opencv編程手冊

Ⅰ FPGA現在學起來怎麼樣難不需要了解哪些基礎課程

FPGA學習重點

1. 看代碼，建模型

只有在腦海中建立了一個個邏運祥模輯模型，理解FPGA內部邏輯結構實現的基礎，才能明白為什麼寫Verilog和寫C整體思路是不一樣的，才能理解順序執行語言和並行執行語言的設計方法上的差異。在看到一段簡單程序的時候應該想到是什麼樣的功能電路。2. 用數學思維來簡化設計邏輯

學習FPGA不僅邏輯思維很重要，好的數學思維也能讓你的設計化繁為簡，所以啊，那些看見高數就頭疼的童鞋需要重視一下這門課哦。舉個簡單的例子，比如有兩個32bit的數據X[31:0]與Y[31:0]相乘。當然，無論Altera還是Xilinx都有現成的乘法器IP核可以調用，這也是最簡單的方法，但是兩個32bit的乘法器將耗費大量的資源。那麼有沒有節省資源，又不太復雜的方式來實現呢？我們可以稍做修改：將X[31:0]拆成兩部分X1[15:0]和X2[15:0]，令X1[15:0]=X[31:16]，X2[15:0]=X[15:0]，則X1左移16位後與X2相加可以得到X；同樣將Y[31:0]拆成兩部分宴者Y1[15:0]和Y2[15:0]，令 Y1[15:0]=Y[31:16]，Y2[15:0]=Y[15:0]，則Y1左移16位後與Y2相加可以得到Y，則X與Y的相乘可以轉化為X1和X2 分別與Y1和Y2相乘，這樣一個32bit*32bit的乘法運算轉換成了四個16bit*16bit的乘法運算和三個32bit的加法運算。轉換後的佔用資源將會減少很多，有興趣的童鞋，不妨綜合一下看看，看看兩者差多少。3. 時鍾與觸發器的關系

「時鍾是時序電路的控制者」這句話太經典了，可以說是FPGA設計的聖言。FPGA的設計主要是以時序電路為主，因為組合邏輯電路再怎麼復雜也變不出太多花樣，理解起來也不沒太多困難。但是時序電路就不同了，它的所有動作都是在時鍾一拍一拍的節奏下轉變觸發，可以說時鍾就是整個電路的控制者，控制不好，電路功能就會混亂。打個比方，時鍾就相當於人體的心臟，它每一次的跳動就是觸發一個 CLK，向身體的各個器官供血，維持著機體的正常運作，每一個器官體統正常工作少不了組織細胞的構成，那麼觸發器就可以比作基本單元組織細胞。

時序邏輯電路的時鍾是控制時序邏輯電路旁緩狀態轉換的「發動機」，沒有它時序邏輯電路就不能正常工作。因為時序邏輯電路主要是利用觸發器存儲電路的狀態，而觸發器狀態變換需要時鍾的上升或下降沿，由此可見時鍾在時序電路中的核心作用。最後簡單說一下體會吧，歸結起來就是多實踐、多思考、多問。實踐出真知，看100遍別人的方案不如自己去實踐一下。實踐的動力一方面來自興趣，一方面來自壓力。有需求會容易形成壓力，也就是說最好能在實際的項目開發中鍛煉，而不是為了學習而學習。為什麼你會覺得FPGA難學？

1. 不熟悉FPGA的內部結構

FPGA為什麼是可以編程的？恐怕很多初學者不知道，他們也不想知道。因為他們覺得這是無關緊要的。他們潛意識的認為可編程嘛，肯定就是像寫軟體一樣啦。軟體編程的思想根深蒂固，看到Verilog或者VHDL就像看到C語言或者其它軟體編程語言一樣。一條條的讀，一條條的分析。

拒絕去了解為什麼FPGA是可以編程的，不去了解FPGA的內部結構，要想學會FPGA 恐怕是天方夜譚。那麼FPGA為什麼是可以「編程」的呢？首先來了解一下什麼叫「程」。其實 「程」只不過是一堆具有一定含義的01編碼而已。編程，其實就是編寫這些01編碼。只不過我們現在有了很多開發工具運算或者是其它操作。所以軟體是一條一條的，通常都不是直接編寫這些01編碼，而是以高級語言的形式來編寫，最後由開發工具轉換為這種01編碼而已。對於軟體編程而言，處理器會有一個專門的解碼電路逐條把這些01編碼翻譯為各種控制信號，然後控制其內部的電路完成一個個的讀，因為軟體的操作是一步一步完成的。

而FPGA的可編程，本質也是依靠這些01編碼實現其功能的改變，但不同的是FPGA之所以可以完成不同的功能，不是依靠像軟體那樣將01編碼翻譯出來再去控制一個運算電路，FPGA裡面沒有這些東西。FPGA內部主要三塊：可編程的邏輯單元、可編程的連線和可編程的IO模塊。

可編程的邏輯單元

其基本結構某種存儲器(SRAM、 FLASH等)製成的4輸入或6輸入1輸出的「真值表」加上一個D觸發器構成。任何一個4輸入1輸出組合邏輯電路，都有一張對應的「真值表」，同樣的如果用這么一個存儲器製成的4輸入1輸出的「真值表」，只需要修改其「真值表」內部值就可以等效出任意4輸入1輸出的組合邏輯，這些「真值表」內部值就是那些01編碼。

如果要實現時序邏輯電路怎麼辦？任何的時序邏輯都可以轉換為組合邏輯+D觸發器來完成。但這畢竟只實現了4輸入1輸出的邏輯電路而已，通常邏輯電路的規模那是相當的大。可編程連線

那怎麼辦呢？這個時候就需要用到可編程連線了。在這些連線上有很多用存儲器控制的鏈接點，通過改寫對應存儲器的值就可以確定哪些線是連上的而哪些線是斷開的。這就可以把很多可編程邏輯單元組合起來形成大型的邏輯電路。

