淮海工學院計算機科學與技術嵌入式_我們應該怎樣學習嵌入式系統(tǒng)

小嵌

淮海工學院計算機科學與技術嵌入式_我們應該怎樣學習嵌入式系統(tǒng),   

嵌入式越來越復雜，一個SOC芯片上集成的模塊越來越多。以手機為例，典型的嵌入式產品，我們看看上面集成了多少模塊：觸摸屏、LCD、USB、WiFi、4G等無線通信、音視頻編解碼IP、DDR、存儲控制器、3D/2D加速、GPS、指紋識別、NFC、DMA、G-sensor各種傳感器。。.。。.。�？梢哉f，現在一個手機的復雜度和硬件配置，已經超過我們的桌面PC了。除了不斷增加的硬件，軟件方面，比如Linux內核，光內核代碼就有1000多萬行，每天更新的速度超過你學習的進度，你能學得完嵌入式的所有知識和技能嗎？工業(yè)主板

  

早期PC時代，我們知道能做出X86 CPU量產的也沒有幾家，Intel、AMD和威盛。但是嵌入式時代不一樣了，ARM的IP授權模式導致不同的芯片廠商百家齊放，不同的SOC平臺和開發(fā)板眼花繚亂，針對不同行業(yè)需求定制的SOC平臺雨后春筍：手機芯片、平板芯片、視頻安防、物聯(lián)網、汽車電子、工業(yè)控制，甚至人工智能AI芯片。。.。，你到Linux內核的ARCH下面可以看看有多少種CPU架構，再到arch/arm下面看看有多少種開發(fā)平臺，這還只是加入到內核mainline的平臺，算上沒有加入Linux內核主線的各種平臺，其實數量更多。

眾多的芯片架構、不同的開發(fā)板平臺，我們該如何去學習？

嵌入式和PC的概念也越來越模糊了，Intel已經推出X86架構的CPU和嵌入式產品了，比如平板。ARM也開始進軍服務器和筆記本領域了。無論什么CPU架構，ARM、X86、MIPS、PowerPC，還有最近火熱的物聯(lián)網芯片，無論是做嵌入式產品，還是PC、服務器，他們的底層本質其實都沒有變，都是計算機原理和系統(tǒng)架構，都是馮諾依曼的計算機架構，圖靈原型機的各種實現。

不斷復雜的軟硬件系統(tǒng)，對嵌入式工程師或者學習者來說是一個挑戰(zhàn)。這對我們本身的知識和技能有一個更新的要求。早期51單片機時代，我們可以自己使用面包板或者自己畫PCB，做一個開發(fā)板，然后在上面開發(fā)軟件。軟件、硬件自己全搞�，F在不斷復雜的SOC平臺，再想一個人全搞，軟硬通吃，基本不可能，這也導致我們需要分工協(xié)作來完成。

首先軟硬件的分工，各司其職，各自精通自己的領域，然后進行軟硬件整合，協(xié)作開發(fā)。再次，軟件方面，嵌入式軟件也越來越復雜，Linux內核1000多萬行，android源碼下載下來就占幾個G的空間，自己想全搞，同樣不可能，同樣需要進行分工。比如android，需要分為BSP工程師、Linux內核工程師、驅動工程師、android中間層開發(fā)工程師、APP開發(fā)工程師。對于一個Linux內核，也需要分工，各個模塊同樣進行分工：Linux內核的USB子系統(tǒng)、音頻子系統(tǒng)、視頻編解碼、文件系統(tǒng)。。.。。.把其中一個模塊你搞精通了，工資絕對不是問題。

對于嵌入式學習者來說，我們該學習什么，或者說如何學習？才能提高自己的職場競爭力，或者說對于一個新手來說，如何通過自學，達到公司的用人標準和技術要求，找到一份自己想要的工作？

