成为嵌入式高手的技能清单和升级线路图

[导读]第一部分：Linux平台搭建与环境熟悉了解linux系统；区分各种版本的Linux系统，以便于拓展 Linux视野。 1、Linux 简介； 2、Linux 系统的主要特点； 3、Linux 的组成； 4、主要的 Linux 版本； 5、嵌入式 Linux简介与发展第二部分虚拟机安装和LINUX系统安

第一部分：Linux平台搭建与环境熟悉

了解linux系统；区分各种版本的Linux系统，以便于拓展 Linux视野。

1、Linux 简介；

2、Linux 系统的主要特点；

3、Linux 的组成；

4、主要的 Linux 版本；

5、嵌入式 Linux简介与发展

第二部分虚拟机安装和LINUX系统安装

1、虚拟机安装；

2、Linux系统的安装；

3、Linux系统的常用软件的安装；

4、Linux快速入门

5、熟悉运用 Linux环境下，常用命令的操作与系统设置，如常用的 Shell；掌握基本的 Shell 应用

第三部分：嵌入式LINUX环境搭建

1、建立嵌入式 Linux开发环境

2、熟悉嵌入式开发平台

3、嵌入式 Linux开发工具

4、 Linux下的调试技巧

5、 MAKE工程管理器

6、硬件环境的搭建；arm-linux-gcc与 gcc安装配置

第四部分：U-Boot：了解 U-Boot 的作用及工作流程；了解Bootloader 的代码结构、编译过程；移植U-Boot；掌握常用的U-Boot命令。

1、 Bootloader介绍

2、 u-boot工程介绍

3、 u-boot的编译使用

4、 u-boot源码分析

5、 u-boot资源分配

6、配置编译u-boot

7、 u-boot移植过程

8、 u-boot常用命令操作

9、添加u-boot新命令

10、设置u-boot环境变量

11、 u-boot驱动添加如网卡：DM9000

第五部分：LINUX内核移植：熟悉内核的原码结构和kbuild Makefile语法；掌握和内核、驱动模块编译相关的原理及方法。

1、Linux内核介绍

2、Linux内核特点

3、Linux内核源代码结构

4、Linux内核选项解析

5、Linux内核编译链接

6、内核模块编译、使用方法

第六部分：LINUX根文件系统

1、busybox 包移植、编译

2、Linux跟文件系统制作过程

3、根文件系统介绍

4. nfs文件服务器系统搭建

第七部分：LINUX驱动开发

驱动开发是嵌入式Linux开发难度最高的内容，也是目前嵌入式行业最紧缺的人才之一。本课程介绍嵌入式Linux驱动开发相关概念及开发流程，了解驱动开发的关键技术点，重点讲解嵌入式Linux下常用接口驱动的编写方法，包括：

1、字符型LED驱动开发（GPIO口驱动）

2、按键驱动开发（中断驱动，在驱动中中断程序的编写，消息队列的应用

3、ADC驱动开发

4、网卡驱动开发

5、串口驱动开发

6、液晶屏（TFT彩屏驱动开发

7、触摸屏驱动+tslib（中间插件移植与设置），

8、USB驱动开发+USB无线网卡移植

9、IIS驱动开发+maplay移植与应用（mp3播放）+mplayer移植与应用（视频播放Mp4/广告机等播放）

10、SD驱动开发

11、RTC驱动开发

12、电源管理方法

第八部分：LINUX应用学习

嵌入式Linux应用开发和系统开发是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是企业人才需求最广的一部分。主要目标是精通嵌入式Linux下的程序设计，熟练掌握嵌入式Linux的开发环境、系统编程以及网络编程，熟悉C++、QT编程并且深刻体会整个嵌入式Linux项目开发流程，强化学员对Linux应用开发的能力。