可編程的IO

任何晶元都必然有輸入引腳和輸出引腳。有可編程的IO可以任意的定義某個非專用引腳(FPGA中有專門的非用戶可使用的測試、下載用引腳)為輸入還是輸出，還可以對IO的電平標准進行設置。

總歸一句話，FPGA之所以可編程是因為可以通過特殊的01代碼製作成一張張 「真值表」，並將這些「真值表」組合起來以實現大規模的邏輯功能。不了解FPGA內部結構，就不能明白最終代碼如何變到FPGA裡面去的，也就無法深入的了解如何能夠充分運用FPGA。現在的FPGA，不單單是有前面講的那三塊，還有很多專用的硬體功能單元，如何利用好這些單元實現復雜的邏輯電路設計，是從菜鳥邁向高手的路上必須要克服的障礙。而這一切，還是必須先從了解FPGA內部邏輯及其工作原理做起。

2. 錯誤理解HDL語言，怎麼看都看不出硬體結構

HDL語言的英語全稱是：Hardware Deion Language，注意這個單詞Deion，而不是Design。老外為什麼要用Deion這個詞而不是Design呢？因為HDL確實不是用用來設計硬體的，而僅僅是用來描述硬體的。

描述這個詞精確地反映了HDL語言的本質，HDL語言不過是已知硬體電路的文本表現形式而已，只是將以後的電路用文本的形式描述出來而已。而在編寫語言之前，硬體電路應該已經被設計出來了。語言只不過是將這種設計轉化為文字表達形式而已。

硬體設計也是有不同的抽象層次，每一個層次都需要設計。最高的抽象層次為演算法級、然後依次是體系結構級、寄存器傳輸級、門級、物理版圖級。

使用HDL的好處在於我們已經設計好了一個寄存器傳輸級的電路，那麼用HDL描述以後轉化為文本的形式，剩下的向更低層次的轉換就可以讓EDA工具去做了，這就大大的降低了工作量。這就是可綜合的概念，也就是說在對這一抽象層次上硬體單元進行描述可以被EDA工具理解並轉化為底層的門級電路或其他結構的電路。在FPGA設計中，就是在將這以抽象層級的意見描述成HDL語言，就可以通過FPGA開發軟體轉化為上一點中所述的FPGA內部邏輯功能實現形式。HDL也可以描述更高的抽象層級如演算法級或者是體系結構級，但目前受限於EDA軟體的發展，EDA軟體還無法理解這么高的抽象層次，所以HDL描述這樣抽象層級是無法被轉化為較低的抽象層級的，這也就是所謂的不可綜合。

所以在閱讀或編寫HDL語言，尤其是可綜合的HDL，不應該看到的是語言本身，而是要看到語言背後所對應的硬體電路結構。3. FPGA本身不算什麼，一切皆在FPGA之外

FPGA是給誰用的？很多學校是為給學微電子專業或者集成電路設計專業的學生用的，其實這不過是很多學校受資金限制，買不起專業的集成電路設計工具而用FPGA工具替代而已。其實FPGA是給設計電子系統的工程師使用的。這些工程師通常是使用已有的晶元搭配在一起完成一個電子設備，如基站、機頂盒、視頻監控設備等。當現有晶元無法滿足系統的需求時，就需要用FPGA來快速的定義一個能用的晶元。前面說了，FPGA裡面無法就是一些「真值表」、觸發器、各種連線以及一些硬體資源，電子系統工程師使用FPGA進行設計時無非就是考慮如何將這些以後資源組合起來實現一定的邏輯功能而已，而不必像IC設計工程師那樣一直要關注到最後晶元是不是能夠被製造出來。

本質上和利用現有晶元組合成不同的電子系統沒有區別，只是需要關注更底層的資源而已。要想把FPGA用起來還是簡單的，因為無非就是那些資源，在理解了前面兩點再搞個實驗板，跑跑實驗，做點簡單的東西是可以的。而真正要把FPGA用好，那光懂點FPGA知識就遠遠不夠了。因為最終要讓FPGA裡面的資源如何組合，實現何種功能才能滿足系統的需要，那就需要懂得更多更廣泛的知識。4. 數字邏輯知識是根本

無論是FPGA的哪個方向，都離不開數字邏輯知識的支撐。FPGA說白了是一種實現數字邏輯的方式而已。如果連最基本的數字邏輯的知識都有問題，學習FPGA的願望只是空中樓閣而已。數字邏輯是任何電子電氣類專業的專業基礎知識，也是必須要學好的一門課。

如果不能將數字邏輯知識爛熟於心，養成良好的設計習慣，學FPGA到最後仍然是霧里看花水中望月，始終是一場空的。以上四條只是我目前總結菜鳥們在學習FPGA時所最容易跑偏的地方，FPGA的學習其實就像學習圍棋一樣，學會如何在棋盤上落子很容易，成為一位高手卻是難上加難。要真成為李昌鎬那樣的神一般的選手，除了靠刻苦專研，恐怕還確實得要一點天賦。薦讀

1. 入門首先要掌握HDL(HDL=verilog+VHDL)

第一句話是：還沒學數電的先學數電。然後你可以選擇verilog或者VHDL，有C語言基礎的，建議選擇VHDL。因為verilog太像C了，很容易混淆，最後你會發現，你花了大量時間去區分這兩種語言，而不是在學習如何使用它。當然，你思維能轉得過來，也可以選verilog，畢竟在國內verilog用得比較多。接下來，首先找本實例抄代碼。抄代碼的意義在於熟悉語法規則和編譯器(這里的編譯器是硅編譯器又叫綜合器，常用的編譯器有：Quartus、ISE、Vivado、Design Compiler 、Synopsys的VCS、iverilog、Lattice的Diamond、Microsemi/Actel的Libero、Synplify pro)，然後再模仿著寫，最後不看書也能寫出來。編譯完代碼，就打開RTL圖，看一下綜合出來是什麼樣的電路。HDL是硬體描述語言，突出硬體這一特點，所以要用數電的思維去思考HDL，而不是用C語言或者其它高級語言，如果不能理解這句話的，可以看《什麼是硬體以及什麼是軟體》。在這一階段，推薦的教材是《Verilog傳奇》、《Verilog HDL高級數字設計》或者是《用於邏輯綜合的VHDL》。不看書也能寫出個三段式狀態機就可以進入下一階段了。此外，你手上必須准備Verilog或者VHDL的官方文檔，《verilog_IEEE官方標准手冊-2005_IEEE_P1364》、《IEEE Standard VHDL Language_2008》，以便遇到一些語法問題的時候能查一下。2. 獨立完成中小規模的數字電路設計

