淮海工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)嵌入式_我們應(yīng)該怎樣學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)

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淮海工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)嵌入式_我們應(yīng)該怎樣學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng),   

嵌入式越來(lái)越復(fù)雜，一個(gè)SOC芯片上集成的模塊越來(lái)越多。以手機(jī)為例，典型的嵌入式產(chǎn)品，我們看看上面集成了多少模塊：觸摸屏、LCD、USB、WiFi、4G等無(wú)線通信、音視頻編解碼IP、DDR、存儲(chǔ)控制器、3D/2D加速、GPS、指紋識(shí)別、NFC、DMA、G-sensor各種傳感器。。.。。.。�？梢哉f(shuō)，現(xiàn)在一個(gè)手機(jī)的復(fù)雜度和硬件配置，已經(jīng)超過(guò)我們的桌面PC了。除了不斷增加的硬件，軟件方面，比如Linux內(nèi)核，光內(nèi)核代碼就有1000多萬(wàn)行，每天更新的速度超過(guò)你學(xué)習(xí)的進(jìn)度，你能學(xué)得完嵌入式的所有知識(shí)和技能嗎？工業(yè)主板

  

早期PC時(shí)代，我們知道能做出X86 CPU量產(chǎn)的也沒(méi)有幾家，Intel、AMD和威盛。但是嵌入式時(shí)代不一樣了，ARM的IP授權(quán)模式導(dǎo)致不同的芯片廠商百家齊放，不同的SOC平臺(tái)和開(kāi)發(fā)板眼花繚亂，針對(duì)不同行業(yè)需求定制的SOC平臺(tái)雨后春筍：手機(jī)芯片、平板芯片、視頻安防、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子、工業(yè)控制，甚至人工智能AI芯片。。.。，你到Linux內(nèi)核的ARCH下面可以看看有多少種CPU架構(gòu)，再到arch/arm下面看看有多少種開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這還只是加入到內(nèi)核mainline的平臺(tái)，算上沒(méi)有加入Linux內(nèi)核主線的各種平臺(tái)，其實(shí)數(shù)量更多。

眾多的芯片架構(gòu)、不同的開(kāi)發(fā)板平臺(tái)，我們?cè)撊绾稳�學(xué)習(xí)？

嵌入式和PC的概念也越來(lái)越模糊了，Intel已經(jīng)推出X86架構(gòu)的CPU和嵌入式產(chǎn)品了，比如平板。ARM也開(kāi)始進(jìn)軍服務(wù)器和筆記本領(lǐng)域了。無(wú)論什么CPU架構(gòu)，ARM、X86、MIPS、PowerPC，還有最近火熱的物聯(lián)網(wǎng)芯片，無(wú)論是做嵌入式產(chǎn)品，還是PC、服務(wù)器，他們的底層本質(zhì)其實(shí)都沒(méi)有變，都是計(jì)算機(jī)原理和系統(tǒng)架構(gòu)，都是馮諾依曼的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，圖靈原型機(jī)的各種實(shí)現(xiàn)。

不斷復(fù)雜的軟硬件系統(tǒng)，對(duì)嵌入式工程師或者學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。這對(duì)我們本身的知識(shí)和技能有一個(gè)更新的要求。早期51單片機(jī)時(shí)代，我們可以自己使用面包板或者自己畫(huà)PCB，做一個(gè)開(kāi)發(fā)板，然后在上面開(kāi)發(fā)軟件。軟件、硬件自己全搞�，F(xiàn)在不斷復(fù)雜的SOC平臺(tái)，再想一個(gè)人全搞，軟硬通吃，基本不可能，這也導(dǎo)致我們需要分工協(xié)作來(lái)完成。

首先軟硬件的分工，各司其職，各自精通自己的領(lǐng)域，然后進(jìn)行軟硬件整合，協(xié)作開(kāi)發(fā)。再次，軟件方面，嵌入式軟件也越來(lái)越復(fù)雜，Linux內(nèi)核1000多萬(wàn)行，android源碼下載下來(lái)就占幾個(gè)G的空間，自己想全搞，同樣不可能，同樣需要進(jìn)行分工。比如android，需要分為BSP工程師、Linux內(nèi)核工程師、驅(qū)動(dòng)工程師、android中間層開(kāi)發(fā)工程師、APP開(kāi)發(fā)工程師。對(duì)于一個(gè)Linux內(nèi)核，也需要分工，各個(gè)模塊同樣進(jìn)行分工：Linux內(nèi)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(gè)模塊你搞精通了，工資絕對(duì)不是問(wèn)題。

對(duì)于嵌入式學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，我們?cè)搶W(xué)習(xí)什么，或者說(shuō)如何學(xué)習(xí)？才能提高自己的職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，或者說(shuō)對(duì)于一個(gè)新手來(lái)說(shuō)，如何通過(guò)自學(xué)，達(dá)到公司的用人標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，找到一份自己想要的工作？

