OHHO,准备开始学习嵌入式

什么是嵌入式？

        嵌入式分为广义和狭义两种。广义的嵌入式就是片上系统(system on a chip)，包括单片机、PSOC、NIOS、Microblaze等。而狭义的嵌入式就是ARM九、cortex A8等特定的跑操做系统的芯片。这里主要介绍狭义嵌入式的学习路线。

        仍是主流的方法，先学会使用它，再深刻研究底层。

        经常使用的嵌入式操做系统有Linux、WIN CE、安卓、Vxworks、QNX、OSE等，目前资料最多的是linux，因此下面以linux为例。

1、安装虚拟机和Linux系统。

        通常人用的电脑都会装Windows系统，要想在Windows上跑其它系统，得安装虚拟机。而目前主流的虚拟机有vmware、VirtualBox、hyperV等，你能够随便选一个安装。而后去官网下载我的版的Linux镜像(.iso文件)并把它安装在虚拟机里面便可，这里给出主流Linux系统的官网连接：ubuntu、fedora、centos、debian、suse。若是你没有用过linux的话，推荐使用ubuntu。由于RedHat要收费，并更名为RHEL，因此这里不做介绍。

         先下载一本《鸟哥私房菜》。而后进入第2、3、四阶段(前期的学习不须要开发板)。

2、学会使用Linux经常使用命令。

         这里，必须改改在Windows下点鼠标的习惯，在linux下作事得用命令行。此外，在Linux下载软件，不须要在百度下载，而是用linux自带的软件包管理工具(如：apt-get、dnf、rpm等)。若是你用ubuntu的话，得修改软件源(下载软件的网址)，由于国外的源比较慢，百度上有详细说明。接下来，得学会最基本的命令，如：ls、cd、find、grep、ps、diff、fdisk、ifconfig等。跟着教材多操做几遍就会了，没有很深的理论知识，不须要掌握全部的命令，也不须要记住全部命令的选项，用到的时候会查就能够了。有空的话能够上ubuntu社区或者linux公社。

3、学会使用Linux经常使用工具。

一、编辑器(写代码必备的)。有gedit,vim,emacs,sublime等，推荐学vim。

二、gcc和gdb。gcc是编译器，gdb就是代码调试器。

三、makefile、autoconf、automake。这里可不像VC++6.0这种工具，点个鼠标就给你编译好。在Linux下，你得用makefile和make工具，来编译代码。其中autoconf和automake能够自动生成makefile。

四、ssh、tftp。若是你在ARM开发板上弄了个Web服务器，那么，你就能够用这些工具去访问它。其中，ssh工具建议用SecureCRT或者MobaXterm。

五、samba。要想用Linux跟windows交换数据，还能够搭建samba服务器。

六、版本控制器。有svn,cvs,git等，推荐学git。有了git，你就没必要手动备份代码了。

七、串口调试助手。推荐serials。其它的，好比：minicom，cutecom，picocom都很差用。

4、学会编写shell脚本。

         在实际工做中，复杂的系统管理操做，不会一行一行地敲命令，而是用脚本(命令是基础)。脚本也是一种编程语言，只不过是解释型语言。相比C/C++、C#、JAVA这类高级语言，脚本要易学不少(由于增长了语法糖)。在Linux下，shell也有不少种，如：bsh、bash、csh、tcsh、ksh、zsh等，通常是学bash，其它的遇到再学也不迟，由于都是大同小异的。此外，bash语法比较奇特，不少符号(如：$#,$0,$?等)比较难记，不过也不必特地去死记它，有个印象就能够了，用到的话再查手册，这里重点掌握正则表达式。若是有时间的话，建议再学python脚本，python的语法要容易不少，用途也比bash广不少。推荐《Shell脚本编程诀窍》。

5、学会Linux下C编程。

         尽管学会bash已经能作不少事情了，可是驱动和内核开发仍是用C语言，由于那时候系统还没起来，bash是用不了的。此外，C语言的执行效率比bash要高，网络编程的Socket也经常用C语言开发。在这里，得掌握基本的文件操做、进程/线程控制、Socket等。推荐《Linux环境C程序设计》、《UNIX环境高级编程》、《UNIX网络编程 卷1》、《UNIX网络编程 卷2》，或许这些教材有点难，可是，请不要钻牛角尖，不懂的暂时跳过，在学完下一阶段的理论以后，再来看，以前不懂的东西就变得容易。

6、加强理论知识。

        由于有的人打着嵌入式硬件工程师的名号装逼，其实嵌入式硬件就是普通硬件工程师作的工做。咱们这里都是讨论软件方面的内容，并且嵌入式是以软件为主导的（工资上有较大差距）。若是对硬件感兴趣的，能够参考本博客《如何学习硬件设计——理论篇》和《如何学习硬件设计——实践篇》，这里不要求掌握硬件，有必定程度的了解便可。

一、单片机。具体的学习路线请参考本博客的《如何学习单片机》。不想学单片机的话，能够学计算机组成原理。

二、数据结构。主要掌握表和树，其中链表会在操做系统的调度算法中用到。

三、操做系统。所有都是重点，必须深刻研究，才会对Linux有个较全面的认识。

四、编译原理。有时间的话，最好多看看，没空的话，也得了解一下。对于提升编程能力，有必定的帮助。

五、数据库。除了基本的数据库理论以外，还得掌握SQLite或者Oracle。

六、ARM体系结构。介绍ARM的架构和指令集，在移植uboot和驱动中会用到，不作这两项工做的话，能够不学。

七、计算机网络基础。开发中用到的tcp、udp、ssh、tftp、http、rtp就会涉及到网络相关的知识，也就是socket套接字编程。

八、接口应用。如：串口、zmodem、IIC、SPI、1-wire、USB、HDMI、CAN、IIS、PCIE、蓝牙、陀螺仪等。

           学完上面这些理论以后，得再复习一下linux下C编程，你会有更大的收获。

           先下载一本韦东山的《嵌入式Linux应用开发彻底手册》，还要买一块2440的开发板(虽然s3c2440已经停产，可是这芯片依照是资料最多的一块)，而后进入7、8、9、十阶段。其中第7、8、九阶段，使用开发板自带的bootloader便可，暂时没必要研究它。

