日期：2018-01-28

文章標(biāo)題：成為嵌入式高手的技能升級路線

文章內(nèi)容：

01? ? ??Linux平臺搭建與環(huán)境熟悉??

了解linux系統(tǒng)；區(qū)分各種版本的Linux系統(tǒng)，以便于拓展 Linux視野。

1、Linux 簡介；

2、Linux 系統(tǒng)的主要特點；

3、Linux 的組成；

4、主要的 Linux 版本；

5、嵌入式 Linux簡介與發(fā)展

02? ? 虛擬機(jī)安裝和LINUX系統(tǒng)安裝??

1、虛擬機(jī)安裝；

2、Linux系統(tǒng)的安裝；

3、Linux系統(tǒng)的常用軟件的安裝；

4、Linux快速入門

5、 熟悉運用 Linux環(huán)境下，常用命令的操作與系統(tǒng)設(shè)置，如常用的 Shell；掌握基本的 Shell 應(yīng)用

03? ?嵌入式LINUX環(huán)境搭建??

1、 ?建立嵌入式 Linux開發(fā)環(huán)境

2、 ?熟悉嵌入式開發(fā)平臺

3、 ?嵌入式 Linux開發(fā)工具

4、 ? Linux下的調(diào)試技巧

5、 ?MAKE工程管理器

6、 ?硬件環(huán)境的搭建；arm-linux-gcc與 gcc安裝配置

04? ?U-Boot： 了解 U-Boot 的作用及工作流程；

了解Bootloader 的代碼結(jié)構(gòu)、編譯過程；

移植U-Boot；掌握常用的U-Boot命令

1、 ?Bootloader介紹

2、 ?u-boot工程介紹

3、 ?u-boot的編譯使用

4、 ?u-boot源碼分析

5、 ?u-boot資源分配

6、 ?配置編譯u-boot

7、 ?u-boot移植過程

8、 ?u-boot常用命令操作

9、 ?添加u-boot新命令

10、設(shè)置u-boot環(huán)境變量

11、 u-boot驅(qū)動添加如網(wǎng)卡：DM9000

05? ?LINUX內(nèi)核移植：熟悉內(nèi)核的原碼結(jié)構(gòu)

和kbuild Makefile語法；

掌握和內(nèi)核、驅(qū)動模塊編譯相關(guān)的原理及方法

1、Linux內(nèi)核介紹

2、Linux內(nèi)核特點

3、Linux內(nèi)核源代碼結(jié)構(gòu)

4、Linux內(nèi)核選項解析

5、Linux內(nèi)核編譯鏈接

6、內(nèi)核模塊編譯、使用方法

06? ?LINUX根文件系統(tǒng)?

1、busybox 包移植、編譯

2、Linux跟文件系統(tǒng)制作過程

3、根文件系統(tǒng)介紹

4. nfs文件服務(wù)器系統(tǒng)搭建

07? ?Linux驅(qū)動開發(fā)

驅(qū)動開發(fā)是嵌入式Linux開發(fā)難度最高的內(nèi)容，也是目前嵌入式行業(yè)最緊缺的人才之一。本課程介紹嵌入式Linux驅(qū)動開發(fā)相關(guān)概念及開發(fā)流程，了解驅(qū)動開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)點，重點講解嵌入式Linux下常用接口驅(qū)動的編寫方法，包括:

1、字符型LED驅(qū)動開發(fā)（GPIO口驅(qū)動）

2、按鍵驅(qū)動開發(fā)（中斷驅(qū)動，在驅(qū)動中中斷程序的編寫，消息隊列的應(yīng)用

3、ADC驅(qū)動開發(fā)

4、網(wǎng)卡驅(qū)動開發(fā)

5、串口驅(qū)動開發(fā)

6、液晶屏（TFT彩屏驅(qū)動開發(fā)

7、觸摸屏驅(qū)動+tslib（中間插件移植與設(shè)置），

8、USB驅(qū)動開發(fā)+USB無線網(wǎng)卡移植

9、IIS驅(qū)動開發(fā)+maplay移植與應(yīng)用（mp3播放）+mplayer移植與應(yīng)用（視頻播放Mp4/廣告機(jī)等播放）

10、SD驅(qū)動開發(fā)

11、RTC驅(qū)動開發(fā)

12、電源管理方法

08? ?Linux應(yīng)用學(xué)習(xí)

嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)和系統(tǒng)開發(fā)是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是企業(yè)人才需求最廣的一部分。主要目標(biāo)是精通嵌入式Linux下的程序設(shè)計，熟練掌握嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)編程以及網(wǎng)絡(luò)編程，熟悉C++、QT編程并且深刻體會整個嵌入式Linux項目開發(fā)流程，強化學(xué)員對Linux應(yīng)用開發(fā)的能力。

