嵌入式學(xué)習(xí)的正確步驟

　　(2) 嵌入式操作系統(tǒng)類(lèi)課程

　　除了WinCE的實(shí)時(shí)性稍差外，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性都很強(qiáng),所以也可稱為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Real Time Operating System.從事嵌入式的人至少須掌握一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng),這在嵌入式的所有技術(shù)中是最為關(guān)鍵的了。目前最重要的RTOS主要包括：

　　第一類(lèi)、傳統(tǒng)的經(jīng)典RTOS：最主要的便是Vxworks操作系統(tǒng)，以及其Tornado開(kāi)發(fā)平臺(tái)。Vxworks因出現(xiàn)稍早，實(shí)時(shí)性很強(qiáng)(據(jù)說(shuō)可在1ms內(nèi)響應(yīng)外部事件請(qǐng)求)，并且內(nèi)核可極微(據(jù)說(shuō)最小可8K)，可靠性較高等，所以在北美，Vxworks占據(jù)了嵌入式系統(tǒng)的多半 疆山。特別是在通信設(shè)備等實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)中，幾乎非Vxworks莫屬。Vxworks的很多概念和技術(shù)都和Linux很類(lèi)似，主要是C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。像Bell- alcatel、Lucent、華為等通信企業(yè)在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)，Vxworks用得很多。但Vxworks因價(jià)格很高，所以一些小公司或小產(chǎn)品中往往用不 起。目前很多公司都在往嵌入式Linux轉(zhuǎn)(聽(tīng)說(shuō)華為目前正在這樣轉(zhuǎn))。但無(wú)論如何，Vxworks在一段長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍是不可動(dòng)搖的。與Vxworks類(lèi)似 的稍有名的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)還有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。

　　第二類(lèi)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)：Linux的前途除作為服務(wù)器操作系統(tǒng)外，最成功的便是在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用，原因當(dāng)然是免費(fèi)、開(kāi)源、支持軟件多、呼擁者眾，這樣嵌入式產(chǎn)品成本會(huì)低。Linux本身不是一個(gè)為嵌入式設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，不是微內(nèi)核的，并且實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。

目前應(yīng)用在嵌入式領(lǐng)域的Linux系統(tǒng)主要有兩種：

　　一種是專為嵌入式設(shè)計(jì)的已被裁減過(guò)的Linux系統(tǒng)，最常用的是uClinux(不帶MMU功能)，目前占較大應(yīng)用份額，可在ARM7上跑;另一種是跑在 ARM 9上的，一般是將Linux2.4.18內(nèi)核移植在其上，可使用更多的Linux功能(當(dāng)然uClinux更可跑在ARM 9上)。很多人預(yù)測(cè)，嵌入式Linux預(yù)計(jì)將占嵌入式操作系統(tǒng)的50%以上份額，非常重要。缺點(diǎn)是熟悉Linux的人太少，開(kāi)發(fā)難度稍大。另外，目前我們 能發(fā)現(xiàn)很多教材和很多大學(xué)都以u(píng)cOS/II為教學(xué)用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這主要是由于ucOS/II較簡(jiǎn)單，且開(kāi)源，非常適合入門(mén)者學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)原理，但 由于ucOS/II功能有限，實(shí)用用得較少。況且熟悉了Linux開(kāi)發(fā)，不僅在嵌入式領(lǐng)域有用，對(duì)開(kāi)發(fā)Linux應(yīng)用軟件，對(duì)加深操作系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)也有幫 助，可謂一舉多得。據(jù)我所知，目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式開(kāi)發(fā)，F(xiàn)ujitum則是在自己的處理器上大搞Linux 開(kāi)發(fā)。目前在嵌入式Linux領(lǐng)域，以下幾個(gè)方面的人特別難找，一是能將Linux移植到某個(gè)新型號(hào)的開(kāi)發(fā)版上;二是能寫(xiě)Linux驅(qū)動(dòng)程序的人;三是熟悉Linux內(nèi)核裁減和優(yōu)化的人。不過(guò)LINUX有一個(gè)硬傷，就是沒(méi)有WINDOWS那樣的友好方便美觀的交互界面，不然微軟帝國(guó)早就守不住了。

