定义以下：
一、 嵌入式系统简单的说就是面向特定应用设计的专用计算机系统；
二、 嵌入式系统与普通的PC或者notebook不一样，嵌入式系统的外形尺寸、功耗、外部适配器等各类特征必须知足应用的要求和限制；
三、 嵌入式系统的软件包括操做系统烧录在一块电路板上；
四、 使用低功耗的X86级别的CPU，采用模块化的设计，配置了最基本的计算机周边配备而制成。这种计算机一般采用Windows操做系统；
五、 嵌入式系统的CPU能够是：4位、8位、16位、32位；
六、 嵌入式系统应用普遍，诸如：
1） 小家电
2） 汽车
3） 电梯
4） 电视
5） 录像机或者VCD、DVD
6） mp三、mp4
7） 工业控制
8） 医疗设备
9） 卫星
10） 电话
11） PDA
12） 飞行系统等等
13） ……
七、 嵌入式系统的体系结构：
1） CPU
2） RAM
3） ROM或者flash ram
4） AD
5） DA
6） 人机界面（例如按键＋LED/LCD/彩色液晶显示器/）
7） I/O
8） Usart
9） USB
10） CAN
11） 以太网
12） 嵌入式的操做系统，例如：uc/os、linux、vxworks、wince、dos。。。
八、 嵌入式系统更多的表现为SoC的特色，也就是把整个系统都集成在一个芯片上，例如，ATMEL的arm7的芯片91sam7x128/256等；用户能够得到廉价而功能强大的嵌入式系统；



    2、 最正确的学习道路 - 从8位mcu到canbus到ARM7


    第一步：熟悉8位mcu


    我的的见解是，学习嵌入式的技术有个脉络：8位mcu（51或者avr...）+can2.0B＋arm7＋arm9，学习的时候能够按照这个脉络来进行；

    做为低端的嵌入式系统，选择8位mcu做为入门是比较适中的，而8位mcu中，相比pic、avr、freescale等等8位单片机来讲，又以选择51核的单片机做为学习8位mcu的首选来更加合适。固然这个观点是仁者见仁智者见智；若是须要理由的话，那么也许如下这些理由能够做为参考：


1． 51上积累了大量的优秀的代码和其它资源；网络上这样的资源太多了，几乎就是不花钱的；
2． 生产51内核的单片机的厂家不少，好比：ATMEL、华邦、LG、飞利浦、STC（宏晶科技）、TI、…
3． 51单片机在细分低端市场，面向不一样的行业应用，厂家推出了不一样的产品，如LPC900系列，STC的12CXXXX系列；在功能、价格、功耗，体积，封装、抗干扰等方面来知足行业用户的需求；例如，如今的51单片机愈来愈多的集成了A/D、D/A、SPI、I2C、PWM、内部时钟、看门狗、eeprom、ISP/IAP等等，已经跟传统的ATMEL的89C51/52有了很大的差异！功能愈来愈强大的同时成本愈来愈低，并且不担忧某个厂家缺货...
4． 。。。。（还在不断增长之中）



    第二步：熟悉can2.0A/B，在精通51的基础上，熟悉can2.0A/B



    为何是canbus而不是modbus bus、bitbus？

    CAN是德国Bosch 公司为解决现代车辆中众多的控制和数据交换问题,开发出一种CAN(Controller Area Network)现场总线通讯结构。其主要特色是：
1． 8字节的短帧传送，故传输时间短、抗干扰性强；
2． 高速，最高速度可达1Mbit/s；
3． 多主方式，多主之间又能够分红是主节点和次节点；各节点都可在任意时刻主动向网络上的其余节点发送信息，不分主从，通讯灵活；发送的时候总线自动仲裁主次；主节点占有优先权； 
4． 能够作到全区广播、分区广播和点对点通信；
5． Can控制器自动过滤帧号不符的帧；大大减轻了CPU的负担； 
6． 具备多种错误校验方式如CRC及其余校验措施，数据出错率极低；并且在严重错误的状况下，节点会自动离线，避免影响总线上其它节点；Rs485常常是一个节点影响了总线上全部的节点；

