浅谈嵌入式以及嵌入式系统的入门和提高
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本文主要做科普,给小白看,因为首先,嵌入式有不少组合名词,例如嵌入式系统,嵌入式软件,Linux嵌入式,Android嵌入式,嵌入式Web,等等。
通常对嵌入式的定义其实是对“嵌入式系统”的定义。
网上对嵌入式系统的中文定义实在是不好理解,比较官方的中文定义是:
嵌入式系统是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
当然了,这段定义是正确的,不过就是有点学究味,不够形象,不够“接地气”。
那么如何来给嵌入式系统一个接地气的定义呢?
我可以先列举目前用到嵌入式系统的IT领域:
Android嵌入式开发。
Linux嵌入式开发。
智能手机,平板,智能手表。
可穿戴设备,例如Google眼镜,小米手环。
微软的Xbox和Kinect。
无人机。
VR头盔。
无线路由器。
还有很多~
嵌入式正在渗透到我们生活的方方面面,而且会越来越多地被使用。
但是,例如Android,iOS纯app开发的话一般就不能算是嵌入式了吧,只能算软件开发。未来,也许我们可以有一身轻便的可穿戴设备,衣食住行都用得到。甚至未来可以穿一身轻薄的“飞行衣”,想去哪都行。
嵌入式编程,最近几年越来越火,虽然入门门槛比较高,但是学好了薪资水平不错哦。例如Linux嵌入式的高级工程师。而且如果你能啃下嵌入式这个“硬柿子”,学了很多方面的知识,那么其他一些编程领域,也许就能比较轻松地掌握了。就好比你如果熟练掌握了C++语言和C++,那么其他一些编程语言一般都可以轻松驾驭了。
在嵌入式编程中还有一个交叉编译的概念:什么是交叉编译呢?
简单来说,就是“在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码”。
普通的软件开发过程中,如果是编译型的编程语言,例如C语言,C++,Java,等等,你想要运行你写的程序,需要用编译器将代码编译成可执行程序(当然,中间还有几个步骤,比如汇编,链接,在此就不提了)。
但是嵌入式系统的计算能力有限,内存有限,储存空间有限,因此无法完成比较需要资源和速度的编译过程。
比如在Android嵌入式开发中,你不可能在Android手机里直接让它编译自己的系统或软件吧。
因此,我们会先在普通电脑(比Android手机的计算能力更强,内存更大,储存空间更大)里将程序编译(需要不同于我们编译普通软件的编译器,称为“交叉编译器/软件”,比较常见的有arm-linux-gcc一族)成适配Android手机的特定可执行文件(一般会打包成镜像文件),然后通过专门的工具“烧录”到Android手机里。
入门和提高嵌入式
1、嵌入式软件的话不一定需要学很多硬件知识的(有的话当然是多多益善)。会用一些烧写工具,编译,调试工具(比如JTAG)就可以了,到时候要用了现学。开发工具也没什么固定的,一般也不一定要IDE,用文本编辑器就可以写代码(比如Vim,Emacs,nano,Sublime)了。编译一般用GCC的变种。
2、嵌入式一般要学C语言
3、C++不一定会用到,但也可以学一下。
4、Linux是要学习的。因为交叉编译经常要用到Linux系统,即使在Windows下也要用到Cygwin这类的。
5、最好花点时间学一下汇编,对理解计算机的原理,特别是内存,指针,二进制,十六进制都有很好帮助,不需要学很深。
6、嵌入式目前主流的处理器架构是ARM(以前是ARM7,ARM9,ARM11,现在都Cortex系列了)。手机,平板,大部分开发板都是ARM的天下。所以需要学一下ARM架构,有个了解。一开始对ARM不需要太深入,视以后情况而定。ARM的集成开发环境有ADS(ARMDeveloperSuite),是ARM处理器下主要的开发工具。
7、可以去买一块便宜的开发板来开始学习。