日期：2018-01-28

文章标题：成为嵌入式高手的技能升级路线

文章内容：

01      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

02    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

03   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

04   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

05   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

06   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

07   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

08   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

09    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

10   无线通讯应用

1、无线wifi模块应用

2、3G模块应用

11   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

12   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Linux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

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；

    （5）掌握常用的标准电路的设计能力，如复位电路、常用滤波器电路、功放电路、高速信号传输线的匹配电路等；

    （6）故障定位、解决问题的能力；

    （7）设计文档的组织编写技能。