現在，你可以設計一些數字電路了，像交通燈、電子琴、DDS等等，推薦的教材是夏老《Verilog 數字系統設計教程》(第三版)。在這一階段，你要做到的是：給你一個指標要求或者時序圖，你能用HDL設計電路去實現它。這里你需要一塊開發板，可以選Altera的cyclone IV系列，或者Xilinx的Spantan 6。

還沒掌握HDL之前千萬不要買開發板，因為你買回來也沒用。這里你沒必要每次編譯通過就下載代碼，咱們用modelsim模擬(此外還有QuestaSim、NC verilog、Diamond的Active-HDL、VCS、Debussy/Verdi等模擬工具)，如果模擬都不能通過那就不用下載了，肯定不行的。在這里先掌握簡單的testbench就可以了。推薦的教材是《WRITING TESTBENCHES Functional Verification of HDL Models》。3. 掌握設計方法和設計原則

你可能發現你綜合出來的電路盡管沒錯，但有很多警告。這個時候，你得學會同步設計原則、優化電路，是速度優先還是面積優先，時鍾樹應該怎樣設計，怎樣同步兩個異頻時鍾等等。

推薦的教材是《FPGA權威指南》、《IP核芯志-數字邏輯設計思想》、《Altera FPGA/CPLD設計》第二版的基礎篇和高級篇兩本。學會加快編譯速度(增量式編譯、LogicLock)，靜態時序分析(timequest)，嵌入式邏輯分析儀(signaltap)就算是通關了。如果有不懂的地方可以暫時跳過，因為這部分還需要足量的實踐，才能有較深刻的理解。4. 學會提高開發效率

因為Quartus和ISE的編輯器功能太弱，影響了開發效率。所以建議使用Sublime text編輯器中代碼片段的功能，以減少重復性勞動。Modelsim也是常用的模擬工具，學會TCL/TK以編寫適合自己的DO文件，使得模擬變得自動化，推薦的教材是《TCL/TK入門經典》。

你可能會手動備份代碼，但是專業人士都是用版本控制器的，所以，為了提高工作效率，必須掌握GIT。文件比較器Beyond Compare也是個比較常用的工具。此外，你也可以使用System Verilog來替代testbench，這樣效率會更高一些。如果你是做IC驗證的，就必須掌握System Verilog和驗證方法學(UVM)。推薦的教材是《Writing Testbenches using SystemVerilog》、《The UVM Primer》、《System Verilog1800-2012語法手冊》。掌握了TCL/TK之後，可以學習虛擬Jtag(ISE也有類似的工具)製作屬於自己的調試工具，此外，有時間的話，最好再學個python。腳本，意味著一勞永逸。5. 增強理論基礎

這個時候，你已經會使用FPGA了，但是還有很多事情做不了(比如，FIR濾波器、PID演算法、OFDM等)，因為理論沒學好。我大概地分幾個方向供大家參考，後面跟的是要掌握的理論課。信號處理 —— 信號與系統、數字信號處理、數字圖像處理、現代數字信號處理、盲信號處理、自適應濾波器原理、雷達信號處理

介面應用 —— 如：UART、SPI、IIC、USB、CAN、PCIE、Rapid IO、DDR、TCP/IP、SPI4.2(10G乙太網介面)、SATA、光纖、DisplayPort

無線通信 —— 信號與系統、數字信號處理、通信原理、移動通信基礎、隨機過程、資訊理論與編碼

CPU設計 —— 計算機組成原理、單片機、計算機體系結構、編譯原理

儀器儀表 —— 模擬電子技術、高頻電子線路、電子測量技術、智能儀器原理及應用

控制系統 —— 自動控制原理、現代控制理論、過程式控制制工程、模糊控制器理論與應用

壓縮、編碼、加密 —— 數論、抽象代數、現代編碼技術、資訊理論與編碼、數據壓縮導論、應用密碼學、音頻信息處理技術、數字視頻編碼技術原理現在你發現，原來FPGA會涉及到那麼多知識，你可以選一個感興趣的方向，但是工作中很有可能用到其中幾個方向的知識，所以理論還是學得越多越好。如果你要更上一層，數學和英語是不可避免的。6. 學會使用MATLAB模擬

設計FPGA演算法的時候，多多少少都會用到MATLAB，比如CRC的系數矩陣、數字濾波器系數、各種表格和文本處理等。此外，MATLAB還能用於調試HDL(用MATLAB的計算結果跟用HDL算出來的一步步對照，可以知道哪裡出問題)。推薦的教材是《MATLAB寶典》和杜勇的《數字濾波器的MATLAB與FPGA實現》。7. 圖像處理

Photoshop

花一、兩周的時間學習PS，對圖像處理有個大概的了解，知道各種圖片格式、直方圖、色相、通道、濾鏡、拼接等基本概念，並能使用它。這部分是0基礎，目的讓大家對圖像處理有個感性的認識，而不是一上來就各種各樣的公式推導。推薦《Photoshop CS6完全自學教程》。基於MATLAB或OpenCV的圖像處理

有C/C++基礎的可以學習OpenCV，否則的話，建議學MATLAB。這個階段下，只要學會簡單的調用函數即可，暫時不用深究實現的細節。推薦《數字圖像處理matlab版》、《學習OpenCV》。圖像處理的基礎理論

這部分的理論是需要高數、復變、線性代數、信號與系統、數字信號處理等基礎，基礎不好的話，建議先補補基礎再來。看不懂的理論也可以暫時先放下，或許學到後面就自然而然地開竅了。推薦《數字圖像處理》。基於FPGA的圖像處理