1、Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程的概念，在應(yīng)用程序中線程與父子進(jìn)程的創(chuàng)建與應(yīng)用

2、線程之間、進(jìn)程之間的通信

3、進(jìn)程間通信基本概念

4、管道（PIPE）

5、信號（SIGNAL）

6、內(nèi)存映射（MAPPED MEMORY）

7、消息隊列（MESSAGE QUEUE）

8、信號量（SEMAPHORE）

9、共享內(nèi)存（SHARE MEMORY）@

10、tcPip協(xié)議在應(yīng)用程序中的編程開發(fā)（SOCKET套接字編程開發(fā)）

10.1. ISO/OSI七層協(xié)議模型與IP網(wǎng)絡(luò)四層模式

10.2.TCP/IP協(xié)議簇

10.3. 基于嵌入式Linux的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

10.4. 基于嵌入式Linux的SOCKET編程

10..5.UDP與TCP的區(qū)別

10.6. UDP SERVER-CLIENT關(guān)系程

11、文件讀寫與存儲

09? ? QT移植與開發(fā)

了解嵌入式Linux下的幾種常見GUI及其特點，重點能掌握QT的有關(guān)內(nèi)容，具備QT程序設(shè)計能力。了解嵌入式數(shù)據(jù)庫的配置與開發(fā)。

1 、嵌入式Linux GUI介紹

2、嵌入式QT開發(fā)包移植

3、QT介紹及其信號插槽機(jī)制

4、 QT圖形界面編程技術(shù)

5、QT應(yīng)用程序與Linux驅(qū)動的銜接

6、 QT在實際項目中具體應(yīng)用

10? ?無線通訊應(yīng)用

1、無線wifi模塊應(yīng)用

2、3G模塊應(yīng)用

11? ?嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序，驅(qū)動程序調(diào)試

1、Linux基本工具調(diào)試使用。GDB，insight調(diào)試等

2、Linux應(yīng)用程序的編程

3、嵌入式產(chǎn)品程序打包與發(fā)布

12? ?嵌入式項目綜合調(diào)試，產(chǎn)品發(fā)布

了解真實項目的開發(fā)流程，掌握如何將所學(xué)知識應(yīng)用到項目開發(fā)中。將模擬真實項目的管理過程，培養(yǎng)學(xué)員項目團(tuán)隊協(xié)同開發(fā)能力，項目文檔編寫能力和新知識的學(xué)習(xí)能力，為下一步就業(yè)做好知識上和心理上的充分準(zhǔn)備

嵌入式Linux開發(fā)第一學(xué)習(xí)階段，主要打好基礎(chǔ)，學(xué)好C編程，Linux系統(tǒng)編程。

1、C語言編程基礎(chǔ)

2、嵌入式開發(fā)基礎(chǔ)：Linux概述安裝，shell命令，vim編輯器，GCC,GDB,Makefile，交叉開發(fā)環(huán)境構(gòu)建

3、嵌入式Linux系統(tǒng)編程：shell編程，文件編程，串口編程，進(jìn)程編程，線程編程，網(wǎng)絡(luò)編程

4、嵌入式項目開發(fā)：數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，串口服務(wù)器

嵌入式LININX開發(fā)第二學(xué)習(xí)階段，掌握ARM匯編程序設(shè)計，驅(qū)動程序設(shè)計。

1、ARM體系結(jié)構(gòu)：ARM體系，ARM指令，Thumb指令，匯編程序設(shè)計，邏輯程序開發(fā)

2、Linux內(nèi)核移植：bootloader，內(nèi)核配置，文件系統(tǒng)

3、驅(qū)動程序開發(fā)：驅(qū)動架構(gòu)模型，字符設(shè)備驅(qū)動，塊設(shè)備驅(qū)動，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動

4、嵌入式項目開發(fā)：智能家居系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)

嵌入式LININX開發(fā)第三學(xué)習(xí)階段，掌握C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，Qt編程。

1、C++語言編程基礎(chǔ)

2、QT編程開發(fā)：QT開發(fā)基礎(chǔ)，QT布局與控件，QT繪圖，QT事件，QT網(wǎng)絡(luò)通信，QT數(shù)據(jù)庫，QT移植

3、嵌入式項目開發(fā)：車載監(jiān)控管理系統(tǒng)，工業(yè)能源管理系統(tǒng)

嵌入式設(shè)計應(yīng)具備的基本技能

1、Linux 基礎(chǔ)

