物聯網技術講解:嵌入式開發

作為除PC端外的另一種系統,嵌入式系統應用領域極其廣泛,廣泛到單片機、PLC、FPGA+CPLD、ARM+Linux實際上都屬於嵌入式范疇,嵌入式主要內容包括linux系統,C語言開發,數據庫等。

什麼是嵌入式技術嵌入式技術是以應用為中心,以計算機技術為基礎的系統技術,把軟件直接燒錄在硬件裡,而不是安裝在外部儲存介質上。即在已有的硬件上移植操作系統,讓操作系統去管理軟硬件資源,使軟硬件耦合度降低,在操作系統之上做上層應用開發,在操作系統之下做底層開發。

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嵌入式軟件嵌入式使產品更加智能,跑更多的軟件。嵌入式軟件是結合操作系統做的開發,而非嵌入式軟件是裸機開發(沒有跑操作系統)。判斷是不是嵌入式產品,看產品中有沒有跑操作系統,在各行各業都有不同類型的操作系統,應用非常廣泛,但是其作用都為隔離軟硬件。

單片機開發單片機開發是傳統開發,開發流程為先看原理圖,然後寫代碼,最後將代碼下載到開發板中,即由軟件和硬件兩大元素組成,熟悉硬件的工作原理再去寫軟件,將寫好的軟件燒錄到硬件中,由軟件去控制硬件工作(軟件即代碼,底層的開發板即硬件)。缺點:

  1. 首先軟件和硬件的耦合度高,軟件移植性差(適配平臺能力差),運行效率低,功耗高;
  2. 在開發人員能力要求方面傳統開發工程師要軟硬兼顧,相對於團隊合作,其開發效率低,工程師精力有限,很難顧全局,用戶體驗感降低。

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嵌入式開發嵌入式開發是在軟件和硬件中間移植入操作系統。操作系統可以管理軟件資源和硬件資源,實現軟件和硬件之間的隔離,例如想要運行硬件中的攝像頭,先讓軟件向操作系統發出相應的指令,由操作系統去控制硬件,硬件將數據返回給操作系統,操作系統再將數據返回給軟件,這樣我們在開發軟件時就不需要去瞭解硬件的工作原理和構造,隻要操作系統不發生變化,硬件的改變就不會影響到軟件。優點:軟件移植性好(適配平臺能力強),開發人員能力劃分更清晰,操作系統實現瞭多任務機制、提供瞭豐富的網絡協議、提供瞭開源軟件和庫。缺點:操作系統升級硬件成本會提高。

嵌入式開發技能要求

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1)嵌入式上層應用軟件開發:

  • 精通一門語言;
  • 熟悉一款操作系統(會看說明書);
  • 數據結構/算法;

2)嵌入式底層系統軟件開發:

  • 精通C語言(所有的操作系統內核都是有C+匯編開發的);
  • 理解操作系統的實現(會使用,會添加/修改功能);
  • 熟悉硬件的工作原理(CPU:stm32+64位,SPI,IIC,藍牙,wifi物聯網,攝像頭);
  • 熟悉匯編;

嵌入式各個方向嵌入式(ARM+Linux)方向:

★ 高端智能硬件(平板、手機、機頂盒)★ 工業機器人★ 物聯網(網關)技能:

Ø C語言、數據結構Ø 嵌入式Linux下文件I/O、Linux並發程序設計你該這麼學、Linux網絡編程Ø ARM體系結構及接口技術、嵌入式系統移植、嵌入式內核及驅動開發高級嵌入式(FPGA+CPLD)方向:

★ 通信產品(基站、大型交換機、網關)★ 軍工產品(導彈、火箭)★ 視頻(視頻流、圖像處理)技能:

Ø vhdl和verilog編程語言Ø Altera FPGA設計Ø Xilinx FPGA設計嵌入式(單片機)方向:

★ 智能硬件(無人機、智能小傢電)★ 物聯網(無線傳輸、智能傳感器)技能:

Ø C語言、數據結構Ø STM8/STM32/MSP430單片機開發Ø Ucos/FreeRTOS嵌入式操作系統移植Ø 電子電路設計嵌入式(PLC)方向:★ 各個方向知識體系技能:

Ø 西門子/三菱/施耐德PLC程序開發Ø 工業傳感器、私服系統、變頻器應用Ø 工業總線通信協議

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