7． 采用无损坏的仲裁技术； 

    做为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通信控制方式，CAN总线已被普遍应用于各个行业之中。大体有如下这些行业：
一、 汽车电子
二、 自动控制
三、 智能大厦
四、 电子系统
五、 纺织
六、 智能仪表
七、 医疗系统
八、 电梯
九、 安防监控
十、 电源
十一、 运动控制
十二、 …等各领域中，取代了原来的落后的RS485的通信方式。


    bitbus/modbus在物理层上都是Rs485的。


    第二步：熟悉ARM7,掌握ARM这个超级单片机（32位）

 
    3、 直奔主题 - 不要穿着棉袄洗澡


    学什么很重要，没有必要穿着棉袄洗澡，直奔主题，要学就学最有用的东西。
好比单片机，学什么型号？市场上的单片机，有5一、AVR、PIC、freescale等不一样的系列，把任何一款单片机学会了玩通了那都是很不错；

    可是我我的认为仍是51系列的单片机在中国使用最多，去中发问问哪款单片机出货量最大就知道啦；
听说有些大学如今还在教授Z80，在论坛上争论起来，有些人支持，有些人反对；支持的人认为这是一款很好的原型机，能够学到不少计算机的原理；

    可是对于嵌入式系统的学习者，一款已通过时的技术学它作什么？难道学了不能致用是对的？

    学习51不也同样能了解计算机的基础知识？而学好了51毕业出去就能生存；

    你们都知道485总线要想可靠工做非专家不可，而如今canbus做为更加可靠性能更加卓越的总线技术，节点数量每一年递增；能够说，51+canbus可以让你如虎添翼；

    那么，是否是去学习canbus要能得到更加远大的前途而没必要在485上浪费宝贵的青春？答案显然是前者。
毕业以前的大学n年＋毕业设计就是为了迈出就业的第一步；第一步很重要。
人生不要有断点，一步接着一步，如今迈出的一步就是为了下一步作好准备，甚至为了比较长远的之后...

    4、 把嵌入式系统分红模块学习 - 庖丁怎样解牛？

    拿到一个电路设计的任务的时候，或者拿到一块完整系统的电路板的时候，怎样去分析它的系统构成呢？

    做为一个电子系统，它的构成一般是：
1． 单片机最小系统
2． 配置（内存、时钟、看门狗、eeprom）
3． 开关量输入
4． 开关量输出
5． 模拟量输入
6． 模拟量输出
7． 人机界面（按键＋液晶显示/LED显示）
8． 通信接口和协议

    所以设计的时候，或者分析的时候，要按照这个分类来选择。

    举个例子：开关量的输入输出的扩展，有如下的方法：

    一、 串口扩展

    二、 并行扩展

    那么，在系统设计的时候，究竟是使用串行扩展仍是并行扩展，就须要权衡性能和价格，而选择一种最合适的扩展方法；
在《从51初学者到电子工程师》一书中，将把这些知识点列表出来。

    在这个基础上，按照这个思路，您再去构筑本身的知识体系。

    其实，任何一门学问，可贵就是入门；而入门，就是要有一个完整的知识体系；一开始这个知识体系仅仅是一个个点，到后来就能成为一套完整的体系，知识的网越织越密。



    5、 尽量得到更多的信息 - 站在前人的肩膀上


    当您拿到一个设计任务的时候，怎么入手呢？

    要把这个任务按照模块分解，再充分利用网络上的资源，找到现成的或者相似的解决方案。

    试举一例：

    《基于CAN总线的智能I/O读写模块》

    当你拿到这个任务的时候怎么着手呢？

    一、 您会想到，哦can总线是什么东西啊，不知道；不过没有关系，狗狗之；

    哈哈，结果出来啦，原来是周立功先生推的can总线啊，知道知道；把周立功网站上的有关can的资料都下载下来学习；



    二、 哦那原理图怎么画呢？再次狗狗之，不过此次要使用图片；嗯可是我已经知道了，还有一个can总线控制器的芯片，sja1000，那就使用这个词来搜索吧；

    哈哈找到了，连89c5X＋sja1000＋82C250（总线收发器）都有了；哦还有一个复位电路，不过没有关系，俺可使用stc89C5X，内置看门狗和复位电路；



    三、 剩下I/O读写模块怎么办呢?