7、文件系统。

       在学习操做系统原理的时候，已经有介绍文件系统了，并且不须要深刻研究文件系统的具体算法，只须要了解其特性再学会使用它就能够了。如：NFS、FAT3二、NTFS、yaffs二、ext四、ZFS等。

8、内核裁剪。

        通常初学，能够先掌握内核剪裁（具体工做就是填写若干个选项）。剪裁只是去掉内核部分不须要的功能，以减小代码体积。这里只要求你对内核的各个功能选项都很熟悉就能够了。若是剪裁还不能知足要求的话，得阅读内核源码，修改内核了。推荐《Understanding the Linux Kernel》和《Linux Kernel Development》。阅读内核源码，推荐windows下的source insight或者eclipse。

9、驱动开发。

        因为系统还没起来，因此驱动能用到的API(内核的部分API，如：kprintk、kmalloc等)并很少，不少函数仍是得本身写的，其中，会常常访问临界资源，因此得掌握自旋锁、睡眠锁。此外，驱动程序出问题的话，整个系统就挂掉了，因此还要掌握各类调试驱动的方法，如：goto语句、日志系统、KDB等。接下来就要熟悉掌握字符设备和块设备的驱动程序了。推荐《小白的博客》和《Linux Device Drivers》(不建议看中文版)。

10、移植bootloader。

        单片机也有bootloader，在keil C下的startup.a51，主要是作一些初始化工做。那么，在ARM上面的bootloader也是同样的功能，一样，也没有那么重要因此把它排在后面。经常使用的bootloader有vivi和uboot，通常学习uboot，主要掌握uboot的启动流程和移植。在通过前面的学习，那么uboot对你来讲已经很是容易的了，通常只须要学会使用uboot或者用已经移植好的uboot，不须要深刻研究它。推荐看uboot自带的帮助文档以及《深刻理解BootLoader》。阅读uboot源码，推荐windows下的source insight或者eclipse。

11、图形界面开发。

        经常使用的GUI图形库有：GTK++、QT、JAVA、安卓等。有C++基础的，建议学习QT，不会C++的，建议学JAVA。在前期的GUI开发，能够不须要使用开发板，而2440下适合跑QT，若是要跑JAVA、安卓的话，建议换一块开发板，能够考虑Exynos4412开发板。此外，你还能够用python自带的TKinter来开发图形界面。推荐《QT5编程入门》、《疯狂JAVA讲义》、《疯狂Android讲义》、《python编程入门》。

         由于安卓系统是在Linux的基础上封装了一层API，因此，若是作安卓驱动，就得掌握Linux(上面前十个阶段)。若是只作安卓app，你只须要使用android studio或者eclipse配合安卓模拟器(最好用安卓手机)，就能够了，不须要学习Linux，也不须要开发板。

          在你作过几个GUI项目以后，再学习UML和设计模式，这会大大加强你的代码架构能力。

12、Web开发。

         有的时候得在ARM板上搭个Web服务器，这里，得学习HTML、CSS、Javascript、XML、Ajax、PHP等。看起来内容不少，但其实并很少，由于这些语言都很容易上手。初学可使用Adobe的Dreamweaver作开发，上手以后一个sublime text配合firefox浏览器就能够了(还要学习MVC模式)。此外，还得会用bash或者python编写CGI程序，这样才能够在网页上调用到底层的C语言接口。推荐《疯狂HTML 5/CSS3/JavaScript讲义》。

十3、杂谈。

          本文没有涉及流程图绘制软件、文档生成工具等(这两个东西在工做中会常常用到)。

          由上文可知，嵌入式软件涉及不少计算机相关的知识，这对于电子专业的学生来讲，无疑至关于跨专业那么大难度。此外，就算你掌握了上面所说起的知识，那也只是打开一扇小小的窗户而已，还有不少事情作不了的。好比：二维码识别、视频采集卡等。

BTW，嵌入式的工做也分红几个岗位，分别是系统工程师、驱动工程师、软件工程师(负责网页或GUI开发)、UI工程师(又称美工)。

系统工程师：熟悉操做系统的内核原理、熟读内核源码。主要职责为系统打补丁或者添加新功能，如：热升级、提升系统的容错性等。通常的公司是不作这种开发的。

驱动工程师：熟悉各类外设的驱动开发，为内核和GUI提供接口。因为不少IC厂商提供了相关芯片的驱动程序，而致使不少驱动工程师下岗(需求量减小)。

软件工程师：熟悉各类编程语言和GUI图形库、框架(不是会查文档就能够的，而是要求很是熟悉框架)。因为项目需求常常变动，开发效率跟不上变化，因此软件工程师的需求量大大增长。

UI工程师：主要负责美化界面。美术特长生更适合这类工做。 ———————————————— 版权声明：本文为CSDN博主「队长-Leader」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处连接及本声明。 原文连接：https://blog.csdn.net/k331922164/article/details/50629131