一个完整的嵌入式程序_嵌入式系统的面面观

本文主要是介绍一个完整的嵌入式程序_嵌入式系统的面面观，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

嵌入式系统是依据不同角度有不同定义的一种系统，往下看：

曾在知乎上看到一篇20万赞文章，回答的是厉害的人是怎么分析问题的，我觉得对我们会特别有用，其中提到当你讲了一大段话后问大家：大家有没有问题？大家可能会沉默或者回答没有问题，这时你千万不要以为大家都听懂了，更大的可能是：他不知道什么是真正的听懂以及为什么要听你说这么一大段话，他没有一个期望值；

不知道自己听懂了什么，没听懂什么，处在游离状态找不到自己的现状…因此，不是他完全听懂了，没有问题，而是不知道自己有没有听懂，不知道什么算是完全听懂，因而找不到这个落差在哪里，没有发现落差也就没有发现问题，所以就沉默或者回答：没有问题。

那么仔细思考下，我觉得这是很多人都会有的一种现象，既然了解了，我们可以避免这种现象发生，至少我自己应该想着如何去改变，基于此，对于这个问题：我觉得可以加深一步提问，什么是嵌入式系统？嵌入式系统有哪些特点？嵌入式系统有哪些应用？如何学习嵌入式系统？下面一一展开。

什么是嵌入式系统？从技术的角度定义：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、体积、重量、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之，是含有处理器的专用软硬件系统，具有自主的信息处理能力( 信息装备)。

从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。

英国电机工程师协会的定义– Devices used to control, monitor, or assist theoperation of equipment, machinery or plants(用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置)。

微机学会的定义– 嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统，可分为系统级、模块级、芯片级。

系统级：各种类型的工控机以标准总线互联(背板结构)的工控机：CPCI、 PCI-ISA、 VME 等。

模块级：各种类型的带CPU的模块，嵌入式CPU模块：PC104模块、 Biscuit板。

芯片级：各种以微控制器、 DSP、嵌入式微处理器为核心的产品。

嵌入式系统有那些特点？主要有以下几个特点：

嵌入专用：嵌入式处理器只嵌入在针对特定应用设计的系统中；综合性强：嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物；设计高效：嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率的设计，量体裁衣、取出冗余；程序固化：软件一般都固化在存储器芯片或处理器本身中，提高了系统的执行速度和可靠性；需要独立的开发系统：嵌入式系统本身不具备开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发；生命周期长：嵌入式系统和具体应用结合在一起，其升级换代一般与具体产品同步进行，因此具有较长的生命周期，其他如可靠性高、成本低、功耗低等。

嵌入式系统有哪些应用？应用十分广泛，例如坦克、导弹、飞机、军舰、雷达、DVD机、电视机、微波炉、洗衣机、电冰箱、热水器、手机、 MP3播放器、数码相机、数码摄像机、机顶盒、键盘、鼠标、闪存盘、 CD-ROM、交换机、路由器，几乎我们生活中用到的方方面面都有嵌入式系统的“嵌入”。

如何学习嵌入式系统？嵌入式系统看似可以简单分为硬件与软件，然而其中却包含着异常庞大的知识量，也因此令许多新手望而却步，学习嵌入式系统大致分为三个阶段：基础篇、进阶篇、大咖篇。

基础篇：此阶段主要是前期的入门过程，一定要打好基础，主要学习一下几个方面

(1)电路知识首先要学习电路、模电、数电，认识电阻、电容、电感等基础器件，放大电路、集成运放、时序电路基本电路能看懂，不然看电路图一定是云里雾里，也就无法进行后续的工作。硬件产品的设计实现，包括器件选型、原理图和PCB设计、电路调试，都需要过硬的电路基础。

(2)C语言C语言嵌入式开发中最重要的编程语言，掌握本的数据类型、数组、指针、结构体，链表、文件操作等都要会，掌握基本语法和语句，保证自己会写程序的同时也能看懂别人写的程序。

(3)单片机单片机入门相对简单，通过单片机的学习可以熟悉单片机的硬件结构，包括I/O口、AD转换、通信(串口、并口、I2C、CAN、USB、以太网、ZigBee技术等)、显示(LED、LCD等)、控制(PWM等控制技术)、数据处理(图形、图像、语音、视频等的处理或识别)等，学好单片机可以为采用嵌入式系统奠定良好的基础。

(4)Linux基础Linux的源码和架构都是开放的，在嵌入式系统中应用尤为广泛，学习Linux对于系统的开发会有很大的帮助。详细了解Linux下的目录结构、基本命令、编辑器VI、编译器GCC、调试器GDB和 Make 项目管理工具，Shell Makefile脚本编写等知识，以及嵌入式开发环境的搭建。

进阶篇经过第一个阶段的学习，你已经可以进行嵌入式开发工作了，但是要进阶依旧还有很多知识要学，而这个阶段也将是第一个分水岭，使得优秀的嵌入式工程师得以脱颖而出。此阶段虽然只有三项，但涉及的知识非常广，要想学好需要花费大量的精力。

1.Linux编程系统编程可以直接跟内核及核心系统程序库对话，深入了解Linux内核。掌握Linux系统编程主要提升对Linux应用开发的理解和代码调试的能力。由于网络应用开发越来越广泛，通过Linux网络发展、TCP/IP协议、socket编程、TCP网络编程、UDP网络编程、Web编程开发等方面入手，可以全面了解Linux网络应用程序开发。

2数据结构与算法数据结构及算法在嵌入式底层驱动、通信协议及各种引擎开发中得到了广泛的应用，语言编译要使用栈、散列表以及语法树;操作系统中用队列、存储管理表及目录树等;数据库系统运用线型表、多链表及索引表进行数据管理等等，对其掌握的好坏直接影响程序的效率、简洁及健壮性。

3.QT、DSP、FPGALinux没有自己界面，学习QT编程可以创建艺术级的图形用户界面所需的所有功能，从而更好的实现人机交互控制。而如今用户对于图形图像的要求也越来越高，这就需要DSP、FPGA技术来设计开发更好的嵌入式视觉系统。

大咖篇学习了前两个阶段的知识，你已经可以胜任大部分嵌入式工作了，但是距离大咖仍有一定的差距，其实已经到了第二个分水岭。这部分更多涉及系统层面，没有全方位的知识将会很难下手。

1、操作系统平台开发除了Linux外，嵌入式操作系统还有ARM、WINCE、uC/OS II、Vxworks、uClinux等，不同的系统有着不同的使用环境，你需要学习掌握系统的各个模块，为底层平台搭建做好准备。熟悉各个操作系统的特点以及系统的内核移植，确保操作系统能在某个微处理器或微控制器上运行。随着手机智能硬件的快速兴起，Android操作系统开发也越来越重要。

2驱动开发驱动程序设计是嵌入式Linux开发工作中非常重要的一部分。不仅要熟悉Linux的内核机制、驱动程序与用户级应用程序的接口，掌握系统对设备的并发操作。还要具备ARM硬件接口的基础知识，熟悉ARM Cortex处理器各资源、掌握Linux设备驱动原理框架，以及工程中常见Linux高级字符设备、块设备、网络设备、USB设备的驱动开发。