opencv编程手册
Ⅰ FPGA现在学起来怎么样难不需要了解哪些基础课程
FPGA学习重点
1. 看代码,建模型
只有在脑海中建立了一个个逻运祥模辑模型,理解FPGA内部逻辑结构实现的基础,才能明白为什么写Verilog和写C整体思路是不一样的,才能理解顺序执行语言和并行执行语言的设计方法上的差异。在看到一段简单程序的时候应该想到是什么样的功能电路。2. 用数学思维来简化设计逻辑
学习FPGA不仅逻辑思维很重要,好的数学思维也能让你的设计化繁为简,所以啊,那些看见高数就头疼的童鞋需要重视一下这门课哦。举个简单的例子,比如有两个32bit的数据X[31:0]与Y[31:0]相乘。当然,无论Altera还是Xilinx都有现成的乘法器IP核可以调用,这也是最简单的方法,但是两个32bit的乘法器将耗费大量的资源。那么有没有节省资源,又不太复杂的方式来实现呢?我们可以稍做修改:将X[31:0]拆成两部分X1[15:0]和X2[15:0],令X1[15:0]=X[31:16],X2[15:0]=X[15:0],则X1左移16位后与X2相加可以得到X;同样将Y[31:0]拆成两部分宴者Y1[15:0]和Y2[15:0],令 Y1[15:0]=Y[31:16],Y2[15:0]=Y[15:0],则Y1左移16位后与Y2相加可以得到Y,则X与Y的相乘可以转化为X1和X2 分别与Y1和Y2相乘,这样一个32bit*32bit的乘法运算转换成了四个16bit*16bit的乘法运算和三个32bit的加法运算。转换后的占用资源将会减少很多,有兴趣的童鞋,不妨综合一下看看,看看两者差多少。3. 时钟与触发器的关系
“时钟是时序电路的控制者”这句话太经典了,可以说是FPGA设计的圣言。FPGA的设计主要是以时序电路为主,因为组合逻辑电路再怎么复杂也变不出太多花样,理解起来也不没太多困难。但是时序电路就不同了,它的所有动作都是在时钟一拍一拍的节奏下转变触发,可以说时钟就是整个电路的控制者,控制不好,电路功能就会混乱。打个比方,时钟就相当于人体的心脏,它每一次的跳动就是触发一个 CLK,向身体的各个器官供血,维持着机体的正常运作,每一个器官体统正常工作少不了组织细胞的构成,那么触发器就可以比作基本单元组织细胞。
时序逻辑电路的时钟是控制时序逻辑电路旁缓状态转换的“发动机”,没有它时序逻辑电路就不能正常工作。因为时序逻辑电路主要是利用触发器存储电路的状态,而触发器状态变换需要时钟的上升或下降沿,由此可见时钟在时序电路中的核心作用。最后简单说一下体会吧,归结起来就是多实践、多思考、多问。实践出真知,看100遍别人的方案不如自己去实践一下。实践的动力一方面来自兴趣,一方面来自压力。有需求会容易形成压力,也就是说最好能在实际的项目开发中锻炼,而不是为了学习而学习。为什么你会觉得FPGA难学?
