ARM編譯qt12
❶ 嵌入式開發入門--系統學習方案
嵌入式系統開發學習--從入門到精通
很多新手學習嵌入式系統,不清楚那麼多方向舵知識和參考書,該從哪裡開始學習。入手了,卻又在該先學習什麼後學習什麼上失去方向。這里有你想要的答案,幫你指點迷經。
這是我在ITjob培訓網上找到的課程大綱,覺得作為嵌入式系統開發的學習步驟,按部就班地去施行和學習,到不失為一種好的學習方法:)就算是作為參考也是有很好的價值的!
隨著現代社會信息化進程的加快,嵌入式系統被廣泛的地應用於軍事、家用、工業、商業、辦公、醫療等社會各個方面,表現出很強的投資價值。從國際范圍來看,作為數字化電子信息產品核心的嵌入式系統目前其硬體和軟體開發工具市場已經突破2000億美元,嵌入式系統帶來的全球工業年產值更是達到了一萬億美元,隨著全球經濟的持續增長以及信息化的加速發展,嵌入式系統市場必將進一步增長。
本課程是為了適應目前發展迅速的嵌入式linux需求而設計,課程目標是讓學員達到適應嵌入式應用軟體開發、嵌入式系統開發或嵌入式驅動開發的基本素質。課程循序漸進的帶領您嵌入式開發的世界,採用了目前應用最廣泛的軟硬體開發平台(Linux和Arm),可以保證您盡量貼近目前企業需求。
學習步驟如下:(一步步來哦:)
1、Linux 基礎
安裝Linux操作系統
Linux文件系統
Linux常用命令
Linux啟動過程詳解
熟悉Linux服務能夠獨立安裝Linux操作系統
能夠熟練使用Linux系統的基本命令
認識Linux系統的常用服務安裝Linux操作系統
Linux基本命令實踐
設置Linux環境變數
定製Linux的服務 Shell 編程基礎使用vi編輯文件
使用Emacs編輯文件
使用其他編輯器
2、Shell 編程基礎
Shell簡介
認識後台程序
Bash編程熟悉Linux系統下的編輯環境
熟悉Linux下的各種Shell
熟練進行shell編程熟悉vi基本操作
熟悉Emacs的基本操作
比較不同shell的區別
編寫一個測試伺服器是否連通的shell腳本程序
編寫一個查看進程是否存在的shell腳本程序
編寫一個帶有循環語句的shell腳本程序
3、Linux 下的 C 編程基礎
linux C語言環境概述
Gcc使用方法
Gdb調試技術
Autoconf
Automake
Makefile
代碼優化 熟悉Linux系統下的開發環境
熟悉Gcc編譯器
熟悉Makefile規則編寫Hello,World程序
使用 make命令編譯程序
編寫帶有一個循環的程序
調試一個有問題的程序
4、嵌入式系統開發基礎
嵌入式系統概述
交叉編譯
配置TFTP服務
配置NFS服務
下載Bootloader和內核
嵌入式Linux應用軟體開發流程
熟悉嵌入式系統概念以及開發流程
建立嵌入式系統開發環境製作cross_gcc工具鏈
編譯並下載U-boot
編譯並下載Linux內核
編譯並下載Linux應用程序
5、嵌入式系統移植
Linux內核代碼
平台相關代碼分析
ARM平台介紹
平台移植的關鍵技術
移植Linux內核到 ARM平台 了解移植的概念
能夠移植Linux內核移植Linux2.6內核到 ARM9開發板
6、嵌入式 Linux 下串口通信
串列I/O的基本概念
嵌入式Linux應用軟體開發流程
Linux系統的文件和設備
與文件相關的系統調用
配置超級終端和MiniCOM 能夠熟悉進行串口通信
熟悉文件I/O 編寫串口通信程序
編寫多串口通信程序
7、嵌入式系統中多進程程序設計
Linux系統進程概述
嵌入式系統的進程特點
進程操作
守護進程
相關的系統調用了解Linux系統中進程的概念
能夠編寫多進程程序編寫多進程程序
編寫一個守護進程程序
sleep系統調用任務管理、同步與通信 Linux任務概述
任務調度
管道
信號
共享內存
任務管理 API 了解Linux系統任務管理機制
熟悉進程間通信的幾種方式
熟悉嵌入式Linux中的任務間同步與通信
編寫一個簡單的管道程序實現文件傳輸
編寫一個使用共享內存的程序
8、嵌入式系統中多線程程序設計
線程的基礎知識
多線程編程方法
線程應用中的同步問題了解線程的概念
能夠編寫簡單的多線程程序編寫一個多線程程序
9、嵌入式 Linux 網路編程
