嵌入式工程师经验常识分享

edurachiel

本文将从技术和就业经验等角度为即将进入嵌入式开发的工程师们，详细讲述了嵌入式的概念，嵌入式开发之间的异同以及应该如何做出选择。以下都是前辈的一些经验之谈，希望对大家有所帮助。

第一.工程师眼中的“嵌入式系统”

在工程师看来：着重理解“嵌入”的概念，主要从三个方面上来理解。

1.从硬件上，将基于CPU的处围器件，整合到CPU芯片内部，比如早期基于X86体系结构下的计算机，CPU只是有运算器和累加器的功能，一切芯片 要靠外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的16C550/2的串口控制器芯片实现。目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU内部，还有PC机有 显卡，而多数嵌入式处理器都带有LCD控制器，但其种意义上就相当于显卡。比较高端的ARM类Intel Xscale架构下的IXP网络处理器CPU内部集成PCI控制器(可配成支持4个PCI从设备或配成自身为CPI从设备);还集成3个NPE网络处理器 引擎，其中两个对应于两个MAC地址， 可用于网关交换用，而另外一个NPE网络处理器引擎支持DSL，只要外面再加个PHY芯片即可以实现DSL上网功能。IXP系列最高主频可以达到 1.8G，支持2G内存，1G×10或10G×1的以太网口或Febre channel的光通道。IXP系列应该是目标基于ARM体系统结构下由 intel进行整合后成Xscale内核的最高的处理器了。

2、从软件上前，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入，编译后将内核下载到ROM中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组 件就是完成了软件的“嵌入”，比如WinCE在内核定制时，会有相应选择，其中就是wordpad，PDF，MediaPlay等等选择，如果我们选择 了，在CE启动后，就可以在界面中找到这些东西，如果是以前PC上将的windows操作系统，多半的东西都需要我们得新再装。

3、把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的ROM中就实现了一个真正的“嵌入”。
以上的定义是我在6、7年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多，但在这个领域范围内，谁都不敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者们，因为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科。

二.嵌入式系统的分层及对口专业要求

嵌入式系统分为4层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。

1.硬件层：是整个嵌入式系统的根本。如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且能用C和汇编语言来编程的话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件 层也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的，同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。但 硬件平台是基础，增值还要靠软件。

硬件层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞。需要掌握的专业基础知识，有：单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C语言等。

2.驱动层：这部分相对而言比较难。驱动工程师不仅要能看懂电路图，还要能对操作系统内核十分的精通，以便其所写的驱动程序在系统调用时，不会独占操 作系统时间片，而导至其它任务不能动行。若不懂操作系统内核架构和实时调度性、没有良好的驱动编写风格、按大多数书上所说添加的驱动的方式，这样可能连个 初级的驱动工程师的水平都达不到，这样所写的驱动在应用调用时就如同windows下我们打开一个程序运行后，再打开一个程序时，要不就是中断以前的程 序，要不就是等上一会才能运行后来打开的程序。想做个好的驱动人员没有三、四年功底，操作系统内核不研究上几遍，不是太容易成功的，但其工资在嵌入式系统 四层中可是最高的。

驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人来搞。当然除硬件层所具备的基础学科外，还要对数据结构与算法、操作系统原理、编译原理都要十分精通。

3.操作系统层：对于操作系统层而言目前可能只能说是简单的移植，而很少有人来自已写操作系统，或者写出缺胳膊少腿的操作系统来，这部分工作大都由驱 动工程师来完成。操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。据说，XP操作系统是微软投入300人用两年时间才搞 定的，总时工时是600人/年;中科院软件所自己的女娲Hopen操作系统估计也得花遇几百人/年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太大意义。

4.应用层：相对来讲较为容易。如果会在windows下如何进行编程接口函数调用，到操作系统下只是编译和开发环境有相应的变化而已。如果涉及Jave 方面的编程也是如此的。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理的，不必归结到嵌入式系统范畴内。但如果涉及嵌入式系统下面嵌入式数据库、基于嵌入式 系统的网络编程和基于某此应用层面的协议应用开发(比如基于SIP、H.323、Astrisk)方面又较为复杂，并且有难度了。