安裝Linux操作系統(tǒng)、 Linux文件系統(tǒng)、 Linux常用命令、 Linux啟動過程詳解 。熟悉Linux服務(wù)，能夠獨立安裝Linux操作系統(tǒng)， 能夠熟練使用Linux系統(tǒng)的基本命令， 認(rèn)識Linux系統(tǒng)的常用服務(wù)。安裝Linux操作系統(tǒng)， Linux基本命令實踐， 設(shè)置Linux環(huán)境變量 ，定制Linux的服務(wù)， Shell 編程基礎(chǔ)，使用vi編輯文件， 使用Emacs編輯文件 使用其他編輯器。

2、Shell 編程基礎(chǔ)

認(rèn)識后臺程序Bash，編程熟悉Linux系統(tǒng)下的編輯環(huán)境， 熟悉Linux下的各種Shell， 熟練進(jìn)行shell編程。熟悉vi基本操作， 熟悉Emacs的基本操作， 比較不同shell的區(qū)別 ，編寫一個測試服務(wù)器是否連通的shell腳本程序， 編寫一個查看進(jìn)程是否存在的shell腳本程序， 編寫一個帶有循環(huán)語句的shell腳本程序。

3、Linux 下的 C 編程基礎(chǔ)

Linux C語言環(huán)境概述， Gcc使用方法， Gdb調(diào)試技術(shù)， AutoconfAutomake 、Makefile 代碼優(yōu)化 ，熟悉Linux系統(tǒng)下的開發(fā)環(huán)境 ，熟悉Gcc編譯器 ，熟悉Makefile規(guī)則編寫、Hello,World程序， 使用 make命令編譯程序， 編寫帶有一個循環(huán)的程序， 調(diào)試一個有問題的程序。

4、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)

嵌入式系統(tǒng)概述 ，交叉編譯， 配置TFTP服務(wù)， 配置NFS服務(wù)， 下載Bootloader和內(nèi)核 ，嵌入式Linux應(yīng)用軟件開發(fā)流程，熟悉嵌入式系統(tǒng)概念以及開發(fā)流程， 建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，制作cross_gcc工具鏈， 編譯并下載U-boot， 編譯并下載Linux內(nèi)核 ，編譯并下載Linux應(yīng)用程序。

5、嵌入式系統(tǒng)移植

Linux內(nèi)核代碼， 平臺相關(guān)代碼分析， ARM平臺介紹 ，平臺移植的關(guān)鍵技術(shù) ，移植Linux內(nèi)核到 ARM平臺 ，了解移植的概念， 能夠移植Linux內(nèi)核，移植Linux2.6內(nèi)核到 ARM9開發(fā)板。

6、嵌入式 Linux 下串口通信

串行I/O的基本概念， 嵌入式Linux應(yīng)用軟件開發(fā)流程 ，Linux系統(tǒng)的文件和設(shè)備 與文件相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用， 配置超級終端和MiniCOM， 能夠熟悉進(jìn)行串口通信 ，熟悉文件I/O 編寫，串口通信程序 ，編寫多串口通信程序。

7、嵌入式系統(tǒng)中多進(jìn)程程序設(shè)計

?Linux系統(tǒng)進(jìn)程概述 ，嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)程特點 ，進(jìn)程操作 ，守護(hù)進(jìn)程 ，相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用，了解Linux系統(tǒng)中進(jìn)程的概念， 能夠編寫多進(jìn)程程序，編寫多進(jìn)程程序， 編寫一個守護(hù)進(jìn)程程序， sleep系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)管理、同步與通信，Linux任務(wù)概述，任務(wù)調(diào)度 ，管道 、信號 、共享內(nèi)存 ，任務(wù)管理 API ，了解Linux系統(tǒng)任務(wù)管理機(jī)制 ，熟悉進(jìn)程間通信的幾種方式， 熟悉嵌入式Linux中的任務(wù)間同步與通信，編寫一個簡單的管道程序，實現(xiàn)文件傳輸 ，編寫一個使用共享內(nèi)存的程序。

8、嵌入式系統(tǒng)中多線程程序設(shè)計

線程的基礎(chǔ)知識 ，多線程編程方法， 線程應(yīng)用中的同步問題，了解線程的概念 ，能夠編寫簡單的多線程程序，編寫一個多線程程序。

9、嵌入式 Linux 網(wǎng)絡(luò)編程

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識， 嵌入式Linux中TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ，socket 編程 ，常用 API函數(shù)， 分析Ping命令的實現(xiàn)， 基本UDP套接口編程， 許可證管理 PPP協(xié)議 ，GPRS 了解嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)， 能夠進(jìn)行嵌入式Linux環(huán)境下的socket 編程 ，熟悉UDP協(xié)議、PPP協(xié)議， 熟悉GPRS， 使用socket 編寫代理服務(wù)器 ，使用socket 編寫路由器，編寫許可證服務(wù)器， 指出TCP和UDP的優(yōu)缺點， 編寫一個web服務(wù)器 ，編寫一個運行在 ARM平臺的網(wǎng)絡(luò)播放器。