網路基礎知識
嵌入式Linux中TCP/IP網路結構
socket 編程
常用 API函數
分析Ping命令的實現
基本UDP套介面編程
許可證管理
PPP協議
GPRS 了解嵌入式Linux網路體系結構
能夠進行嵌入式Linux環境下的socket 編程
熟悉UDP協議、PPP協議
熟悉GPRS 使用socket 編寫代理伺服器
使用socket 編寫路由器
編寫許可證伺服器
指出TCP和UDP的優缺點
編寫一個web伺服器
編寫一個運行在 ARM平台的網路播放器
10、GUI 程序開發
GUI基礎
嵌入式系統GUI類型
編譯QT
進行QT開發熟悉嵌入式系統常用的GUI
能夠進行QT編程使用QT編寫「Hello,World」程序
調試一個加入信號/槽的實例
通過重載QWidget 類方法處理事件
11、Linux 字元設備驅動程序
設備驅動程序基礎知識
Linux系統的模塊
字元設備驅動分析
fs_operation結構
載入驅動程序了解設備驅動程序的概念
了解Linux字元設備驅動程序結構
能夠編寫字元設備驅動程序編寫Skull驅動
編寫鍵盤驅動
編寫I/O驅動
分析一個看門狗驅動程序
對比Linux2.6內核與2.4內核中字元設備驅動的不同
Linux 塊設備驅動程序塊設備驅動程序工作原理
典型的塊設備驅動程序分析
塊設備的讀寫請求隊列了解Linux塊設備驅動程序結構
能夠編寫簡單的塊設備驅動程序比較字元設備與塊設備的異同
編寫MMC卡驅動程序
分析一個文件系統
對比Linux2.6內核與2.4內核中塊設備驅動的不同
12、文件系統
虛擬文件系統
文件系統的建立
ramfs內存文件系統
proc文件系統
devfs 文件系統
MTD技術簡介
MTD塊設備初始化
MTD塊設備的讀寫操作了解Linux系統的文件系統
了解嵌入式Linux的文件系統
了解MTD技術
能夠編寫簡單的文件系統為 ARM9開發板添加 MTD支持
移植JFFS2文件系統
通過proc文件系統修改操作系統參數
分析romfs 文件系統源代碼
創建一個cramfs 文件系統
❷ 做一個嵌入式Linux系統究竟要做哪些工作
1、Linux 基礎
安裝Linux操作系統 Linux文件系統 Linux常用命令 Linux啟動過程詳解 熟悉Linux服務能夠獨立安裝Linux操作系統
能夠熟練使用Linux系統的基本命令 認識Linux系統的常用服務安裝Linux操作系統 Linux基本命令實踐 設置Linux環境變數 定製Linux的服務
Shell 編程基礎使用vi編輯文件 使用Emacs編輯文件 使用其他編輯器
2、Shell 編程基礎
Shell簡介 認識後台程序Bash編程熟悉Linux系統下的編輯環境 熟悉Linux下的各種Shell 熟練進行shell編程熟悉vi基本操作
熟悉Emacs的基本操作 比較不同shell的區別 編寫一個測試伺服器是否連通的shell腳本程序 編寫一個查看進程是否存在的shell腳本程序
編寫一個帶有循環語句的shell腳本程序
3、Linux 下的C 編程基礎
linux C語言環境概述 Gcc使用方法 Gdb調試技術 Autoconf Automake Makefile 代碼優化
熟悉Linux系統下的開發環境 熟悉Gcc編譯器 熟悉Makefile規則編寫Hello,World程序 使用 make命令編譯程序 編寫帶有一個循環的程序
調試一個有問題的程序
4、嵌入式系統開發基礎
嵌入式系統概述交叉編譯 配置TFTP服務 配置NFS服務 下載Bootloader和內核
嵌入式Linux應用軟體開發流程熟悉嵌入式系統概念以及開發流程 建立嵌入式系統開發環境製作cross_gcc工具鏈 編譯並下載U-boot
編譯並下載Linux內核 編譯並下載Linux應用程序
5、嵌入式系統移植
Linux內核代碼 平台相關代碼分析 ARM平台介紹 平台移植的關鍵技術 移植Linux內核到 ARM平台 了解移植的概念
能夠移植Linux內核移植Linux2.6內核到 ARM9開發板
6、嵌入式 Linux 下串口通信
串列I/O的基本概念 嵌入式Linux應用軟體開發流程 Linux系統的文件和設備 與文件相關的系統調用 配置超級終端和MiniCOM