    哦模块化的设计思路，想一想看，老树都说了什么？

    I/O有多种的扩展方法，一种是串行、一种是并行，那我须要扩展吗？算算I/O的数量，硬件还剩下哪些资源呢？

    一、p0、p2被占用了

    二、WR、RD也被占用了，哦仔细看看，int0也被sja1000的中断占用了；

    三、p1/p3加起来是16根口线，剩下16－3（RD、WR、int0）＝13个口线；

    四、看门狗喂狗须要一个（若是内置看门狗的能够不要）

    还剩下13个；

    如今须要8入8出，超出了，那么就须要扩展

    扩展有2种方法：

    一、串行

    二、并行


    串行速度慢点，可是简单；

    也可使用并行，能够按照对ram的读写同样的方法来扩展；反正sja1000也是并行的；

    串行又能够分红：

    输入串行扩展；

    输出串行扩展；

    嗯要不就定下来，输入使用串行扩展，反正输入的开关量为了抗干扰也要使用时间片，1ms间隔扫描至少3～5次才能判断；

    输入串行扩展可使用74HC165；好像74hc166也能够，不记得了；须要2根I/O;

    这样13－2＝11，再减去输出的8个口线，彻底够用了；还剩下3个口线；那就把串口也作出来调试和下载用；哈哈。。。

    不过…开关量8入8出的信号是什么形式？

    嗯一般输出输出都是干接点；

    输入须要光电隔离；要使用一个隔离的Dc/DC模块；

    输出7407直接驱动继电器便可；

    光耦使用什么型号呢？

    嗯老树说了，有TLP521-1，再找来TLP521-1的资料看了，光耦隔离的芯片也有了...

    再找来7407的芯片的datasheet看了，驱动继电器的芯片的资料也有了...

    再去找nais的继电器的资料看了，继电器输出也有了...

    再去找接线端子的资料或者去配套市场看看，输入输出电源can接口的端子也有了...

    作到这些，硬件就差很少了
......

    哦还有协议，嗯使用啥协议呢？嗯好像zlg那里有一个什么iCAN的协议，但是网站上没有，怎么办呢？老办法，搜索看看，哦，老周那里有一本书讲了ican的协议，嗯去互动出版社定购一本，过2天就能送到了...



    不过代码尚未，嗯再搜搜看，要不就到21ic上问问...


    6、 大学阶段掌握一门傍身之技取得先手之利 - 精通一门略通其它


    看刚毕业的学生的简历，处处都是熟悉的字样，好比：
……

    熟练使用c5一、protel；

    了解ARM/ucos2/Linux

    分析过ucos2内核代码。

    比较了解Linux底层硬件驱动软件结构比较

    作过一些嵌入式硬件驱动的设计

    很熟悉网络通讯知识及网络编程
……

    实际上，对于企业来讲，并不关心你学了多少的知识，而是关心你是否有一门比较精通的手艺，来了就能干活。
那么，该怎样去作呢？俺以为，应该是在精通一门手艺的状况下，略通其它。

    嵌入式系统自己也是多方面的，硬件软件都有，可是，要有本身的最强项，由于企业都是用你的最强项。面面俱到实际上对于在校的学生来讲是不可能的。我认为，对于在校的学生，应该重点放在c语言的熟练上；一方面是由于硬件没有实际的实践，很难能拿得出手，固然实践的成本也高；固然本身动手作一个学习板仍是颇有必要的，也不算很难；还有就是在企业中，软件和硬件的配置基本上是1：4的状况；对于成熟产品，基本上，硬件修改的状况很是小，升级都是在软件的功能的增长和完善上。
    
    固然去强化本身的一门技术不等于放弃其它，而是说，要有重点的学习，要学会发力，把本身的精力集中在一门技术上；稍微大一点的企业都是有明确的分工的。

    而若是能在大学学习的阶段就能熟练掌握一门技艺，或者是c语言的编程，或者是原理图和PCB，或者熟练掌握模拟电子...，那么就能很快找到嵌入式系统的开发工做，也就上道了。


    7、 第一份工做很重要 – 哪怕去实验室打杂也要作跟嵌入式沾边的工做

    第一份工做很重要，人生的第一步很重要，走好第一步，能够少走2~3年末的弯路；没有走好，有可能这辈子就废了；
工做了2～3年以后，用人单位看重的是你的工做经验，直接影响到您的价值能不能升值；就象微软不会招聘作物流的人去作软件，若是您作的是机械设计，固然用人单位也不会让您去作51的开发；

