嵌入式ARM的学习方法下

Posted 2020-11-08 wkmaaa

因为有的人打着嵌入式硬件工程师的名号装逼，其实嵌入式硬件就是普通硬件工程师做的工作。我们这里都是讨论软件方面的内容，而且嵌入式是以软件为主导的（工资上有较大差距）。如果对硬件感兴趣的，可以参看博客《如何学习硬件设计——理论篇》和《如何学习硬件设计——实践篇》，这里不要求掌握硬件，有一定程度的了解即可。

 

 

一、增强理论知识

1、单片机。具体的学习路线请参考博客文章《如何学习单片机》。不想学单片机的话，可以学计算机组成原理。

2、数据结构。主要掌握表和树，其中链表会在操作系统的调度算法中用到。

3、操作系统。全部都是重点，必须深入研究，才会对linux有个较全面的认识。

4、编译原理。有时间的话，最好多看看，没空的话，也得了解一下。对于提高编程能力，有一定的帮助。

5、数据库。除了基本的数据库理论之外，还得掌握SQLite或者Oracle。

6、ARM体系结构。介绍ARM的架构和指令集，在移植uboot和驱动中会用到，不做这两项工作的话，可以不学。

7、计算机网络基础。开发中用到的socket、ssh、tftp、http就会涉及到网络相关的知识。

8、接口应用。如：串口、zmodem、IIC、SPI、1-wire、USB、HDMI、CAN、IIS、PCIE、蓝牙、陀螺仪等。

学完上面这些理论之后，得再复习一下linux下的C编程，你会有更大的收获。

先下载一本韦东山的《嵌入式Linux应用开发完全手册》，还要买一块2440的开发板(虽然s3c2440已经停产，但是这芯片依照是资料最多的一块)，然后进入七、八、九、十阶段。其中第七、八、九阶段，使用开发板自带的bootloader即可，暂时不必研究它。

 

二、文件系统

 

在学习操作系统原理的时候，已经有介绍文件系统了，而且不需要深入研究文件系统的具体算法，只需要了解其特性再学会使用它就可以了。如：NFS、FAT32、NTFS、yaffs2、ext4、ZFS等。

 

三、内核裁剪

一般初学，可以先掌握内核剪裁（具体工作就是填写若干个选项）。剪裁只是去掉内核部分不需要的功能，以减少代码体积。这里只要求你对内核的各个功能选项都很熟悉就可以了。如果剪裁还不能满足要求的话，得阅读内核源码，修改内核了。推荐《Understanding the Linux Kernel》和《Linux Kernel Development》。阅读内核源码，推荐Windows下的source insight。

 

四、驱动开发

由于系统还没起来，所以驱动能用到的API(内核的部分API，如：kprintk、kmalloc等)并不多，很多函数还是得自己写的，其中，会经常访问临界资源，所以得掌握自旋锁、睡眠锁。此外，驱动程序出问题的话，整个系统就挂掉了，所以还要掌握各种调试驱动的方法，如：goto语句、日志系统、KDB等。接下来就要熟悉掌握字符设备和块设备的驱动程序了。推荐《小白的博客》和《Linux Device Drivers》(不建议看中文版)。

 

五、移植bootloader

单片机也有bootloader，在keil C下的startup.a51，主要是做一些初始化工作。那么，在ARM上面的bootloader也是一样的功能，同样，也没有那么重要所以把它排在后面。常用的bootloader有vivi和uboot，一般学习uboot，主要掌握uboot的启动流程和移植。在经过前面的学习，那么uboot对你来说已经非常容易的了，一般只需要学会使用uboot或者用已经移植好的uboot，不需要深入研究它。推荐看uboot自带的帮助文档。阅读uboot源码，推荐windows下的source insight。

 

六、图形界面开发

常用的GUI图形库有：GTK++、QT、JAVA、安卓等。有C++基础的，建议学习QT，不会C++的，建议学JAVA。在前期的GUI开发，可以不需要使用开发板，而2440下适合跑QT，如果要跑JAVA、安卓的话，建议换一块开发板，可以考虑Exynos4412开发板。此外，你还可以用python自带的TKinter来开发图形界面。推荐《QT5编程入门》、《疯狂JAVA讲义》、《疯狂android讲义》、《python编程入门》。

因为安卓系统是在linux的基础上封装了一层API，所以，如果做安卓驱动，就得掌握linux(上面前十个阶段)。如果只做安卓app，你只需要使用Android studio或者eclipse配合安卓模拟器(最好用安卓手机)，就可以了，不需要学习linux，也不需要开发板。

 

在你做过几个GUI项目之后，再学习UML和设计模式，这会大大增强你的代码架构能力。

 

七、Web开发

有的时候得在ARM板上搭个web服务器，这里，得学习html、CSS、javascript、XML、Ajax、php等。看起来内容很多，但其实并不多，因为这些语言都很容易上手。初学可以使用Adobe的Dreamweaver做开发，上手之后一个sublime text配合firefox浏览器就可以了(还要学习MVC模式)。此外，还得会用bash或者python编写GI程序C，这样才可以在网页上调用到底层的C语言接口。推荐《疯狂HTML 5/CSS3/JavaScript讲义》。