嵌入式技术开发总结及思考

电路

首先IT是一个需要不断学习的行业，没有任何一个行业像我们这样需要不断地接触新东西，学习新知识，如同《学计算机的你伤不起呀》中吼的那样，搞上层开发的，各种编程语言搞死你;搞系统开发的，各种系统搞死你;做底层的，各种汇编，芯片，指令集搞死你;当然了，无论做哪层，各种编译器，工具，软硬件知识等等都能搞死你。随便一类学问中的一小部分都是一摞砖一般的书啊。不懂的也可以来21ic问哦。其次嵌入式行业更像是IT中的IT。标准缺乏，规格多变，技术变化又特快，刚流行的技术可能没两年就会失去生机。比如塞班，Nokia放弃了，Intel的MeGoo吧，也没动静了，现在安卓火的很，说不定过几年就像今天的塞班，感觉像是永远跟不上时代的节奏。

所以，很多人都说IT是吃青春饭的，一点不为过，等到年纪大了，或许真的做技术会力不从心吧。尤其是国内，技术人员的地位……（你懂得）。

话说嵌入式这个行业到底需要什么样的技术人才？

仔细观察各种招聘的岗位要求吧，无非是 1通用要求：比如什么学历，多少年工作经验，有创新精神，抗压能力强，吃苦耐劳，善于沟通，态度认真等等等等…… 2专业要求：这个可真的多了去了，但无非就是各种精通。什么精通控制理论，精通电路设计，精通各种硬件驱动开发，精通linux内核以及裁剪，精通C/C++/Java语言，精通DSP，精通ARM，精通什么linux/ecos/ucos/wince/VxWorks，精通嵌入式数据库，精通多线程编程，精通各种网络协议，精通各种总线协议，精通塞班/安卓/IOS平台应用开发，精通汇编，编译器，二进制工具;精通各种媒体封装格式，编解码;精通通信技术;精通硬件原理图;精通PCB设计;精通计算机结构;精通bootloader，精通……感觉只要是行业内的就要精通（我了个去！我感觉精通一门就得好久。。。）

看完这些，尤其是专业要求，头大了吧？那么我们就分析一下上面的要求吧。

各个公司就的通用要求像是互相复制粘贴的一样，比如学历（个人认为学力明显更重要），比如经验（是有n年的经验，还有n年前的经验用了n年？），还有个人秉性，我都不知道各个公司怎么在员工入职前考察。专业要求呢（其实精通其中几样就挺了不起了），一看就让人头晕，了解了嵌入式开发的结构可能就好理解些了。

从技术实现上讲，嵌入式的产品分为两大类：一类简单的，没有操作系统支持的;一类复杂的，有操作系统的。就目前发展方向看，后一种是趋势。前一种从程序实现上可分为3层：硬件层，驱动层，应用层;后一种分为4层：硬件层，驱动层，系统层，应用层。

所以嵌入式的开发大致需要这么从下到上4类工程师：嵌入式硬件开发、嵌入式驱动开发、嵌入式系统开发、嵌入式软件开发。

他们应该会哪些技能呢？

1、嵌入式硬件开发

这是硬件工程师来做，一般出身为自动化，电子，通信等专业，他们要求熟悉电路等知识，非常熟悉各种常用元器件，掌握模拟电路和数字电路设计的开发能力，熟悉硬件开发模式和设计模式，熟悉各种芯片及外围设备，熟悉8位16位32位处理器嵌入式硬件平台开发。有的要求有FPGA的开发经验，精通常用的硬件设计工具：protel/pads（PowerPCB）/Cadence/OrCad。一般要有4~8层高速PCB设计经验。由于本人不是做硬件的，对这一块的不熟悉，所以不敢妄言。

2、嵌入式驱动开发

这个可以硬件工程师来做，也可以软件工程师来做，主要还是取决于设备。目前驱动开发，除非是简单的设备驱动，实际上很多时候都是移植，所以更多的是需要掌握目标平台的硬件和系统特性。所以至少得掌握一些操作系统、系统结构、计算机组成原理、数据结构相关知识。熟悉嵌入式ARM/MIPS/PowerPC架构。具有单片机、某种或多种32位嵌入式处理器的移植开发能力，熟悉bootloader过程，具有扎实的硬件知识，理解硬件原理图，能独立完成相关硬件驱动调试，能够根据芯片手册编写软件驱动程序。如果涉及到网络设备，或许还要掌握很多高层的网络协议的原理。个人感觉这一块虽然大部分不是很难，但却是极为重要的。当然如果要在这一层次提供对上层的多线程支持，某些驱动也是很难写的。

