學習嵌入式系統(tǒng)的途徑與基本方法
作為一家之言,想對廣大渴望學習嵌入式系統(tǒng)的學子提出幾點建議:
?。?)嵌入式系統(tǒng)軟件硬件密切相關(guān),一定要打好軟件硬件基礎(chǔ)。其實,只要找到正確的方法,加上努力,任何理工科學生,甚至非理工科學生,都能學好嵌入式系統(tǒng)。
(2)選擇一個芯片及硬件評估板(入門芯片最好是簡單一點,例如8位MCU)、選擇一本好書(最好有規(guī)范的例子)、找一位好老師(最好是有經(jīng)驗且熱心的)。硬件評估板的價格一定要在1000元以下,不要太貴,最好能有自己動手的空間。不花一分硬件錢,要想學好嵌入式系統(tǒng)不實際。因為,這是實踐性很強的學科。好書,可以使你少走彎路,不會被誤導,要知道有的書是會使人進入學習誤區(qū)的。好老師也可以是做過一些實際項目的學長(一定要找做過幾個成功項目的學長或老師做指導,否則,經(jīng)驗不足也可能誤導),有教師指導,學習進程會加快。(人工智能學科里有個術(shù)語叫無教師指導學習模式與有教師指導學習模式,無有教師指導學習模式比有教師指導學習模式復雜許多)。
(3)許多人怕硬件,其實嵌入式系統(tǒng)硬件比電子線路好學多了。只要深入理解MCU的硬件最小系統(tǒng),對I/O口、串行通信、鍵盤、LED、LCD、SPI、I2C、PWM、A/D(包括一些傳感器)、D/A等逐個實驗理解,逐步實踐。再通過自己做一個實際的小系統(tǒng),底層硬件基礎(chǔ)就有了。各個硬件模塊驅(qū)動程序的編寫是嵌入式系統(tǒng)的必備基礎(chǔ)。學習嵌入式系統(tǒng)的初期,這個過程是必須的。
?。?)至于嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS,一定不要一開始就學,這樣會走很多彎路,也會使你對嵌入式系統(tǒng)感到畏懼。等你軟件硬件基礎(chǔ)打好了,再學習就感到容易理解。實際上,眾多嵌入式應用,并不一定需要操作系統(tǒng)。也可以根據(jù)實際項目需要再學習。一定不要被一些嵌入式實時操作系統(tǒng)移植培訓班宣傳所誤導,而忽視實際嵌入式系統(tǒng)軟件硬件基礎(chǔ)知識的學習。
?。?)要避免片面地單純從“電子”或“計算機軟件”角度認識嵌入式系統(tǒng),嵌入式系統(tǒng)與硬件緊密相關(guān),是軟件與硬件的綜合體,沒有對硬件的理解就不可能寫好嵌入式軟件,同樣沒有對軟件的理解也不可能設(shè)計好嵌入式硬件。因此,要逐步從MCU的最小系統(tǒng)開始,一點一點理解硬件原理及底層硬件驅(qū)動編程方法。要通過規(guī)范的例子,理解軟件工程封裝、可復用等思想。通過規(guī)范編程,積累底層構(gòu)件(Component),也就是一個一個模塊,但是要封裝得比較好,可復用。
(6)注重實踐。這里我把實踐與實驗區(qū)別開來,實驗主要是他人的程序或驗證性的,目的是學習基礎(chǔ)知識。實踐是自己設(shè)計,有具體的“產(chǎn)品”目標。如果你能花500元左右自己做一個具有一定功能的小產(chǎn)品,就可以說接近入門了。
(7)關(guān)于入門芯片的選擇。一定不要選太復雜,不能超越學習過程。不要一下子學習幾種芯片,可以通過一個芯片入門并具有一個實踐經(jīng)驗后,根據(jù)需要選擇芯片。注意,選擇的是微控制器(MCU),而不是微處理器(MPU)。不同廠家生產(chǎn)的MCU穩(wěn)定性差異巨大。微處理器已經(jīng)不直接用于嵌入式系統(tǒng)的最終產(chǎn)品設(shè)計,不要誤解。
?。?)關(guān)于操作系統(tǒng)的選擇。可以等到你具有一定實踐后,選擇一個簡單容易理解原理的進行學習,不要一開始就學習幾種操作系統(tǒng),理解了基本原理,實踐中確有實際需要再學習也不遲。人總是要不斷學習的。
(9)關(guān)于匯編與C語言的取舍。隨著MCU對C編譯的優(yōu)化支持,對于匯編可以只了解幾個必須的語句,直接使用C語言編程。但必須通過第一個程序理解芯片初始化過程、中斷機制、程序存儲情況等區(qū)別于PC機程序的內(nèi)容。
有關(guān)嵌入式系統(tǒng)的知識體系、可能的學習誤區(qū),另文討論。
以上建議,僅供參考。