把前面學到的理論運用到FPGA上面，如果這時你有前面第七個階段的水平，你將輕松地獨立完成圖像演算法設計(圖像處理是離不開介面的，上面第五個階段有講)。推薦《基於FPGA的嵌入式圖像處理系統設計》、《基於FPGA的數字圖像處理原理及應用》。進一步鑽研數學。要在演算法上更上一層，必然需要更多的數學，所以這里建議學習實分析、泛涵分析、小波分析等。

Ⅱ 有什麼嵌入式視頻教程適合自學的

原文鏈接：網頁鏈接

我是1999年上的大學，物理專業。在大一時，我們班裡普遍彌漫著對未來的不安，不知道學習了物理後出去能做什麼。你當下的經歷、當下的學習，在未來的一天肯定會影響到你。畢業後我們也各自找到了自己的職業：出國深造轉行做金融、留校任教做科研、設計晶元、寫程序、創辦公司等等，這一切都離不開在校時學到的基礎技能（數學、IT、電子電路）、受過煅煉的自學能力。

所以，各位正在迷茫的在校生，各位正在嘗試轉行的程序員，未來一定有你的位置，是好是壞取決於你當下的努力與積累。

我不能預言幾年後什麼行業會熱門，也不能保證你照著本文學習可以發財。我只是一個有十幾年經驗的程序員，給對編程有興趣的你，提供一些建議。

1.程序員的三大方向

程序員的方向，一般可以分為3類：專業領域、業務領域、操作系統領域。你了解它們後，按興趣選擇吧。

對於專業領域，我提供不了建議。

業務，也就是應用程序，它跟操作系統並不是截然分開的：

①開發實體產品時，應用程序寫得好的人，有時候需要操作系統的知識，比如調度優先順序的設置、知道某些函數可能會令進程休眠。

②寫應用程序的人進階為系統工程師時，他需要從上到下都了解，這時候就需要有操作系統領域的知識了，否則，你怎麼設計整個系統的方案呢？

③做應用程序的人，需要了解行業的需求，理解業務的邏輯。所以，當領導的人，多是做應用的。一旦鑽入了某個行業，很難換行業。

④而操作系統領域，做好了這是通殺各行業：他只負責底層系統，在上面開發什麼業務跟他沒關系。這行很多是技術宅，行業專家。

⑤操作系統和業務之間並沒有一個界線。有操作系統經驗，再去做應用，你會對系統知根知底，碰到問題時都有解決思路。有了業務經驗，你再了解一下操作系統，很快就可以組成一個團隊自立門戶，至少做個CTO沒問題。

1.1 專業領域

它又可以分為下面2類。

1.1.1 學術研究

比如語音、圖像處理、人工智慧，這類工作需要你有比較強的理論知識，我傾向於認為這類人是「科學家」，他們鑽研多年，很多時候是在做學術研究。

在嵌入式領域，需要把他們的成果用某種演算法表達出來，針對某種晶元進行優化，這部分工作也許有專人來做。

1.1.2 工程實現

也有這樣一類人，他們懂得這些專業領域的概念，但是沒有深入鑽研。可以使用各類開源資料實現某個目標，做出產品。比如圖像處理，他懂得用opencv里幾百個復雜函數來實現頭像識別。有時候還可以根據具體晶元來優化這些函數。

「專業領域」不是我的菜，如果你要做這一塊，我想最好的入門方法是在學校學習研究生、博士課程。

1.2 業務領域

換句話說，就是應用程序，這又可以分為下面2類。

1.2.1 界面顯示

做產品當然需要好的界面，但是，不是說它不重要，是沒什麼發展後勁。

現在的熱門詞是Android APP和IOS APP開發。你不要被Android、IOS兩個詞騙了，它們跟以前的VC、VB是同一路貨色，只是、僅僅是一套GUI控制項的實現。

希望沒有冒犯到你，我有理由。

一個程序需要有GUI界面，但是程序的內在邏輯才是核心。Android、IOS的開發工具給我們簡化了GUI的開發，並提供了這些控制項的交互機制，封裝並提供了一些服務(比如網路傳輸)。但是程序內部的業務邏輯、對視頻圖像聲音的處理等等，這才是核心。另外別忘了伺服器那邊的後台程序：怎樣更安全地保存數據、保護客戶的隱私，怎樣處理成千上萬上百萬的並發訪問，等等，這也是核心。

但是，從Android、IOS APP入門入行，這很快！如果你是大四，急於找到一份工作，那麼花上1、2個月去學習Android或IOS，應該容易找到工作，畢竟APP的需求永遠是最大的，現在這兩門技術還算熱門。在2011、2012年左右，Android程序員的起薪挺高，然後開始下滑。Android APP的入門基本只要1個月，所以懂的人也越來越多。2013、2014年，IOS開發的工資明顯比Android高了，於是各類IOS培訓也火曝起來。中華大地向來不缺速成人才，估計再過一陣子IOS工程師也是白菜價了。

會Android、IOS只是基本要求，不信去51job搜搜Android或IOS，職位要求里肯定其他要求。

1.2.2 業務邏輯

舉個簡單例子，做一個打卡軟體，你需要考慮這些東西：

①正常流程是上班下班時都要打卡

②有人忘記了怎麼辦？作為異常記錄在案，推送給管理員

③請假時怎麼處理？

④加班怎麼處理？

對於更復雜的例子，視頻會議系統里，各個模塊怎麼對接，各類協議怎麼兼容，你不深入這個行業，你根本搞不清楚。

應用開發的職位永遠是最多的，入門門檻也低。基本上只要你會C語言，面試時表現比較得體，一般公司都會給你機會。因為：

①你進公司後，還需要重新培訓你：熟悉它們的業務邏輯。

②你要做的，基本也就是一個個模塊，框架都有人給你定好了，你去填代碼就可以了。

說點讓你高興的事：軟體公司里，做領導的基本都是寫應用程序的（當然還有做市場的）。寫應用程序的人，對外可以研究市場接待客戶，對內可以管理程序員完成開發，不讓他做領導讓誰做？

