什么是嵌入式开发 嵌入式开发有没有前途

来源:互联网 发布:ug8.0软件下载 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 22:39

 软件开发挺火的,可是什么是嵌入式开发呢?嵌入式开发有没有前途?这写疑问都是要学嵌入式开发的同学的疑问。那现在就介绍一下什么是什么是嵌入式开发?

嵌入式开发

什么是嵌入式开发 嵌入式开发有没有前途

  嵌入式开发操作系统是指以应用为中心、以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、积体、功耗严格要求的专用计算机系统。举例来说,大到油田的集散控制系统和工厂流水线,小到家用vcd机或手机,甚至组成普通pc终端设备的键盘、鼠标、硬盘、modem等均是由嵌入式处理器控制的。

  从事嵌入式开发的好处是

  (1)目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面,是因为这一领域入门门槛较高,不仅要懂较底层软件(例如操作系统级、驱动程序级软件),对软 件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高),而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业it人员很难切入这一  领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如arm处理器、嵌入式操作系统、mpeg技术无线通信协议等),掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因  可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件,另外需要有经验的人进行指导开发流程。

  (2)与企业计算等应用软件不同,嵌入式开发领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。搞企业应用软件的it企业,这个用户的系统搞完了,又得去搞下一个用户的,而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变,往往疲于奔命,重复劳动。相比而言,搞嵌入式系统的公司,都有自己的产品计划,按自己的节奏行事。所开发的产品通常是通用的,不会因客户的不同而修改。一个产品型号开发完了,往往有较长一段空 闲时间(或只是对软件进行一些小修补),有时间进行充电和休整。另外,从事嵌入式软件的每个人工作范围相对狭窄,所涉及的专业技术范围就是那些(arm、rtos、mpeg、802.11等),时间长了这些东西会越搞越有经验,卖卖老本,几句指导也够让那些初入道者琢磨半年的。若搞  应用软件,可能下一个客户要换成一个完全不同的软件开发平台,那就苦了。

  (3)哪天若想创业,搞自已的产品,那么嵌入式开发是一个不错的主意,这可不像应用软件那样容易被盗版。土木学院有一个叫启明星的公司开发出一个好象叫“工程e”的掌上pda(南校区门口有广告),施工技术人员用该pda可当场进行土木概预算和其它土木计算,据说销路特好。我认识的某大学老师,他开发的饭馆用的点菜pda(wince平台,可无线连网和上网),据他说销路不错,饭馆点点pda让客户点菜,多显派头档次。我记得00级2加2班当年有一组同学在学windows程序设计课程时用vc加加设计了一个功能很强的点菜系统做为课程项目,当时真想建议他们将这个软件做成pda,估计会有些销路(上海火车站南广场的macdonald便使用很漂亮的pda给用户点食品,像摸像样的)。这些pda的硬件设计一般都是请其它公司给订做(这叫“贴牌”:oem),都是通用的硬件,我们只管设计软件就变成自己的产品了。

  从事嵌入式开发的缺点是

  (1)入门起点较高,所用到的技术往往都有一定难度,若软硬件基础不好,特别是操作系统级软件功底不深,则可能不适于此行。

  (2)这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。特别是从事嵌入式开发的小企业数量较多(小企业要搞自己的产品创业),知名大公司较少(搞嵌入式的大公司主要有intel、motorola、ti、philip、samsung、sony、futjtum、bellalcatel、意法半导体、microtek、研华、华为、中兴通信上广电等制造类企业)。这些企业的习惯思维方式是到电子、通信等偏硬专业找人。由于我院以前毕业生以企业计算为主,所以我院与这些企业联系相对较少。我院正积极努力,目前已与其中部分公司建立了联系,争取今后能有我院同学到这些企业中实习或就业。

  (3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求,只要有经验即可。

  我院同学若学习嵌入式,显然应偏重于嵌入式软件,特别是嵌入式操作系统方面,应是我们的强项。对于搞嵌入式开发的人,最重要的是:

  (1) 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理

  (2) 必须掌握一个嵌入式操作系统

  (3) 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。

  嵌入式开发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x86微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(xxxspecification),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x86汇编一样),否则怎么设计软件。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)嵌入式开发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

  operatingsystem.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:

  嵌入式开发第一类、传统的经典rtos:最主要的便是vxworks操作系统,以及其tornado开发平台。vxworks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,vxworks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vxworks莫属。vxworks的很多概念和技术都和linux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,vxworks用得很多。但vxworks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linux转(听说华为目前正在这样转)。但无论如何,vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。与vxworks类似的稍有名的实时操作系统还有psos、qnx、nucleus等rtos。

  嵌入式开发第二类、嵌入式linux操作系统:linux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。linux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linux系统主要有两类:一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的linux系统,最常用的是uclinux(不带mmu功能),目前占较大应用份  额,可在arm7上跑;另一类是跑在arm9上的,一般是将linux 2.4.18内核移植在其上,可使用更多的linux功能(当然uclinux更可跑在arm9上)。很多人预测,嵌入式linux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linux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uclinux就很实用。况且熟悉了linux开发,不仅在嵌入式领域有用,对开发linux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armlinux的嵌入式开发,fujitum则是在自己的处理器上大搞linux开发。目前在嵌入式linux领域,以下几个方面的人特别难找,一是能将linux移植到某个新型号的开发版上;二是能写linux驱动程序的人;三是熟悉linux内核裁减和优化的人。 我院在该嵌入式linux方面的课程系列是:本科生操作系统必修课,然后是linux程序设计选修课,最后是嵌入式linux系统选修课。我院在linux方面目前已有较强力量,魏老师和张老师熟悉linux开发,金老师和唐老师熟悉linux系统管理。

  嵌入式开发第三类、 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 platformbuilder,有时也用evc环境开发一些较上层的应  用,由于wince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

  中国联合市场调研网调研发现近几年,嵌入式系统产品日臻完善,并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式开发也因此收到热捧。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。嵌入式软件市场分析研究报告提出随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、pda、电子字典、可视电话vcd/dvd/mp3player、数字相机(dc)、数字摄像机(dv)、udisk、机顶盒(stbox)、高清电视(hdtv)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等,都是典型的嵌入式系统。据预测,随着internet的迅速发展和廉价微处理器的出现,嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。所以嵌入式开发是很有前途的。

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