1. 不熟悉FPGA的内部结构
FPGA为什么是可以编程的?恐怕很多初学者不知道,他们也不想知道。因为他们觉得这是无关紧要的。他们潜意识的认为可编程嘛,肯定就是像写软件一样啦。软件编程的思想根深蒂固,看到Verilog或者VHDL就像看到C语言或者其它软件编程语言一样。一条条的读,一条条的分析。
拒绝去了解为什么FPGA是可以编程的,不去了解FPGA的内部结构,要想学会FPGA 恐怕是天方夜谭。那么FPGA为什么是可以“编程”的呢?首先来了解一下什么叫“程”。其实 “程”只不过是一堆具有一定含义的01编码而已。编程,其实就是编写这些01编码。只不过我们现在有了很多开发工具运算或者是其它操作。所以软件是一条一条的,通常都不是直接编写这些01编码,而是以高级语言的形式来编写,最后由开发工具转换为这种01编码而已。对于软件编程而言,处理器会有一个专门的译码电路逐条把这些01编码翻译为各种控制信号,然后控制其内部的电路完成一个个的读,因为软件的操作是一步一步完成的。
而FPGA的可编程,本质也是依靠这些01编码实现其功能的改变,但不同的是FPGA之所以可以完成不同的功能,不是依靠像软件那样将01编码翻译出来再去控制一个运算电路,FPGA里面没有这些东西。FPGA内部主要三块:可编程的逻辑单元、可编程的连线和可编程的IO模块。
可编程的逻辑单元
其基本结构某种存储器(SRAM、 FLASH等)制成的4输入或6输入1输出的“真值表”加上一个D触发器构成。任何一个4输入1输出组合逻辑电路,都有一张对应的“真值表”,同样的如果用这么一个存储器制成的4输入1输出的“真值表”,只需要修改其“真值表”内部值就可以等效出任意4输入1输出的组合逻辑,这些“真值表”内部值就是那些01编码。
如果要实现时序逻辑电路怎么办?任何的时序逻辑都可以转换为组合逻辑+D触发器来完成。但这毕竟只实现了4输入1输出的逻辑电路而已,通常逻辑电路的规模那是相当的大。可编程连线
那怎么办呢?这个时候就需要用到可编程连线了。在这些连线上有很多用存储器控制的链接点,通过改写对应存储器的值就可以确定哪些线是连上的而哪些线是断开的。这就可以把很多可编程逻辑单元组合起来形成大型的逻辑电路。
可编程的IO
任何芯片都必然有输入引脚和输出引脚。有可编程的IO可以任意的定义某个非专用引脚(FPGA中有专门的非用户可使用的测试、下载用引脚)为输入还是输出,还可以对IO的电平标准进行设置。
总归一句话,FPGA之所以可编程是因为可以通过特殊的01代码制作成一张张 “真值表”,并将这些“真值表”组合起来以实现大规模的逻辑功能。不了解FPGA内部结构,就不能明白最终代码如何变到FPGA里面去的,也就无法深入的了解如何能够充分运用FPGA。现在的FPGA,不单单是有前面讲的那三块,还有很多专用的硬件功能单元,如何利用好这些单元实现复杂的逻辑电路设计,是从菜鸟迈向高手的路上必须要克服的障碍。而这一切,还是必须先从了解FPGA内部逻辑及其工作原理做起。
2. 错误理解HDL语言,怎么看都看不出硬件结构
HDL语言的英语全称是:Hardware Deion Language,注意这个单词Deion,而不是Design。老外为什么要用Deion这个词而不是Design呢?因为HDL确实不是用用来设计硬件的,而仅仅是用来描述硬件的。
描述这个词精确地反映了HDL语言的本质,HDL语言不过是已知硬件电路的文本表现形式而已,只是将以后的电路用文本的形式描述出来而已。而在编写语言之前,硬件电路应该已经被设计出来了。语言只不过是将这种设计转化为文字表达形式而已。
硬件设计也是有不同的抽象层次,每一个层次都需要设计。最高的抽象层次为算法级、然后依次是体系结构级、寄存器传输级、门级、物理版图级。
使用HDL的好处在于我们已经设计好了一个寄存器传输级的电路,那么用HDL描述以后转化为文本的形式,剩下的向更低层次的转换就可以让EDA工具去做了,这就大大的降低了工作量。这就是可综合的概念,也就是说在对这一抽象层次上硬件单元进行描述可以被EDA工具理解并转化为底层的门级电路或其他结构的电路。在FPGA设计中,就是在将这以抽象层级的意见描述成HDL语言,就可以通过FPGA开发软件转化为上一点中所述的FPGA内部逻辑功能实现形式。HDL也可以描述更高的抽象层级如算法级或者是体系结构级,但目前受限于EDA软件的发展,EDA软件还无法理解这么高的抽象层次,所以HDL描述这样抽象层级是无法被转化为较低的抽象层级的,这也就是所谓的不可综合。