1、Linux系统中的进程的概念，在应用程序中线程与父子进程的创建与应用

2、线程之间、进程之间的通信

3、进程间通信基本概念

4、管道（PIPE）

5、信号（SIGNAL）

6、内存映射（MAPPED MEMORY）

7、消息队列（MESSAGE QUEUE）

8、信号量（SEMAPHORE）

9、共享内存（SHARE MEMORY）@

10、tcPip协议在应用程序中的编程开发（SOCKET套接字编程开发）

10.1. ISO/OSI七层协议模型与IP网络四层模式

10.2.TCP/IP协议簇

10.3. 基于嵌入式Linux的TCP/IP网络结构

10.4. 基于嵌入式Linux的SOCKET编程

10..5.UDP与TCP的区别

10.6. UDP SERVER-CLIENT关系程

11、文件读写与存储

第九部分：QT移植与开发

了解嵌入式Linux下的几种常见GUI及其特点，重点能掌握QT的有关内容，具备QT程序设计能力。了解嵌入式数据库的配置与开发：

1 、嵌入式Linux GUI介绍

2、嵌入式QT开发包移植

3、QT介绍及其信号插槽机制

4、 QT图形界面编程技术

5、QT应用程序与Linux驱动的衔接

6、 QT在实际项目中具体应用

第十部分：无线通讯应用

1、无线wifi模块应用

2、3G模块应用

第十一分布：嵌入式系统应用程序，驱动程序调试

1、Linux基本工具调试使用。GDB，insight调试等

2、Linux应用程序的编程

3、嵌入式产品程序打包与发布

第十二部分：嵌入式项目综合调试，产品发布

了解真实项目的开发流程，掌握如何将所学知识应用到项目开发中。将模拟真实项目的管理过程，培养学员项目团队协同开发能力，项目文档编写能力和新知识的学习能力，为下一步就业做好知识上和心理上的充分准备。

嵌入式LININX开发第一学习阶段，主要打好基础，学好C编程，Linux系统编程。

1、C语言编程基础

2、嵌入式开发基础：Linux概述安装，shell命令，vim编辑器，GCC,GDB,Makefile，交叉开发环境构建

3、嵌入式Linux系统编程：shell编程，文件编程，串口编程，进程编程，线程编程，网络编程

4、嵌入式项目开发：数据采集控制系统，串口服务器

嵌入式LININX开发第二学习阶段，掌握ARM汇编程序设计，驱动程序设计。

1、ARM体系结构：ARM体系，ARM指令，Thumb指令，汇编程序设计，逻辑程序开发

2、Linux内核移植：bootloader，内核配置，文件系统

3、驱动程序开发：驱动架构模型，字符设备驱动，块设备驱动，网络驱动

4、嵌入式项目开发：智能家居系统，视频监控系统

嵌入式LININX开发第三学习阶段，掌握C++面向对象程序设计，Qt编程。

1、C++语言编程基础

2、QT编程开发：QT开发基础，QT布局与控件，QT绘图，QT事件，QT网络通信，QT数据库，QT移植

3、嵌入式项目开发：车载监控管理系统，工业能源管理系统

嵌入式设计应具备的基本技能

1、Linux 基础

安装Linux操作系统 Linux文件系统 Linux常用命令 Linux启动过程详解熟悉Linux服务能够独立安装Linux操作系统能够熟练使用Linux系统的基本命令认识Linux系统的常用服务安装Linux操作系统 Linux基本命令实践设置Linux环境变量定制Linux的服务 Shell 编程基础使用vi编辑文件使用Emacs编辑文件使用其他编辑器

2、Shell 编程基础

Shell简介认识后台程序Bash编程熟悉Linux系统下的编辑环境熟悉Linux下的各种Shell 熟练进行shell编程熟悉vi基本操作熟悉Emacs的基本操作比较不同shell的区别编写一个测试服务器是否连通的shell脚本程序编写一个查看进程是否存在的shell脚本程序编写一个带有循环语句的shell脚本程序

3、Linux 下的 C 编程基础

linux c语言环境概述 Gcc使用方法 Gdb调试技术 AutoconfAutomake Makefile 代码优化熟悉Linux系统下的开发环境熟悉Gcc编译器熟悉Makefile规则编写Hello,World程序使用 make命令编译程序编写带有一个循环的程序调试一个有问题的程序

4、嵌入式系统开发基础

嵌入式系统概述交叉编译配置TFTP服务配置NFS服务下载Bootloader和内核嵌入式Linux应用软件开发流程熟悉嵌入式系统概念以及开发流程建立嵌入式系统开发环境制作cross_gcc工具链编译并下载U-boot 编译并下载Linux内核编译并下载Linux应用程序

5、嵌入式系统移植

Linux内核代码平台相关代码分析 ARM平台介绍平台移植的关键技术移植Linux内核到 ARM平台了解移植的概念能够移植Linux内核移植Linux2.6内核到 ARM9开发板