能夠熟悉進行串口通信 熟悉文件I/O 編寫串口通信程序 編寫多串口通信程序
7、嵌入式系統中多進程程序設計
Linux系統進程概述 嵌入式系統的進程特點 進程操作 守護進程 相關的系統調用了解Linux系統中進程的概念 能夠編寫多進程程序編寫多進程程序
編寫一個守護進程程序 sleep系統調用任務管理、同步與通信 Linux任務概述任務調度 管道 信號 共享內存 任務管理 API 了解Linux系統任務管理機制
熟悉進程間通信的幾種方式 熟悉嵌入式Linux中的任務間同步與通信編寫一個簡單的管道程序實現文件傳輸 編寫一個使用共享內存的程序
8、嵌入式系統中多線程程序設計
線程的基礎知識 多線程編程方法 線程應用中的同步問題了解線程的概念 能夠編寫簡單的多線程程序編寫一個多線程程序
9、嵌入式 Linux 網路編程
網路基礎知識 嵌入式Linux中TCP/IP網路結構 socket 編程 常用 API函數 分析Ping命令的實現 基本UDP套介面編程 許可證管理
PPP協議 GPRS 了解嵌入式Linux網路體系結構 能夠進行嵌入式Linux環境下的socket 編程 熟悉UDP協議、PPP協議 熟悉GPRS
使用socket 編寫代理伺服器 使用socket 編寫路由器 編寫許可證伺服器 指出TCP和UDP的優缺點 編寫一個web伺服器 編寫一個運行在
ARM平台的網路播放器
10、GUI 程序開發
GUI基礎 嵌入式系統GUI類型 編譯QT 進行QT開發熟悉嵌入式系統常用的GUI 能夠進行QT編程使用QT編寫「Hello,World」程序
調試一個加入信號/槽的實例 通過重載QWidget 類方法處理事件
11、Linux 字元設備驅動程序
設備驅動程序基礎知識 Linux系統的模塊 字元設備驅動分析 fs_operation結構 載入驅動程序了解設備驅動程序的概念
了解Linux字元設備驅動程序結構 能夠編寫字元設備驅動程序編寫Skull驅動 編寫鍵盤驅動 編寫I/O驅動 分析一個看門狗驅動程序
對比Linux2.6內核與2.4內核中字元設備驅動的不同Linux 塊設備驅動程序塊設備驅動程序工作原理 典型的塊設備驅動程序分析
塊設備的讀寫請求隊列了解Linux塊設備驅動程序結構 能夠編寫簡單的塊設備驅動程序比較字元設備與塊設備的異同 編寫MMC卡驅動程序 分析一個文件系統
對比Linux2.6內核與2.4內核中塊設備驅動的不同
12、文件系統
虛擬文件系統 文件系統的建立 ramfs內存文件系統 proc文件系統 devfs 文件系統 MTD技術簡介 MTD塊設備初始化
MTD塊設備的讀寫操作了解Linux系統的文件系統 了解嵌入式Linux的文件系統 了解MTD技術 能夠編寫簡單的文件系統為 ARM9開發板添加 MTD支持
移植JFFS2文件系統 通過proc文件系統修改操作系統參數 分析romfs 文件系統源代碼 創建一個cramfs 文件系統
無論選擇哪一方向,基本的linux的知識是需要具備的,其他還需要掌握的知識有ARM(最常用的一款嵌入式處理器)和C語言編程,每一方面知識的掌握熟練程度都最終決定了個人進行嵌入式linux開發的綜合能力。
更多詳情來源:《華清遠見嵌入式學院》
❸ 做linux嵌入式入門需要學什麼
嵌入式Linux開發往往是ARM+Linux路線,所以深入學習你可以嘗試以下路線:
(1) C語言是所有編程語言中的強者,單片機、DSP、類似ARM的種種晶元的編程都可以用C語言搞定),因此必須非常熟練的掌握。
推薦書籍:譚浩強的C語言程序設計很不錯,《The C Programming Language》 這本經典的教材是老外寫的,也有中譯版本。
(2) 操作系統原理,是必需的,如果你是計算機專業畢業那也就無所謂了,如果是非計算機專業的就必須找一本比較淺顯的計算機原理書籍看一看,把啥叫「進程」「線程」「系統調度」等等基本問題搞清楚。
(3)Linux操作系統就是用C語言編寫的,所以你也應該先學習下Linux方面的編程,只有你會應用了,才能近一步去了解其內核的精髓。
推薦書籍:《UNIX環境高級編程》(第2版)
(4) 了解ARM的架構,原理,以及其匯編指令,我們在嵌入式開發中,一般很少去寫匯編,但是最起碼的要求是能夠看懂arm匯編。