首先，你要學會做減法，從現實出發(fā)，要有這樣一個意識：我不可能精通所有的嵌入式技術，學會堅持，制定合理現實的小目標。很多人喜歡那種不切實際的廣告轟炸營銷，擊中你心理上的某個軟肋，某個G點，一下子興奮起來。越熬越濃的心靈雞湯，并不能解決我們吃飯的生存現實問題。很多人，包括我，在學習的時候，都喜歡給自己樹立各種路線、計劃、日程表。制定計劃時激情滿滿，熱情高漲，激動得睡不著覺。計劃宏偉而飽滿，仿佛成功就在眼前。但是往往不切實際，往往在早期，遇到各種困難，各種坑，各種拖延導致沒有堅持下來，最后夭折。然后接著制定下一個宏偉的計劃，繼續(xù)夭折，生活周而復始，day after day。觀察我們生活周圍，真正做出成績的都是那些基于現實出發(fā)，能一路堅持下來的人，day by day。有時候你會發(fā)現，并不覺得他們有多聰明。

其次，保持自己的興趣，說白了就是為了堅持下去。見過很多人想學習嵌入式，花了很多米買一塊開發(fā)板，激情滿滿，過一段是過去再看，已經不折騰了。嵌入式開發(fā)難，難在哪里呢？主要在于開發(fā)環(huán)境的搭建，軟件調試上，不像在Windows上使用VC開發(fā)程序，集成開發(fā)環(huán)境都幫你弄好了，各種斷點、單步、查看堆棧、寄存器、內存窗口。而嵌入式不一樣，硬件環(huán)境搭建會遇到各種各樣的問題，各種電腦的兼容問題，各種莫名其妙的問題，有時候著實讓人抓狂，時間久了，慢慢地學習的激情殆盡，也就不想學習了。這還不算什么，更嚴重的是，很多人學習嵌入式遇到挫折，往往會打擊人的自信，覺得自己能力不行，智商不夠，不適合干這行，在心理留下了陰影。對于個人學習者來說，買了開發(fā)板，你不買配套的萬用表、示波器等調試設備，遇到硬件問題也是一籌莫展，無法解決。

其實我們可以完全使用其它的平臺去開展我們的研究和學習，比如QEMU，一款可以仿真開發(fā)板的開源軟件，使用這款開源軟件，我們可以在電腦上虛擬一個世面上流行的開發(fā)板，然后再在這個仿真的開發(fā)板上跑u-boot、Linux內核、掛載根文件系統(tǒng)，使用和開發(fā)板一樣的源碼，運行效果和真實的開發(fā)板是一樣的。而且，使用QEMU的好處就是，“硬件”永遠不會出問題，可以讓我們避過硬件的各種坑，騰出更多的精力去研究嵌入式軟件的各種架構、編程技能、內核驅動。。.。，這些才是嵌入式工程師的核心競爭力，需要花大量的時間不斷地去積累，去磨合，去提高的。把大量的時間耗在一個本該不屬于學習范疇的硬件bug上或者硬件環(huán)境不兼容上，不劃算，因為你以后進公司后，遇到同樣的問題，找硬件工程師，半分鐘幫你搞定。所以說，選擇一個理想的嵌入式學習平臺，尤其對于初學者來說，很重要。

最后，要保持學習的深度，刻意練習。不要讓自己永遠待在學習的舒適區(qū)，要學會挑戰(zhàn)自己，不斷去擴展自己知識的邊界，完善自己的知識體系和技能。很多人買了開飯，按照教程，“移植”了u-boot，Linux內核，制作了根文件系統(tǒng)，然后就陷入了迷茫：接著要干什么？要學習什么？想學習又感覺深入不下去，東一耙子，西一耙子，看看這，看看那，時間不知不覺就過去了。其實，學習嵌入式，基本的嵌入式知識和理論學習還是必要的，很多人推崇邊做邊學，到項目中學習，實踐出真知。

當然這也是一個方法，但是也有弊端，那就是學習的不系統(tǒng)，很多有心人到后來還是得回來補課，完善自己的知識體系和技能。很多人玩開發(fā)板，燒寫鏡像，玩得賊溜，但是你知道這里面的原理嗎？知道JTAG怎么下載的嗎？Jlink和JTAG有什么區(qū)別？為什么PC上要裝個JTAG軟件而Jlink不用？程序的編譯和鏈接是怎么樣的？為什么內核鏡像要下載內存的某個地址？換個地址行不行？為什么我們編寫的程序要在有OS的環(huán)境下運行，在ARM開發(fā)板裸機環(huán)境下，你能寫一個跑起來的程序嗎？只有對這些問題深入思考，你才會對嵌入式有一個更深的認識，超越了平臺，一通百通。

來源：朗銳智科