所以在阅读或编写HDL语言,尤其是可综合的HDL,不应该看到的是语言本身,而是要看到语言背后所对应的硬件电路结构。3. FPGA本身不算什么,一切皆在FPGA之外
FPGA是给谁用的?很多学校是为给学微电子专业或者集成电路设计专业的学生用的,其实这不过是很多学校受资金限制,买不起专业的集成电路设计工具而用FPGA工具替代而已。其实FPGA是给设计电子系统的工程师使用的。这些工程师通常是使用已有的芯片搭配在一起完成一个电子设备,如基站、机顶盒、视频监控设备等。当现有芯片无法满足系统的需求时,就需要用FPGA来快速的定义一个能用的芯片。前面说了,FPGA里面无法就是一些“真值表”、触发器、各种连线以及一些硬件资源,电子系统工程师使用FPGA进行设计时无非就是考虑如何将这些以后资源组合起来实现一定的逻辑功能而已,而不必像IC设计工程师那样一直要关注到最后芯片是不是能够被制造出来。
本质上和利用现有芯片组合成不同的电子系统没有区别,只是需要关注更底层的资源而已。要想把FPGA用起来还是简单的,因为无非就是那些资源,在理解了前面两点再搞个实验板,跑跑实验,做点简单的东西是可以的。而真正要把FPGA用好,那光懂点FPGA知识就远远不够了。因为最终要让FPGA里面的资源如何组合,实现何种功能才能满足系统的需要,那就需要懂得更多更广泛的知识。4. 数字逻辑知识是根本
无论是FPGA的哪个方向,都离不开数字逻辑知识的支撑。FPGA说白了是一种实现数字逻辑的方式而已。如果连最基本的数字逻辑的知识都有问题,学习FPGA的愿望只是空中楼阁而已。数字逻辑是任何电子电气类专业的专业基础知识,也是必须要学好的一门课。
如果不能将数字逻辑知识烂熟于心,养成良好的设计习惯,学FPGA到最后仍然是雾里看花水中望月,始终是一场空的。以上四条只是我目前总结菜鸟们在学习FPGA时所最容易跑偏的地方,FPGA的学习其实就像学习围棋一样,学会如何在棋盘上落子很容易,成为一位高手却是难上加难。要真成为李昌镐那样的神一般的选手,除了靠刻苦专研,恐怕还确实得要一点天赋。荐读
1. 入门首先要掌握HDL(HDL=verilog+VHDL)
第一句话是:还没学数电的先学数电。然后你可以选择verilog或者VHDL,有C语言基础的,建议选择VHDL。因为verilog太像C了,很容易混淆,最后你会发现,你花了大量时间去区分这两种语言,而不是在学习如何使用它。当然,你思维能转得过来,也可以选verilog,毕竟在国内verilog用得比较多。接下来,首先找本实例抄代码。抄代码的意义在于熟悉语法规则和编译器(这里的编译器是硅编译器又叫综合器,常用的编译器有:Quartus、ISE、Vivado、Design Compiler 、Synopsys的VCS、iverilog、Lattice的Diamond、Microsemi/Actel的Libero、Synplify pro),然后再模仿着写,最后不看书也能写出来。编译完代码,就打开RTL图,看一下综合出来是什么样的电路。HDL是硬件描述语言,突出硬件这一特点,所以要用数电的思维去思考HDL,而不是用C语言或者其它高级语言,如果不能理解这句话的,可以看《什么是硬件以及什么是软件》。在这一阶段,推荐的教材是《Verilog传奇》、《Verilog HDL高级数字设计》或者是《用于逻辑综合的VHDL》。不看书也能写出个三段式状态机就可以进入下一阶段了。此外,你手上必须准备Verilog或者VHDL的官方文档,《verilog_IEEE官方标准手册-2005_IEEE_P1364》、《IEEE Standard VHDL Language_2008》,以便遇到一些语法问题的时候能查一下。2. 独立完成中小规模的数字电路设计
现在,你可以设计一些数字电路了,像交通灯、电子琴、DDS等等,推荐的教材是夏老《Verilog 数字系统设计教程》(第三版)。在这一阶段,你要做到的是:给你一个指标要求或者时序图,你能用HDL设计电路去实现它。这里你需要一块开发板,可以选Altera的cyclone IV系列,或者Xilinx的Spantan 6。
还没掌握HDL之前千万不要买开发板,因为你买回来也没用。这里你没必要每次编译通过就下载代码,咱们用modelsim仿真(此外还有QuestaSim、NC verilog、Diamond的Active-HDL、VCS、Debussy/Verdi等仿真工具),如果仿真都不能通过那就不用下载了,肯定不行的。在这里先掌握简单的testbench就可以了。推荐的教材是《WRITING TESTBENCHES Functional Verification of HDL Models》。3. 掌握设计方法和设计原则