6、嵌入式 Linux 下串口通信

串行I/O的基本概念嵌入式Linux应用软件开发流程 Linux系统的文件和设备与文件相关的系统调用配置超级终端和MiniCOM 能够熟悉进行串口通信熟悉文件I/O 编写串口通信程序编写多串口通信程序

7、嵌入式系统中多进程程序设计

Linux系统进程概述嵌入式系统的进程特点进程操作守护进程相关的系统调用了解Linux系统中进程的概念能够编写多进程程序编写多进程程序编写一个守护进程程序 sleep系统调用任务管理、同步与通信Linux任务概述任务调度管道信号共享内存任务管理 API 了解Linux系统任务管理机制熟悉进程间通信的几种方式熟悉嵌入式Linux中的任务间同步与通信编写一个简单的管道程序实现文件传输编写一个使用共享内存的程序

8、嵌入式系统中多线程程序设计

线程的基础知识多线程编程方法线程应用中的同步问题了解线程的概念能够编写简单的多线程程序编写一个多线程程序

9、嵌入式 Linux 网络编程

网络基础知识嵌入式Linux中TCP/IP网络结构 socket 编程常用 API函数分析Ping命令的实现基本UDP套接口编程许可证管理 PPP协议 GPRS 了解嵌入式Linux网络体系结构能够进行嵌入式Linux环境下的socket 编程熟悉UDP协议、PPP协议熟悉GPRS 使用socket 编写代理服务器使用socket 编写路由器编写许可证服务器指出TCP和UDP的优缺点编写一个web服务器编写一个运行在 ARM平台的网络播放器

10、GUI 程序开发

GUI基础嵌入式系统GUI类型编译QT 进行QT开发熟悉嵌入式系统常用的GUI 能够进行QT编程使用QT编写“Hello，World”程序调试一个加入信号/槽的实例通过重载QWidget 类方法处理事件

11、Linux 字符设备驱动程序

设备驱动程序基础知识 Linux系统的模块字符设备驱动分析 fs_operation结构加载驱动程序了解设备驱动程序的概念了解Linux字符设备驱动程序结构能够编写字符设备驱动程序编写Skull驱动编写键盘驱动编写I/O驱动分析一个看门狗驱动程序对比Linux2.6内核与2.4内核中字符设备驱动的不同Linux 块设备驱动程序块设备驱动程序工作原理典型的块设备驱动程序分析块设备的读写请求队列了解Linux块设备驱动程序结构能够编写简单的块设备驱动程序比较字符设备与块设备的异同编写MMC卡驱动程序分析一个文件系统对比Linux2.6内核与2.4内核中块设备驱动的不同

12、文件系统

虚拟文件系统文件系统的建立 ramfs内存文件系统 proc文件系统 devfs 文件系统 MTD技术简介 MTD块设备初始化 MTD块设备的读写操作了解Linux系统的文件系统了解嵌入式Linux的文件系统了解MTD技术能够编写简单的文件系统为 ARM9开发板添加 MTD支持移植JFFS2文件系统通过proc文件系统修改操作系统参数分析romfs 文件系统源代码创建一个cramfs 文件系统

简单地总结一下硬件开发的基本过程：

1、明确硬件总体需求情况，如CPU处理能力、存储容量及速度、I/O端口的分配、接口要求、电平要求、特殊电路要求等等。

2、根据需求分析制定硬件总体方案，寻求关键器件及相关技术资料、技术途径和技术支持，充分考虑技术可行性、可靠性和成本控制，并对开发调试工具提出明确要求。关键器件可试着去索取样品。

3、总体方案确定后，做硬件和软件的详细设计，包括绘制硬件原理图、软件功能框图、PCB设计、同时完成开发元器件清单。

4、做好PCB板后，对原理设计中的各个功能单元进行焊接调试，必要时修改原理图并作记录。

5、软硬件系统联调。一般情况下，经过调试后原理及PCB设计上有所调整，需要二次投板。

6、可靠性测试、稳定性测试，通过验收，项目完成！

硬件工程师应具备的基本技能：

（1）由需求分析至总体方案、详细设计的规划创造能力；

（2）熟练运用设计工具，设计原理图、PCB板的能力；

（3）熟练运用单片机、DSP、PLD、FPGA等进行软硬件开发调试的能力；

（4）熟练运用仿真工具、示波器、信号发生器、逻辑分析仪等调测硬件的能力；