　　第三類(lèi)、 Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)：Microsoft也看準(zhǔn)了嵌入式的巨大市場(chǎng)，MS永遠(yuǎn)是最厲害的，WinCE出來(lái)只有幾年時(shí)間，但目前已占據(jù)了很大市場(chǎng)份額，特別是在PDA、手機(jī)、顯示儀表等界面要求較高或者要求快速開(kāi)發(fā)的場(chǎng)合，WinCE目前已很流行(據(jù)說(shuō)有一家賣(mài)工控機(jī)的公司板子賣(mài)得太好，以至來(lái)不及為客戶裁減WinCE)。WinCE目前主要為4.2版(.NET)，開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要為WinCE Platform Builder，有時(shí)也用EVC環(huán)境開(kāi)發(fā)一些較上層的應(yīng)用，由于WinCE開(kāi)發(fā)都是大家熟悉的VC++環(huán)境，所以我院學(xué)過(guò)Windows程序設(shè)計(jì)課程的同 學(xué)都不會(huì)有多大難度，這也是WinCE容易被人們接受的原因，開(kāi)發(fā)環(huán)境方便快速，微軟的強(qiáng)大技術(shù)支持，WinCE開(kāi)發(fā)難度遠(yuǎn)低于嵌入式Linux。對(duì)于急于完成，不想拿嵌入式Linux冒險(xiǎn)的開(kāi)發(fā)場(chǎng)合，WinCE是最合適了(找嵌入式Linux的人可沒(méi)那么好找的)，畢竟公司不能像學(xué)生學(xué)習(xí)那樣試試看，保證開(kāi)發(fā)成功更重要。根據(jù)不同的側(cè)重點(diǎn)，WinCE還有兩個(gè)特殊版本，一個(gè)是MS PocketPC操作系統(tǒng)專用于PDA上(掌上電腦)，另一個(gè)是MS SmartPhone操作系統(tǒng)用于智能手機(jī)上(帶PDA功能的手機(jī))，兩者也都屬于WinCE平臺(tái)。在PDA和手機(jī)市場(chǎng)上，除WinCE外，著名的PDA 嵌入式操作系統(tǒng)還有Palm OS(因出現(xiàn)很早，很有名)、Symbian等，但在WinCE的強(qiáng)勁沖擊下，Palm和Symbian來(lái)日還能有多長(zhǎng)?同學(xué)學(xué)過(guò)VC++后再學(xué) WinCE,非常方便自然，通過(guò)學(xué)習(xí)WinCE同樣也可了解嵌入式軟件的一般開(kāi)發(fā)過(guò)程，對(duì)Linux有懼怕心理的同學(xué)也很合適。很顯然，嵌入式Linux 永遠(yuǎn)不可能替代WinCE，而且將來(lái)誰(shuí)占份額大還很難講，畢竟很多人更愿意接受MS的平臺(tái)，就像各國(guó)政府都在大力推LINUX已好長(zhǎng)時(shí)間，但你能看到幾個(gè) 在PC機(jī)上真正使用LINUX的用戶?據(jù)我觀察,目前在嵌入式平臺(tái)上,LINUX是叫得最響,但還是WinCE實(shí)際用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有長(zhǎng)遠(yuǎn)產(chǎn)品計(jì)劃的公司,為降低成本而進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮.WinCE和多媒體(如MPEG技術(shù))是微軟亞洲工程院目前做得較多的項(xiàng)目領(lǐng)域之 一,現(xiàn)在社會(huì)很需要精通WinCE的人?，F(xiàn)在有WINCE的智能手機(jī)，金山詞霸、WORD、EXCEL、REGEDIT等居然都有 smartphone版的，PC上的MP3、DOC等居然在download時(shí)都可被自動(dòng)轉(zhuǎn)換成smartphone格式，很爽的。完全可用 Windows CE自己開(kāi)發(fā)一些需要的程序download到自己的手機(jī)上?，F(xiàn)在市面銷(xiāo)售PDA智能手機(jī)火爆，MS總是財(cái)源滾滾。