10、GUI 程序開發(fā)

GUI基礎(chǔ) 、嵌入式系統(tǒng)GUI類型、 編譯QT、 進(jìn)行QT開發(fā)，熟悉嵌入式系統(tǒng)常用的GUI ，能夠進(jìn)行QT編程，使用QT編寫“Hello，World”程序， 調(diào)試一個加入信號/槽的實例， 通過重載QWidget 類方法處理事件。

11、Linux 字符設(shè)備驅(qū)動程序

設(shè)備驅(qū)動程序基礎(chǔ)知識， Linux系統(tǒng)的模塊， 字符設(shè)備驅(qū)動分析 ，fs_operation結(jié)構(gòu)， 加載驅(qū)動程序，了解設(shè)備驅(qū)動程序的概念 。

了解Linux字符設(shè)備驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) ，能夠編寫字符設(shè)備驅(qū)動程序，編寫Skull驅(qū)動 ，編寫鍵盤驅(qū)動，編寫I/O驅(qū)動 ，分析一個看門狗驅(qū)動程序， 對比Linux2.6內(nèi)核與2.4內(nèi)核中字符設(shè)備驅(qū)動的不同。

Linux 塊設(shè)備驅(qū)動程序塊設(shè)備，驅(qū)動程序工作原理 ，典型的塊設(shè)備，驅(qū)動程序分析， 塊設(shè)備的讀寫請求隊列，了解Linux塊設(shè)備驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) ，能夠編寫簡單的塊設(shè)備驅(qū)動程序，比較字符設(shè)備與塊設(shè)備的異同 ，編寫MMC卡驅(qū)動程序 ，分析一個文件系統(tǒng) ，對比Linux2.6內(nèi)核與2.4內(nèi)核中塊設(shè)備驅(qū)動的不同。

12、文件系統(tǒng)

虛擬文件系統(tǒng)， 文件系統(tǒng)的建立， ramfs內(nèi)存文件系統(tǒng)， proc文件系統(tǒng) ，devfs 文件系統(tǒng)。 MTD技術(shù)簡介， MTD塊設(shè)備初始化， MTD塊設(shè)備的讀寫操作了解，Linux系統(tǒng)的文件系統(tǒng) ，了解嵌入式Linux的文件系統(tǒng) ，了解MTD技術(shù) 能夠編寫簡單的文件系統(tǒng)，為 ARM9開發(fā)板添加 MTD支持 移植，JFFS2文件系統(tǒng) 通過proc文件系統(tǒng)修改操作系統(tǒng)參數(shù)， 分析romfs 文件系統(tǒng)源代碼 ，創(chuàng)建一個cramfs 文件系統(tǒng)。

簡單地總結(jié)一下硬件開發(fā)的基本過程：

1、明確硬件總體需求情況，如CPU處理能力、存儲容量及速度、I/O端口的分配、接口要求、電平要求、特殊電路要求等等。

2、根據(jù)需求分析制定硬件總體方案，尋求關(guān)鍵器件及相關(guān)技術(shù)資料、技術(shù)途徑和技術(shù)支持，充分考慮技術(shù)可行性、可靠性和成本控制，并對開發(fā)調(diào)試工具提出明確要求。關(guān)鍵器件可試著去索取樣品。

3、總體方案確定后，做硬件和軟件的詳細(xì)設(shè)計，包括繪制硬件原理圖、軟件功能框圖、PCB設(shè)計、同時完成開發(fā)元器件清單。

4、做好PCB板后，對原理設(shè)計中的各個功能單元進(jìn)行焊接調(diào)試，必要時修改原理圖并作記錄。

5、軟硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。一般情況下，經(jīng)過調(diào)試后原理及PCB設(shè)計上有所調(diào)整，需要二次投板。

6、可靠性測試、穩(wěn)定性測試，通過驗收，項目完成！ ?

硬件工程師應(yīng)具備的基本技能：

? ? （1）由需求分析至總體方案、詳細(xì)設(shè)計的規(guī)劃創(chuàng)造能力；

? ? （2）熟練運用設(shè)計工具，設(shè)計原理圖、PCB板的能力；

? ? （3）熟練運用單片機(jī)、DSP、PLD、FPGA等進(jìn)行軟硬件開發(fā)調(diào)試的能力；

? ? （4）熟練運用仿真工具、示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀等調(diào)測硬件的能力；

? ? （5）掌握常用的標(biāo)準(zhǔn)電路的設(shè)計能力，如復(fù)位電路、常用濾波器電路、功放電路、高速信號傳輸線的匹配電路等；

? ? （6）故障定位、解決問題的能力；

? ? （7）設(shè)計文檔的組織編寫技能。 ?