    然而，第一份工做能不能作嵌入式开发，首先是您能不能在大学的4年内取得先手之利；先取得一些嵌入式开发的经验，好比C51的编程等等；

    若是您经验也不是很丰富，一开始能够计较工资的高低，而是干了再说，哪怕是到实验室打杂；
这样也比干点别的再回过头来作嵌入式的开发要强。


    8、 怎么增强本身？- 时间规划+勤奋

    有一个明确的职业生涯的规划，同时要有一个达到这个目标的能够实施的准确的时间表。如今竞争这么激烈，不付出超出常人的努力在现今的中国是不可能脱颖而出的；人太多了，竞争太激烈了。企业如此，我的也是如此；固然，真正的卓越的企业或者我的，更重要的是理念，怎样去培养本身的核心竞争力！我的认为，简单的说，那就是技术专家＋行业专家。

    年轻人每每对职业生涯的规划迷迷茫茫；可是时间如白驹过隙一去不复返。若是说每一个人的成就有大有小。善于思考是一方面，行动敏捷是一方面，抓紧时间，提升效率那则是最重要的因素之一。


    9、 嵌入式系统设计的3个境界 - 熟练、熟能生巧、系统设计的思想

    熟练：熟练掌握c语言、电路模块、eda工具；

    熟能生巧：干活多了，从中悟出不少的技巧；干得活又快又好，这是熟能生巧；

    系统设计：不知足于熟能生巧，而开始考虑，代码重复使用，代码设计的标准化、模块化；使得后来的开发能在一个标准的平台上进行；对嵌入式系统设计有了本身的独到的看法。

    也还可使用另外的标准来做为嵌入式系统设计的境界：

    可靠性高：在一样的成本下，作出来的东西可靠性高于竞争对手；

    可靠性高的状况下成本更低：能用比竞争对手成本更低的电路设计做出可靠性更高的产品；

    在此基础之上，功能更增强大，用户使用更方便：进入到行业专家的境界了。


    10、 细节决定成败 – 精心设计硬件电路

    对于电子工程师而言，当拿到一个datasheet，或者一个电路图，或者设计的电路图，首先是站在前人的肩膀上，尽可能不去作重复的劳动；可是，要对每个电阻、电容在电路中的做用内心很清楚-把无关紧要的器件去掉。要是您对电路中的元器件的做用还不是很清楚，举例，为何上拉电阻是5.1K?换成1K行不行？换成10K行不行？什么是上拉？什么是强上拉？什么是弱上拉？去耦电容的做用是什么？这些都要作到清清楚楚。每个细节构成可靠的产品；而一个细节的疏忽带来的是大量的经济的损失和声誉的丧失。


    11、 改善你的命运 - 了凡四训


    12、 寻找足够大的平台 – 寻找机会与可持续发展


    十3、 学会发力 - 快、准、狠

    看准嵌入式系统设计能够做为傍身之技的话，那就要：
    快：下手要快，想到了就去作，赶忙去学；
    准：抓住8位mcu、can总线、arm7这样的道路，不走错；
    狠：用功要狠，白天黑夜，吃了吃饭睡觉时时想着；男人嘛，就是要对本身狠一点。

    十4、 团队精神 – 并行处理的代名词

---------------------------------------------------------------------------------------------   

　　定义可从几方面来理解嵌入式系统：

　　◆嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具备生命力、才更具备优点。所以能够这样理解上述三个面向的含义，即嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具备很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。

　　◆嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产 物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。因此，介入嵌入式系统行业，必须有一个正确的定位。例如Palm 之因此在PDA领域占有70％以上的市场，就是由于其立足于我的电子消费品，着重发展图形界面和多任务管理；而风河的Vxworks之因此在火星车上得以 应用，则是由于其高实时性和高可靠性。

　　◆嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，知足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要 求。因此，若是能创建相对通用的软硬件基础，而后在其上开发出适应各类须要的系统，是一个比较好的发展模式。目前的嵌入式系统的核心每每是一个只有几K到 几十K微内核，须要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，可是因为微内核的存在，使得这种扩展可以很是顺利的进行。

　　实际上，嵌入式系统自己是一个外延极广的名词，凡是与产品结合在一块儿的具备嵌入式特色的控制系 统均可以叫嵌入式系统，并且有时很难以给它下一个准确的定义。如今人们讲嵌入式系统时，某种程度上指近些年比较热的具备操做系统的嵌入式系统，本文在进行 分析和展望时，也沿用这一观点。

　　通常而言，嵌入式系统的构架能够分红四个部分：处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件（因为多数嵌入式设备的应用软件和操做系统都是紧密结合的，在这里咱们对其不加区分，这也是嵌入式系统和Windows系统的最大区别）。

 

@本篇文章纯属转载，但愿你们多看看牛人学习的心得。