　　總結(jié)關(guān)于嵌入式操作系統(tǒng)類(lèi)課程，若你覺(jué)得自己功底較深且能鉆研下去，則可去學(xué)嵌入式Linux;若你覺(jué)得自己VC++功底較好且想短平快地學(xué)嵌入式開(kāi)發(fā)，自學(xué)WINCE是非常好的選擇。

　　(3) 嵌入式開(kāi)發(fā)的相關(guān)領(lǐng)域

　　搞嵌入式若能熟悉嵌入式應(yīng)用的一些主要領(lǐng)域，這樣的人更受企業(yè)歡迎。主要的相關(guān)領(lǐng)域包括：

　　A、數(shù)字圖像壓縮技術(shù)：這是嵌入式最重要最熱門(mén)的應(yīng)用領(lǐng)域之一，主要是應(yīng)掌握MPEG編解碼算法和技術(shù)，如DVD、MP3、PDA、高精電視、機(jī)頂盒等都涉及MPEG高速解碼問(wèn)題。

　　B、 通信協(xié)議及編程技術(shù)：這包括傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議和熱門(mén)的無(wú)線通信協(xié)議。首先，大多數(shù)嵌入式設(shè)備都要連入局域網(wǎng)或Internet，所以首先應(yīng)掌握 TCP/IP協(xié)議及其編程，這是需首要掌握的基本技術(shù);其次，無(wú)線通信是目前的大趨勢(shì)，所以掌握無(wú)線通信協(xié)議及編程也是是很重要的。無(wú)線通信協(xié)議包括無(wú)線 局域網(wǎng)通信協(xié)議802.11系列，Bluetooth，以及移動(dòng)通信(如GPRS、GSM、CDMA等)。

　　C、網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)：如加密技術(shù)，數(shù)字證書(shū)CA,以及各種網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備,包括硬件防火墻,入侵檢測(cè)IDS,還有防毒墻,IPS等,中國(guó)在這方面還是沒(méi)有自己優(yōu)勢(shì)的,我們陳院長(zhǎng)好象正在往這方面發(fā)展.

　　D、 DSP技術(shù)：DSP是Digital Signal Process數(shù)字信號(hào)處理的意思，DSP處理器通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理算法，如高速數(shù)據(jù)采集、壓縮、解壓縮、通信等。數(shù)字信號(hào)處理是電子、通信等硬件 專業(yè)的課程，對(duì)于搞軟件的人若能了解一下最好。目前DSP人才較缺。如果有信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理等課程基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)習(xí)MPEG編解碼原理會(huì)有很大幫助。

　　(4)嵌入式開(kāi)發(fā)的相關(guān)硬件基礎(chǔ)

　　對(duì)于軟件工程專業(yè)的學(xué)生，從事嵌入式軟件開(kāi)發(fā)，像數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)組成原理、嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)等硬件課程是較重要的。另外，匯編語(yǔ)言、C/C++ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法、特別是操作系統(tǒng)等軟件基礎(chǔ)課也是十分重要的。我們的主要目地是能看懂硬件工作原理，但重點(diǎn)應(yīng)是在嵌入式軟件，特別操作系統(tǒng)級(jí)軟件，那將是我們的優(yōu)勢(shì)。我們的研究生里有些是學(xué)電子、通信類(lèi)專業(yè)過(guò)來(lái)的，有較好的模擬電路和單片機(jī)基礎(chǔ)，學(xué)嵌入式非常合適。嵌入式本身就是從單片機(jī)發(fā)展過(guò)來(lái)的，只是單片機(jī)不帶OS，而現(xiàn)在很多嵌入式應(yīng)用越來(lái)越復(fù)雜，以至不得不引入嵌入式操作系統(tǒng)。另外，為追求更高速的信號(hào)處理速度，現(xiàn)在在一些速度要求較高場(chǎng)合，有不少公司是將一些DSP算法，如MPEG壓縮解壓縮算法等用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就涉及到HDL數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)及其 FPGA/IP核實(shí)現(xiàn)技術(shù)，這方面的人目前市場(chǎng)上也很缺。

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