嵌入式软件工程师职业指南

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1、嵌入式软件工程师职业指南摘要：嵌入式目前最流行的就是基于 ARM9 的开发，相关学习的资料也非常的全。但是嵌入式的开发是个非常长的战线。想一个人把全线贯通至少需要两年的时间.我目前只能在某些点上做到精通。对于整个线上的知识我现在做下总结,留给我以后各个击破。嵌入式目前最流行的就是基于 ARM9 的开发，相关学习的资料也非常的全。但是嵌入式的开发是个非常长的战线。想一个人把全线贯通至少需要两年的时间.我目前只能在某些点上做到精通。对于整个线上的知识我现在做下总结,留给我以后各个击破。嵌入式设备的用途非常的广阔。小到遥控器、游戏机，大到坦克、航天飞机都有着它的身影，正是以为这个特点它深深的吸引了我

2、。但是所有的技术万变不离其宗。核心技术只占 20。最核心的飞机上的嵌入式和游戏机上的嵌入式产品只是功能上的一点点差异。核心硬件差别不大。按我的理解它的技术大致分三层。底层基于硬件的开发、软件平台的特性开发、应用场景和市场的分析。底层基于硬件的开发，需要电路知识，数电、模电、微机原理、单片机原理、汇编、C 语言。这部分学习的特点是技术相对稳定。硬件平台包含多个器件。但是在平台的搭建上，每个器件厂家都会给出相关的建议方案。一般产品基于一个平台开发都是两年以上的开发。核心变化不会太大。在初始设计的时候就要充分考虑几年内不会有大的变动。因为一旦开版投产成本都相当高的。包含了电路设计和驱动开发两方面的工

3、作。硬件的换代一般 3 到 5 年。有的甚至更长时间。软件平台的特性开发，对于简单逻辑的一般没有操作系统很简单时序的运算。常使用 8 位一下的硬件。扩展性比较低。一般通过汇编直接编写。对于越来越多的电子产品支持多种功能的集成，使得软件平台越来越复杂。于是出现了操作系统来管理协调多个程序之间的调度协调。让嵌入式平台在硬件不变的情况下提高了功能和性能。需要的知识，操作系统、TCP/IP 协议、高级编程语言（C/C+/JAVA/Dephie）、软件工程、数据结构、图像处理、数据库等。实际在正规的大公司中只需要了解这里的两到三点就可以完全胜任平时的工作了。毕竟要研究透所有的知识要花大量的时间。很多公司

4、也只希望你把一部分工作做好就可以了。太强了留不住人的。根据实际需求和岗位使用不同的技术。应用场景和市场的分析，这部分是站在最前沿的。它引导着整个产业链的发展方向。对于现有技术可以实现的应用场景，并不一定满足实际需求。这里需要的知识就很大程度基于经验了。要了解用户的真正需求。了解市场的发展趋势。还要了解目前硬件技术到达什么程度，是否可以满足需求。这里需要考验人的眼光。要在竞争对手之前看到商机。引导客户使用现有技术。一般做这一部分工作的都是技术型企业的老总。要对行业的走向作出清晰的判断。这些决定非常重要。目前我之前做过的技术主要集中于软件层，语言上只是精通 C 语言因为它在嵌入式开发有着天生的优势

5、。能够看懂简单的汇编（大学一年单片机的结果）。硬件系统的架构和软件系统的架构非常熟悉。目前的能力只有软件上的提高自己才是最现实的。是我的近期目标。1. 嵌入式软件课程体系自学嵌入式确实不大现实（当然也不是说没有这个可能） ，毕竟嵌入式难度也是比较大的。嵌入式的应用主要是几个方向：一是系统开发：侧重开发环境搭建、内核原理、交叉编译等；二是嵌入式 Linu 应用开发：侧重 Linu 应用编程、内核编译、系统调用；三是底层驱动开发：侧重嵌入式 Linu 系统下的驱动开发、内核的深入分析。不过初进门者主要往系统开发和应用开发发展，有了相关工作经验再进一步向底层驱动靠。嵌入式课程的目标，想自学完课程，要

6、掌握以下知识点： Linu 命令、工具和 C 编程基础 嵌入式 Linu C 语言强化 嵌入式 Linu 上的 C 编程训练 Linu 高级编程及编程训练 嵌入式 ARM 处理器体系结构及编程训练 嵌入式 Linu 内核环境搭建和编程训练 嵌入式 Linu 驱动理论及驱动程序开发训练 Android 应用研究和系统开发 Android 体系结构和系统移植 嵌入式 ARM Linu 项目实践和训练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，我院用这门课取代了传统的“微机原理与接口”课程（目前国内已有少部分高校 IT 专业这样做了，因为讲 86 微

7、机原理与接口很难找到实际用处，只为教学而已） 。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 ( Specification)，您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 86 汇编一样） ，否则怎么

8、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，等我们的嵌入式实验室 10 月份建好后，您做了一些实验后就会觉得看得见摸得着。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） ，目前主要还要靠汇编写程序（我看到过很多公司是这样

9、做的） 。当您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（我就遇到过） ，这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述，此时您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。(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(当然掌握两个更好),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

10、便是 Vworks 操作系统，以及其Tornado 开发平台。Vworks 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，Vworks 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 Vworks 莫属。Vworks 的很多概念和技术都和 Linu 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，Vworks 用得很多。但 Vworks 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 Linu 转（听说

11、华为目前正在这样转） 。但无论如何，Vworks 在一段长时间内仍是不可动摇的。与 Vworks 类似的稍有名的实时操作系统还有 pSOS、QN、Nucleus 等 RTOS。 第二类、嵌入式 Linu 操作系统：Linu 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。Linu 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 Linu 系统主要有两类：一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的 Linu 系统，最常用的是uClinu（不带 MMU 功能） ，目前占较大应用份额，

12、可在 ARM7 上跑；另一类是跑在 ARM 9 上的，一般是将 Linu 2.4.18 内核移植在其上，可使用更多的 Linu功能（当然 uClinu 更可跑在 ARM 9 上） 。很多人预测，嵌入式 Linu 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 Linu 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，所以我院不将其作为教学重点，要学习就应学直接实用的，比如 uClinu 就很实

13、用。况且熟悉了 Linu 开发，不仅在嵌入式领域有用，对开发 Linu 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+LINU 的嵌入式开发，Fujitum 则是在自己的处理器上大搞 Linu开发。目前在嵌入式 Linu 领域，以下几个方面的人特别难找，一是能将Linu 移植到某个新型号的开发版上；二是能写 Linu 驱动程序的人；三是熟悉 Linu 内核裁减和优化的人。我院在该嵌入式 Linu 方面的课程系列是：本科生操作系统必修课，然后是 Linu 程序设计选修课，最后是嵌入式 Linu 系统选修课。我院在 Linu 方面

14、目前已有较强力量，魏老师和张老师熟悉 Linu开发，金老师和唐老师熟悉 Linu 系统管理。 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 Wi

15、nCE 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 Linu。对于急于完成，不想拿嵌入式Linu 冒险的开发场合，WinCE 是最合适了（找嵌入式 Linu 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 Pocket PC 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

16、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？我院可能是全国高校中唯一一家开设专门的“Windows CE 嵌入式操作系统“课程的学校，这主要是基于以下原因：我院本身前面便有 Windows 程序设计课程，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 Linu 有惧怕心理的同学也很合适。很显然，嵌入式 Linu 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 LINU 已好长时间，但您能看到几个在 PC 机上真正使用 LINU 的用户？据我观察，目前