如果你的志向是寫應用程序，那麼我建議你先練好基本功：數據結構、演算法是必備，然後憑興趣選擇資料庫、網路編程等等進行深入鑽研。

最後，選擇你看好的、感興趣的行業深耕個10年吧。做應用開發的人選擇了某個行業，後面是很難換行業的，選行很重要！

1.3 操作系統領域

UCOS太簡單，VxWorks太貴太專業，Windows不玩嵌入式了，IOS不開源，所以對於操作系統領域我們也只能玩linux了。

在嵌入式領域Linux一家獨大！

Android呢？Android跟QT一樣，都是一套GUI系統。只是Google的實力太強了，現在Android無處不在，所以很多時候Linux+Android成了標配。注意，在這里我們關心的是Android的整個系統、裡面的機制，而不是學習幾個API然後開發界面程序。操作系統領域所包含的內容，簡單地說，就是製作出一台裝好系統的專用「電腦」，可以分為：

①為產品規劃硬體：

按需求、性能、成本選擇主晶元，搭配周邊外設，交由硬體開發人員設計。

②給單板製作、安裝操作系統、編寫驅動

③定製維護、升級等系統方案

④還可能要配置、安裝Android等GUI系統：

⑤為應用開發人員配置開發環境

⑥從系統角度解決疑難問題

這個領域，通常被稱為「底層系統」或是「驅動開發」。

先解決2個常見誤區：

①這份工作是寫驅動程序嗎？

看看上面羅列的6點，應該說，它包含驅動開發，但遠遠不只有驅動開發。

②我們還需要寫驅動嗎？不是有原廠嗎？或者只需要改改就可以？

經常有人說，晶元原廠都做好驅動了，拿過來改改就可以了。如果，你的硬體跟原廠的公板完全一樣，原廠源碼毫無BUG，不想優化性能、削減成本，不想做一些有特色的產品，那這話是正確的。

但是在這個不創新就是找死的年代，可能嗎？！原因有二：

①即使只是修改代碼，能修改的前提是能理解；能理解的最好煅煉方法是從零寫出若干驅動程序。

②很多時候，需要你深度定製系統。

以前做聯發科手機只需要改改界面就可以出貨了，現在山寨廠一批批倒下。大家都使用原廠的方案而不加修改時，最後只能拼成本。

舉個例子，深圳有2家做交通攝像頭、監控攝像頭的廠家，他們曾經找我做過4個項目：

①改進廠家給的SD卡驅動性能，使用DMA。

②換了Flash型號後，系統經常出問題，需要修改驅動BUG。

③觸摸屏點擊不準，找原因，後來發現是旁路電容導致的。

④裁減成本，把4片DDR換為2片DDR，需要改bootloader對DDR的初始化。

這些項目都很急，搞不定就無法出貨，這時候找原廠？除非你是中興華為等大客戶，否則誰理你？

我在中興公司上班時，寫驅動的時間其實是很少的，大部分時間是調試：系統調優，上幫APP工程師、下幫硬體工程師查找問題。我們從廠家、網上得到的源碼，很多都是標準的，當然可以直接用。但是在你的產品上也許優化一下更好。比如我們可以把攝像頭驅動和DMA驅動揉合起來，讓攝像頭的數據直接通過DMA發到DSP去。我們可以在軟體和硬體之間起橋梁作用，對於實體產品，有可能是軟體出問題也可能是硬體出問題，一般是底層系統工程師比較容易找出問題。

當硬體、軟體應用出現問題，他們解決不了時，從底層軟體角度給他們出主意，給他們提供工具。再比如方案選擇：晶元性能能否達標、可用的BSP是否完善等等，這只能由負責整個方案的人來考慮，他必須懂底層。

在操作系統領域，對知識的要求很多：

①懂硬體知識才能看懂電路圖

②英文好會看晶元手冊

③有編寫、移植驅動程序的能力

④對操作系統本身有一定的理解，才能解決各類疑難問題

⑤理解Android內部機制

⑥懂匯編、C語言、C++、JAVA

它絕對是一個大坑，沒有興趣、沒有毅力的人慎選。

①這行的入門，絕對需要半年以上，即使全天學習也要半年。

②它的職位，絕對比APP的職位少

③並且你沒有1、2年經驗，招你到公司後一開始你做的還是APP。

優點就是：

①學好後，行業通殺，想換行就換行；想自己做產品就自己做產品。

②相比做應用程序的人，不會被經常變動的需求搞得天天加班。

③門檻高，當然薪水相對就高。

操作系統領域，我認為適合於這些人：

①硬體工程師想轉軟體工程師，從底層軟體入門會比較好

②單片機工程師，想升級一下。會Linux底層的人肯定會單片機，會單片機的人不一定會Linux。

③時間充足的學生：如果你正讀大二大三，那麼花上半年學習嵌入式Linux底層多有益處。

④想掌握整個系統的人，比如你正在公司里寫APP，但是想升為系統工程師，那麼底層不得不學。

⑤想自己創業做實體產品的工程師，你有錢的話什麼技術都不用學，但是如果沒錢又想做產品，那麼Linux底層不得不學。

⑥做Linux APP的人，沒錯，他們也要學習。

這部分人不需要深入，了解個大概就可以：bootloader是用來啟動內核，Linux的文件系統(第1個程序是什麼、做什麼、各目錄幹嘛用)、APP跟驅動程序的調用關系、工具鏈，有這些概念就可以了