(5) 系統移植的時候,就需要你從最下層的bootloader開始,然後內核移植,文件系統移植等。而移植這部分對硬體的依賴是非常大的,其配置步驟也相對復雜,也沒有太多詳細資料。
(6) 驅動開發
linux驅動程序設計既是個極富有挑戰性的領域,又是一個博大精深的內容。
linux驅動程序設計本質是屬於linux內核編程范疇的,因而是對linux內核和內核編程是有要求的。在學習前你要想了解linux內核的組成,因為每一部分要詳細研究的話足夠可以擴展成一本厚書。
以上只不過是大概的框架,在實際的開發中還會涉及很多東西,比如:交叉編譯、makefile、shell腳本等等,所以說學習嵌入式的周期較長,門檻較高,自學的話更是需要較強的學習能力和專業功底。只要能堅持下來一定會取得成功!
華清遠見的嵌入式專業教材比較專業,也很出名,高校圖書館以及外面書店都有賣,你可以去網上搜一下,買本看看,華清遠見的網站和技術論壇上面也有很多嵌入式學習資料和入門視頻教程都可以免費下載,而且更新的速度也很快,LZ沒事可以去轉轉,相信對你會有幫助!
❹ 使用Qt(cpp+qml)開發與移植項目至Android時的問題匯總
在使用Qt(cpp+qml)開發與移植項目至Android時,我們遇到了一系列問題,現已解決,以下為整理歸納的總結:
開發環境包括QtCreator 4.10.1, 4.11.1, VisualStudio 2022 Community, Qt版本5.12.12, 5.13.2, 5.14.2, 編譯器MSVC 2017 x64(Windows端), Android Qt 5.12.12 Clang arm64-v8a(安卓端),以及JDK 1.8.0_201, SDK 26.1.1, NDK 20.1.5948944(r20b)。設備測試於Mi MIX4(MIUI 14.0.6)與Honor 9X(HarmonyOS 3.0.0)。
問題總結
自定義QML mole
在qml開發中,希望利用類似c++中的單例類或靜態成員來保存路徑等常量,通過自定義QML mole實現。mole內包含各類型常量的JavaScript文件,通過import即可訪問常量。
步驟
在項目目錄下(可不在根目錄)新建文件夾,文件夾名與自定義mole名相同(首字母需大寫)。此處以名稱「JS」為例,放入項目根目錄/Resources/內。
文件夾內添加.js文件後,創建qmldir文件,按指定格式填入信息。
將mole添加入資源文件。QtCreator內,右鍵項目文件夾 -> Add New... -> Qt -> Qt Resources File -> choose -> 填入資源文件名,選擇路徑,完成資源文件的創建。右鍵資源文件 -> Add Existing Directory,選擇步驟1創建的目錄及其所有文件。
在qml中載入mole。使用 QQuickWidget 或 QQmlApplicationEngine 載入qml,在調用相關方法前,添加mole路徑至 QQmlEngine::addImportPath()。
實例交互
通過注冊類型實現單向交互
使用 Q_INVOKABLE 宏使函數可被qml實例訪問,並將WidgetConnector注冊為qml類型。在qml中訪問。
雙向交互
使用connect實現qml與c++實例之間的數據交換,注意信號綁定時的數據類型映射關系。
動態生成QML控制項
施工中,動態生成QML控制項需在開發時考慮實現。
Android端全屏配置
配置AndroidManifest.xml文件,調整screenOrientation屬性,設置屏幕方向。為劉海屏等異形屏設備配置全屏顯示。
編譯報錯:Android deploy settings file not found
解決方法:重啟QtCreator。問題源於使用MSVC 2017 x64編譯後,再使用安卓編譯器時出現的錯誤。
❺ 嵌入式新手入門最佳視頻教程
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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