3、嵌入式系统开发

这个没听说硬件工程师来做的。做这块，熟悉操作系统的原理是必不可少的，比如内存管理，比如线程调度，比如文件系统等等;还要精通处理器体系结构、指令集、寻址方式、调试、汇编和混合编程等方面的内容;熟悉操作系统启动流程。对于linux，要熟悉Linux配置文件的修改，掌握内核裁减、内核移植、交叉编译、内核调试、启动程序Bootloader编写、根文件系统制作和集成部署Linux系统等整个流程。这一块要是真写起来，困难程度那是相当恐怖的，好在大多都是移植，很少听说有公司要去开发个操作系统的，没Google的实力啊。

4、嵌入式软件开发

这个嘛，没有操作系统的话，程序一般不会特别复杂，如果有操作系统的支持，又和一般的软件开发很接近，所以尽可以看作是搞桌面开发。这个要求就是熟悉系统的API，精通C语言的高级编程知识，包括函数与程序结构、指针、数组、常用算法、库函数的使用等知识、数据结构的基础内容;掌握面向对象编程的基本思想，以及C++语言的基础内容;精通嵌入式Linux下的程序设计，精通嵌入式Linux开发环境，包括系统编程、文件I/O、多进程和多线程、网络编程、GUI图形界面编程、数据库;熟悉常用的图形库的编程，如QT、GTK、miniGUI、fltk、nano-x等，掌握各种应用层的网络协议使用，以及各种音视频技术等。

另外还有些以上四类都用得着的技能：

1 基础技能：搞嵌入式开发，还有一些必不可少的基础技能。

a）开发平台的熟悉，目前的嵌入式开发大多数是在linux或者类linux下的环境下进行的，那么linux的使用应该熟悉吧，shell脚本得会写吧，配置文件得会改吧，GCC GDB 得会用吧，Make工具得会吧？

b）比如项目管理工具的使用，都什么年代了，不会用CVS，也不会用SVN？请问，你还活在软件时代的原始社会么？

c）数据结构和算法，搞软件开发，不懂数据结构，不会算法优化，不会衡量复杂度，太不靠谱了吧？当然，这个不是要求啥算法都会，啥数据结构都记得住，最起码得知道有那么种东西，有什么作用，这样用到的时候好歹也能查啊

d）编程语言，关于JAVA，我知道现在JAVA的异军突起，很是震动了编程语言界，但是在嵌入式开发下，不会C或者C++语言，实在说不过去。当然现在很多手机应用完全用java写的，如果你只想搞嵌入式的上层软件开发又不想深入下去，只用JAVA也未尝不可。关于汇编，嗯，这个可能挺难，毕竟跟具体的硬件架构（主要是CPU）有关，但是真的很有意思，而且在某些时候，它是不可替代的。

2 特殊技能：对于嵌入式开发的某些部分必不可少，但对于有些（比如应用开发）可能没有多大用处。

a）数字电路，这个……主要是了解一些基本的电路知识，如门电路、逻辑电路、存储器、寄存器，为了更好的理解嵌入式芯片，存储器，外围设备等硬件的设计，但往往在软件开发中未必能用的到。因为大部分硬件都提供了很完整的软件接口。

b）操作系统，这个说的是平台上选用的操作系统。嵌入式产品操作系统是在太多了。但操作系统的内部设计原理都是殊途同归。首先要去学习的是操作系统原理，去了解进程通信、内存管理、文件系统等几个重要的部分，因为这些在软件开发尤其是内核驱动开发时会用到。接下来可以去熟悉至少一种主流的操作系统，Linux是一个很好的选择，去了解它的内核架构，设备驱动架构，如何去编译，裁剪，编写应用程序，以及如何使用在具体的嵌入式产品上

c）计算机的组成/微机原理，主要是为了了解微型计算机的硬件工作原理，明白CPU、总线、I/O、存储器等一些关键结构是怎么工作的，虽然是很枯燥的知识，但是对熟悉外围设备硬件工作方式，及操作系统，软件架构的设计及优化相当关键。

3 扩展的能力，这些可能是要用到的。

a）通信协议，对于非应用层的通信协议，我实在不知道是不是该把它放入操作系统的范畴，因为很多操作系统是没有网络部分的，但是在很多方面它又是由操作系统提供。当然这些下层通信协议，貌似不太用关心，因为太多的开源协议栈了。应用层的网络协议可能就要关心了，比如http，ftp，rtsp，rtmp，mms等等。

b）音视频处理，比如文件封装啊，音视频的编解码啊，各种音视频的标准啊，还有流媒体什么的。Ffmpeg是一个很好的东西，建议学习一下。

c）信息安全，恩，这一块貌似现在越来越受到重视了。

d）数据库，唉，嵌入式设备能力越来越强啊！再搞我看也不用交叉了。