本文中，就把操作系統默認為Linux，講講怎麼學習嵌入式Linux+Android系統。

1.4 嵌入式Linux+Android系統包含哪些內容

嵌入式Linux系統包含哪些東西？不要急，舉一個例子你就知道了。

①電腦一開機，那些界面是誰顯示的？

是BIOS，它做什麼？一些自檢，然後從硬碟上讀入windows，並啟動它。

類似的，這個BIOS對應於嵌入式Linux里的bootloader。這個bootloader要去Flash上讀入Linux內核，並啟動它。

②啟動windows的目的是什麼？

當然運行應用程序以便上網、聊天什麼的了。

這些上網程序、聊天程序在哪？

在C盤、D盤上。

所以，windows要先識別出C盤、D盤。在Linux下我們稱之為根文件系統。

③windows能識別出C盤、D盤，那麼肯定有讀寫硬碟的能力。

這個能力我們稱之為驅動程序。當然不僅僅是操作硬碟，還有網卡、USB等等其他硬體。嵌入式Linux能從Flash上讀出並執行應用程序，肯定也得有Flash的驅動程序啊，當然也不僅僅是Flash。

簡單地說，嵌入式LINUX系統里含有bootloader、內核、驅動程序、根文件系統、應用程序這5大塊。而應用程序，我們又可以分為：C/C++、Android。

所以，嵌入式Linux+Android系統包含以下6部分內容：

①bootloader

②Linux內核

③驅動程序

④使用C/C++編寫的應用程序

⑤Android系統本身

⑥Android應用程序

Android跟Linux的聯系實在太大了，它的應用是如此廣泛，學習了Linux之後沒有理由停下來不學習Android。在大多數智能設備中，運行的是Linux操作系統；它上面要麼安裝有Android，要麼可以跟Android手機互聯。現在，Linux+Android已成標配。

2. 怎麼學習嵌入式Linux操作系統

本文假設您是零基礎，以實用為主，用最快的時間讓你入門；後面也會附上想深入學習時可以參考的資料。

在實際工作中，我們從事的是「操作系統」周邊的開發，並不會太深入學習、修改操作系統本身。

①操作系統具有進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理等功能，這些核心功能非常穩定可靠，基本上不需要我們修改代碼。我們只需要針對自己的硬體完善驅動程序

②學習驅動時必定會涉及其他知識，比如存儲管理、進程調度。當你深入理解了驅動程序後，也會加深對操作系統其他部分的理解

③Linux內核中大部分代碼都是設備驅動程序，可以認為Linux內核由各類驅動構成

但是，要成為該領域的高手，一定要深入理解Linux操作系統本身，要去研讀它的源代碼。

在忙完工作，閑暇之餘，可以看看這些書：

①趙炯的《linux內核完全注釋》，這本比較薄，推薦這本。他後來又出了《Linux 內核完全剖析》，太厚了，搞不好看了後面就忘記前面了。

②毛德操、胡希明的《LINUX核心源代碼情景分析》，此書分上下冊，巨厚無比。當作字典看即可：想深入理解某方面的知識，就去看某章節。

③其他好書還有很多，我沒怎麼看，沒有更多建議

基於快速入門，上手工作的目的，您先不用看上面的書，先按本文學習。

2.1 入門路線圖

假設您是零基礎，我們規劃了如下入門路線圖。前面的知識，是後面知識的基礎，建議按順序學習。每一部分，不一定需要學得很深入透徹，下面分章節描述。

2.2 學習驅動程序之前的基礎知識

2.2.1 C語言

只要是理工科專業的，似乎都會教C語言。我見過很多C語言考試90、100分的，一上機就傻了，我懷疑他們都沒在電腦上寫過程序。

理論再好，沒有實踐不能幹活的話，公司招你去幹嘛？

反過來，實踐出真知，學習C語言，必須練練練、寫寫寫！

當你掌握基本語法後，就可以在電腦上練習一些C語言習題了；

當你寫過幾個C程序後，就可以進入下一階段的裸機開發了。

①不需要太深入

作為快速入門，只要你會編寫「Hello, world!」，會寫冒泡排序，會一些基礎的語法操作，暫時就夠了。

指針操作是重點，多練習；

不需要去學習過多的數據結構知識，只需要掌握鏈表操作，其他不用學習，比如：隊列、二叉樹等等都不用學；不需要去學習任何的函數使用，比如文件操作、多線程編程、網路編程等等；這些知識，在編寫Linux應用程序時會用，但是在操作系統特別是驅動學習時，用不著！

永往直前吧，以後碰到不懂的C語言問題，我們再回過頭來學習。

在後續的「裸機開發」中，會讓你繼續練習C語言，那會更實戰化。

C語言是在寫代碼中精進的。

②可以在Visual Studio下學習，也可以在Linux下學習，後者需要掌握一些編譯命令，我們暫時沒有提供C語言的教程，找一本C語言書，網上找找免費的C語言視頻(主要看怎麼搭建環境)，就可以自學了。

2.2.2 PC Linux基本操作：

對於PC Linux，我們推薦使用Ubuntu，在它上面安裝軟體非常簡便。

我們的工作模式通常是這樣：在Windows下閱讀、編寫代碼，然後把代碼上傳到PC Linux去編譯。實際上，Ubuntu的桌面系統已經很好用了，我們拿到各種智能機可以很快上手，相信Ubuntu的桌面系統也可以讓你很快上手。為了提高工作效率，我們通常使用命令行來操作Ubuntu。

不用擔心，你前期只需要掌握這幾條命令就可以了，它們是如此簡單，我乾脆列出它們：

①cd : Change Directory（改變目錄）

cd 目錄名 // 進入某個目錄cd .. // cd 「兩個點」：返回上一級目錄cd - // cd 「短橫」：返回上一次所在目錄

②pwd : Print Work Directory（列印當前目錄 顯示出當前工作目錄的絕對路徑）

③mkdir : Make Directory（創建目錄）

mkdir abc // 創建文件夾abc
mkdir -p a/b/c // 創建文件夾a，再a下創建文件夾b，再在b下創建文件夾c

④rm : Remove（刪除目錄或文件）

rm file // 刪除名為file的文件
rm -rf dir // 刪除名為dir的目錄

⑤ls : List（列出目錄內容）

⑥mount : 掛載

mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.123:/work/nfs_root /mnt
mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt

⑦chown : Change owner（改變文件的屬主，即擁有者）

chown book:book /work -R //對/work目錄及其下所有內容，屬主改為book用戶，組改為book

⑧chmod : Change mode（改變許可權），下面的例子很簡單粗暴

chmod 777 /work -R // 對/work目錄及其下所有內容，許可權改為可讀、可寫、可執行

⑨vi : Linux下最常用的編輯命令，使用稍微復雜，請自己搜索用法。

要練習這些命令，你可以進入Ubuntu桌面系統後，打開終端輸入那些命令；或是用SecureCRT、putty等工具遠程登錄Ubuntu後練習。

2.2.3 硬體知識

我們學習硬體知識的目的在於能看懂原理圖，看懂通信協議，看懂晶元手冊；不求能設計原理圖，更不求能設計電路板。

對於正統的方法，你應該這樣學習：

①學習《微機原理》，理解一個計算機的組成及各個部件的交互原理。

②學習《數字電路》，理解各種門電路的原理及使用，還可以掌握一些邏輯運算（與、或等）。

③《模擬電路》？好吧，這個不用學，至少我在工作中基本用不到它，現在全忘光了。

就我個人經驗來說，這些課程是有用的，但是：

①原理有用，實戰性不強。

比如《微機原理》是基於x86系統，跟ARM板子有很大差別，當然原理相通。

我是在接觸嵌入式編程後，才理解了這些課程。

②每本書都那麼厚，內容都很多，學習時間過長，自學有難度。

針對這些校園教材的不足，並結合實際開發過程中要用到的知識點，我們推出了《學前班_怎麼看原理圖》的系列視頻：

學前班第1課第1節___怎麼看原理圖之GPIO和門電路.wmv

學前班第1課第2.1節_怎麼看原理圖之協議類介面之UART.wmv

學前班第1課第2.2節_怎麼看原理圖之協議類介面之I2C.wmv

學前班第1課第2.3節_怎麼看原理圖之協議類介面之SPI.wmv

學前班第1課第2.4節_怎麼看原理圖之協議類介面之NAND Flash.wmv

學前班第1課第2.5節_怎麼看原理圖之協議類介面之LCD.wmv

學前班第1課第3節___怎麼看原理圖之內存類介面.wmv

學前班第1課第4.1節_怎麼看原理圖之分析S3C2410開發板.wmv

學前班第1課第4.2節_怎麼看原理圖之分析S3C2440開發板.wmv

學前班第1課第4.3節_怎麼看原理圖之分析S3C6410開發板.wmv

即使你只具備初中物理課的電路知識，我也希望能通過這些視頻，讓你可以看懂原理圖，理解一些常見的通信協議；如果你想掌握更多的硬體知識，這些視頻也可以起個索引作用，讓你知道缺乏什麼知識。

這些視頻所講到的硬體知識，將在《裸板開發》系列視頻中用到，到時可以相互對照著看，加深理解。

2.2.4 要不要專門學習Windows下的單片機開發

很多學校都開通了單片機的課程，很多人都是從51單片機、AVR單片機，現在比較新的STM32單片機開始接觸嵌入式領域，並且使用Windows下的開發軟體，比如keil、MDK等。

問題來了，要不要專門學習Windows下的單片機開發？

①如果這是你們專業的必修課，那就學吧

②如果你的專業跟單片機密切相關，比如機械控制等，那就學吧

③如果你只是想從單片機入門，然後學習更廣闊的嵌入式Linux，那麼放棄在Windows下學習單片機吧！

理由如下：

①Windows下的單片機學習，深度不夠

Windows下有很好的圖形界面單片機開發軟體，比如keil、MDK等。

它們封裝了很多技術細節，比如：

你只會從main函數開始編寫代碼，卻不知道上電後第1條代碼是怎麼執行的；

你可以編寫中斷處理函數，但是卻不知道它是怎麼被調用的；

你不知道程序怎麼從Flash上被讀入內存；

也不知道內存是怎麼劃分使用的，不知道棧在哪、堆在哪；

當你想裁剪程序降低對Flash、內存的使用時，你無從下手；

當你新建一個文件時，它被自動加入到工程里，但是其中的機理你完全不懂；

等等等。

②基於ARM+Linux裸機學習，可以學得更深，並且更貼合後續的Linux學習。實際上它就是Linux下的單片機學習，只是一切更加原始：所有的代碼需要你自己來編寫；哪些文件加入工程，需要你自己來管理。