首先，你要學(xué)會(huì)做減法，從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，要有這樣一個(gè)意識(shí)：我不可能精通所有的嵌入式技術(shù)，學(xué)會(huì)堅(jiān)持，制定合理現(xiàn)實(shí)的小目標(biāo)。很多人喜歡那種不切實(shí)際的廣告轟炸營(yíng)銷(xiāo)，擊中你心理上的某個(gè)軟肋，某個(gè)G點(diǎn)，一下子興奮起來(lái)。越熬越濃的心靈雞湯，并不能解決我們吃飯的生存現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。很多人，包括我，在學(xué)習(xí)的時(shí)候，都喜歡給自己樹(shù)立各種路線、計(jì)劃、日程表。制定計(jì)劃時(shí)激情滿滿，熱情高漲，激動(dòng)得睡不著覺(jué)。計(jì)劃宏偉而飽滿，仿佛成功就在眼前。但是往往不切實(shí)際，往往在早期，遇到各種困難，各種坑，各種拖延導(dǎo)致沒(méi)有堅(jiān)持下來(lái)，最后夭折。然后接著制定下一個(gè)宏偉的計(jì)劃，繼續(xù)夭折，生活周而復(fù)始，day after day。觀察我們生活周?chē)�，真正做出成�?jī)的都是那些基于現(xiàn)實(shí)出發(fā)，能一路堅(jiān)持下來(lái)的人，day by day。有時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)，并不覺(jué)得他們有多聰明。

其次，保持自己的興趣，說(shuō)白了就是為了堅(jiān)持下去。見(jiàn)過(guò)很多人想學(xué)習(xí)嵌入式，花了很多米買(mǎi)一塊開(kāi)發(fā)板，激情滿滿，過(guò)一段是過(guò)去再看，已經(jīng)不折騰了。嵌入式開(kāi)發(fā)難，難在哪里呢？主要在于開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建，軟件調(diào)試上，不像在Windows上使用VC開(kāi)發(fā)程序，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境都幫你弄好了，各種斷點(diǎn)、單步、查看堆棧、寄存器、內(nèi)存窗口。而嵌入式不一樣，硬件環(huán)境搭建會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，各種電腦的兼容問(wèn)題，各種莫名其妙的問(wèn)題，有時(shí)候著實(shí)讓人抓狂，時(shí)間久了，慢慢地學(xué)習(xí)的激情殆盡，也就不想學(xué)習(xí)了。這還不算什么，更嚴(yán)重的是，很多人學(xué)習(xí)嵌入式遇到挫折，往往會(huì)打擊人的自信，覺(jué)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(duì)于個(gè)人學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，買(mǎi)了開(kāi)發(fā)板，你不買(mǎi)配套的萬(wàn)用表、示波器等調(diào)試設(shè)備，遇到硬件問(wèn)題也是一籌莫展，無(wú)法解決。

其實(shí)我們可以完全使用其它的平臺(tái)去開(kāi)展我們的研究和學(xué)習(xí)，比如QEMU，一款可以仿真開(kāi)發(fā)板的開(kāi)源軟件，使用這款開(kāi)源軟件，我們可以在電腦上虛擬一個(gè)世面上流行的開(kāi)發(fā)板，然后再在這個(gè)仿真的開(kāi)發(fā)板上跑u-boot、Linux內(nèi)核、掛載根文件系統(tǒng)，使用和開(kāi)發(fā)板一樣的源碼，運(yùn)行效果和真實(shí)的開(kāi)發(fā)板是一樣的。而且，使用QEMU的好處就是，“硬件”永遠(yuǎn)不會(huì)出問(wèn)題，可以讓我們避過(guò)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(gòu)、編程技能、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)。。.。，這些才是嵌入式工程師的核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要花大量的時(shí)間不斷地去積累，去磨合，去提高的。把大量的時(shí)間耗在一個(gè)本該不屬于學(xué)習(xí)范疇的硬件bug上或者硬件環(huán)境不兼容上，不劃算，因?yàn)槟阋院筮M(jìn)公司后，遇到同樣的問(wèn)題，找硬件工程師，半分鐘幫你搞定。所以說(shuō)，選擇一個(gè)理想的嵌入式學(xué)習(xí)平臺(tái)，尤其對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，很重要。

最后，要保持學(xué)習(xí)的深度，刻意練習(xí)。不要讓自己永遠(yuǎn)待在學(xué)習(xí)的舒適區(qū)，要學(xué)會(huì)挑戰(zhàn)自己，不斷去擴(kuò)展自己知識(shí)的邊界，完善自己的知識(shí)體系和技能。很多人買(mǎi)了開(kāi)飯，按照教程，“移植”了u-boot，Linux內(nèi)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(xué)習(xí)什么？想學(xué)習(xí)又感覺(jué)深入不下去，東一耙子，西一耙子，看看這，看看那，時(shí)間不知不覺(jué)就過(guò)去了。其實(shí)，學(xué)習(xí)嵌入式，基本的嵌入式知識(shí)和理論學(xué)習(xí)還是必要的，很多人推崇邊做邊學(xué)，到項(xiàng)目中學(xué)習(xí)，實(shí)踐出真知。

當(dāng)然這也是一個(gè)方法，但是也有弊端，那就是學(xué)習(xí)的不系統(tǒng)，很多有心人到后來(lái)還是得回來(lái)補(bǔ)課，完善自己的知識(shí)體系和技能。很多人玩開(kāi)發(fā)板，燒寫(xiě)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(gè)JTAG軟件而Jlink不用？程序的編譯和鏈接是怎么樣的？為什么內(nèi)核鏡像要下載內(nèi)存的某個(gè)地址？換個(gè)地址行不行？為什么我們編寫(xiě)的程序要在有OS的環(huán)境下運(yùn)行，在ARM開(kāi)發(fā)板裸機(jī)環(huán)境下，你能寫(xiě)一個(gè)跑起來(lái)的程序嗎？只有對(duì)這些問(wèn)題深入思考，你才會(huì)對(duì)嵌入式有一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)，超越了平臺(tái)，一通百通。

來(lái)源：朗銳智科