在工作中，我們當然傾向於使用Windows下更便利的工具，但是在學習階段，我們更想學習到程序的本質。

一切從零編寫代碼、管理代碼，可以讓我們學習到更多知識：

你需要了解晶元的上電啟動過程，知道第1條代碼如何運行；

你需要掌握怎麼把程序從Flash上讀入內存；

需要理解內存怎麼規劃使用，比如棧在哪，堆在哪；

需要理解代碼重定位；

需要知道中斷發生後，軟硬體怎麼保護現場、跳到中斷入口、調用中斷程序、恢復現場；

你會知道，main函數不是我們編寫的第1個函數；

你會知道，晶元從上電開始，程序是怎麼被搬運執行的；

你會知道，函數調用過程中，參數是如何傳遞的；

你會知道，中斷發生時，每一個寄存器的值都要小心對待；

等等等。

你掌握了ARM+Linux的裸機開發，再回去看Windows下的單片機開發，會驚呼：怎麼那麼簡單！並且你會完全明白這些工具沒有向你展示的技術細節。

驅動程序=Linux驅動程序軟體框架+ARM開發板硬體操作，我們可以從簡單的裸機開發入手，先掌握硬體操作，並且還可以：

①掌握如何在PC Linux下編譯程序、把程序燒錄到板子上並運行它

②為學習bootloader打基礎：掌握了各種硬體操作後，後面一組合就是一個bootloader

2.2.5 為什麼選擇ARM9 S3C2440開發板，而不是其他性能更好的？

有一個錯誤的概念：S3C2440過時了、ARM9過時了。

這是不對的，如果你是軟體工程師，無論是ARM9、ARM11、A8還是A9，對我們來說是沒有差別的。

一款晶元，上面有CPU，還有眾多的片上設備(比如UART、USB、LCD控制器)。我們寫程序時，並不涉及CPU，只是去操作那些片上設備。

所以：差別在於片上設備，不在於CPU核；差別在於寄存器操作不一樣。

因為我們寫驅動並不涉及CPU的核心，只是操作CPU之外的設備，只是讀寫這些設備的寄存器。

之所以推薦S3C2440，是因為它的Linux學習資料最豐富，並有配套的第1、2期視頻。

2.2.6 怎麼學習ARM+Linux的裸機開發

學習裸機開發的目的有兩個：

①掌握裸機程序的結構，為後續的u-boot作準備

②練習硬體知識，即：怎麼看原理圖、晶元手冊，怎麼寫代碼來操作硬體

後面的u-boot可以認為是裸機程序的集合，我們在裸機開發中逐個掌握各個部件，再集合起來就可以得到一個u-boot了。

後續的驅動開發，也涉及硬體操作，你可以在裸機開發中學習硬體知識。

注意：如果你並不關心裸機的程序結構，不關心bootloader的實現，這部分是可以先略過的。在後面的驅動視頻中，我們也會重新講解所涉及的硬體知識。

推薦兩本書：杜春蕾的《ARM體系結構與編程》，韋東山的《嵌入式Linux應用開發完全手冊》。後者也許是國內第1本涉及在PC Linux環境下開發的ARM裸機程序的書，如果我說錯了，請原諒我書讀得少。

對於裸機開發，我們提供有2部分視頻：

①環境搭建

第0課第1節_剛接觸開發板之介面接線.wmv

第0課第2節_剛接觸開發板之燒寫裸板程序.wmv

第0課第3節_剛接觸開發板之重燒整個系統.wmv

第0課第4節_剛接觸開發板之使用vmwae和預先做好的ubuntu.wmv

第0課第5節_剛接觸開發板之u-boot打補丁編譯使用及建sourceinsight工程.wmv

第0課第6節_剛接觸開發板之內核u-boot打補丁編譯使用及建sourceinsight工程.wmv

第0課第7節_剛接觸開發板之製作根文件系統及初試驅動.wmv

第0課第8節_在TQ2440,MINI2440上搭建視頻所用系統.wmv

第0課第9節_win7下不能使用dnw燒寫的替代方法.wmv

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原文鏈接：網頁鏈接

Ⅲ OpenCV2計算機視覺編程手冊的內容簡介

《OpenCV2計算機視覺編程手冊》以案例的形式介紹OpenCV 2.X的新特性和C++新介面，案例中包含具體的代碼與詳細的說明。本書很好地平衡了基礎知識與進階內容，要求讀者具有基礎的C++知識。本書既適合想要學習計算機視覺的C++初學者，也適合專業的軟體開發人員。

Ⅳ OpenCV2計算機視覺編程手冊的作者介紹

加拿大渥太華教授，於1996年獲得蒙特利爾INRS-Telecommunications博士學位。他是計算機視覺領域的研究員，興趣包括食品分析、智能視覺監控，以及基於圖像的建模。他是VIVA實驗室的聯合創始人，同時還是iWatchLife(一家提供雲端視頻監控服務的公司)的首席科學家。他與別人合著了Object-oriented SoftwareEnginieering一書，由McGraw-Hill於2011年出版。

Ⅳ 哪些網站可以找到優秀的C++opencv程序代碼

以上回答的都不錯。
找個看這個編程手冊入門，找GitHub上的源代碼，
或者直接看OpenCV中的源代碼。

此外還可以去下面的網站：
OpenCV Webinar Latest Downloads
OpenCV Yahoo Group
OpenCV developer Wiki
NVIDIA Geo-Intelligence program

本來想帶超級鏈接的，但是網路問答會屏蔽，不讓發超鏈。
你直接網路「Opencv Developer」吧。

Ⅵ 學opencv需要什麼數學知識嗎

作為計算機視覺的開源庫，OpenCV強大而實用，下面分享一下我學OpenCV的經驗。
剛開始是由於大學生創新項目的原因，在大二的時候就開始接觸，當時我已經有了C++和Java的基礎了。不過先聲明一下，兩種語言我都學得不怎麼樣，囧～既然你想學C++版的OpenCV的API，那就要掌握C++的基礎知識，特別是類、繼承方面的基本原理，當然要求不是很高，理解就行。我說有Java基礎，不是讓你學Java，而是掌握一種查API手冊的習慣和能力，就是，遇到不懂的類或函數（方法），通過查手冊了解。我的這種能力是從Java課上學到的，故在這里贅述。
拿到的第一本書叫《學習OpenCV（中文版）》，這本書是C語言版的，比較經典了。說實話，個人覺得對我的幫助不是很大。除了讓我學會了讀取圖像和視頻，還有知道一些圖像處理的函數之外，其他倒沒有什麼。不過裡面的原理倒是介紹的不錯，不過對於初學者來說，可能效果不是那麼好。因為裡面涉及的東西太多，感覺吸收有壓力。
上面是C語言版的，學著不方便。關於C++版的學習，經過摸索，強烈建議到OpenCV中文網 ，跟著這個教程，一步步的學，基礎就可以打牢了。這個教程很好，從安裝OpenCV到各個模塊的學習，都有簡明扼要的講解和例子源代碼（很多可以從OpenCV自帶常式中找到）。有些函數如果不熟悉，可以到「中文文檔」子模塊 去查。當然，你可以在論壇上注冊個帳號，和別人交流等等。推薦一本書《OpenCV2計算機視覺編程手冊》張靜，科學出版社。（opencv2主要是針對C++版的）
總的來說，學習OpenCV的時候，切忌一下幾點：
有一定的C++基礎，會查閱API手冊;
學會安裝配置開發環境;
針對各個模塊學，核心模塊必學（特別是矩陣處理），基礎的圖像處理也要學，其他結合項目學;
邊學邊動手，一定要敲代碼，看常式;
遇到問題，查手冊，上論壇，網上找資源。。。