你可能发现你综合出来的电路尽管没错,但有很多警告。这个时候,你得学会同步设计原则、优化电路,是速度优先还是面积优先,时钟树应该怎样设计,怎样同步两个异频时钟等等。
推荐的教材是《FPGA权威指南》、《IP核芯志-数字逻辑设计思想》、《Altera FPGA/CPLD设计》第二版的基础篇和高级篇两本。学会加快编译速度(增量式编译、LogicLock),静态时序分析(timequest),嵌入式逻辑分析仪(signaltap)就算是通关了。如果有不懂的地方可以暂时跳过,因为这部分还需要足量的实践,才能有较深刻的理解。4. 学会提高开发效率
因为Quartus和ISE的编辑器功能太弱,影响了开发效率。所以建议使用Sublime text编辑器中代码片段的功能,以减少重复性劳动。Modelsim也是常用的仿真工具,学会TCL/TK以编写适合自己的DO文件,使得仿真变得自动化,推荐的教材是《TCL/TK入门经典》。
你可能会手动备份代码,但是专业人士都是用版本控制器的,所以,为了提高工作效率,必须掌握GIT。文件比较器Beyond Compare也是个比较常用的工具。此外,你也可以使用System Verilog来替代testbench,这样效率会更高一些。如果你是做IC验证的,就必须掌握System Verilog和验证方法学(UVM)。推荐的教材是《Writing Testbenches using SystemVerilog》、《The UVM Primer》、《System Verilog1800-2012语法手册》。掌握了TCL/TK之后,可以学习虚拟Jtag(ISE也有类似的工具)制作属于自己的调试工具,此外,有时间的话,最好再学个python。脚本,意味着一劳永逸。5. 增强理论基础
这个时候,你已经会使用FPGA了,但是还有很多事情做不了(比如,FIR滤波器、PID算法、OFDM等),因为理论没学好。我大概地分几个方向供大家参考,后面跟的是要掌握的理论课。信号处理 —— 信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、现代数字信号处理、盲信号处理、自适应滤波器原理、雷达信号处理
接口应用 —— 如:UART、SPI、IIC、USB、CAN、PCIE、Rapid IO、DDR、TCP/IP、SPI4.2(10G以太网接口)、SATA、光纤、DisplayPort
无线通信 —— 信号与系统、数字信号处理、通信原理、移动通信基础、随机过程、信息论与编码
CPU设计 —— 计算机组成原理、单片机、计算机体系结构、编译原理
仪器仪表 —— 模拟电子技术、高频电子线路、电子测量技术、智能仪器原理及应用
控制系统 —— 自动控制原理、现代控制理论、过程控制工程、模糊控制器理论与应用
压缩、编码、加密 —— 数论、抽象代数、现代编码技术、信息论与编码、数据压缩导论、应用密码学、音频信息处理技术、数字视频编码技术原理现在你发现,原来FPGA会涉及到那么多知识,你可以选一个感兴趣的方向,但是工作中很有可能用到其中几个方向的知识,所以理论还是学得越多越好。如果你要更上一层,数学和英语是不可避免的。6. 学会使用MATLAB仿真
设计FPGA算法的时候,多多少少都会用到MATLAB,比如CRC的系数矩阵、数字滤波器系数、各种表格和文本处理等。此外,MATLAB还能用于调试HDL(用MATLAB的计算结果跟用HDL算出来的一步步对照,可以知道哪里出问题)。推荐的教材是《MATLAB宝典》和杜勇的《数字滤波器的MATLAB与FPGA实现》。7. 图像处理
Photoshop
花一、两周的时间学习PS,对图像处理有个大概的了解,知道各种图片格式、直方图、色相、通道、滤镜、拼接等基本概念,并能使用它。这部分是0基础,目的让大家对图像处理有个感性的认识,而不是一上来就各种各样的公式推导。推荐《Photoshop CS6完全自学教程》。基于MATLAB或OpenCV的图像处理
有C/C++基础的可以学习OpenCV,否则的话,建议学MATLAB。这个阶段下,只要学会简单的调用函数即可,暂时不用深究实现的细节。推荐《数字图像处理matlab版》、《学习OpenCV》。图像处理的基础理论
这部分的理论是需要高数、复变、线性代数、信号与系统、数字信号处理等基础,基础不好的话,建议先补补基础再来。看不懂的理论也可以暂时先放下,或许学到后面就自然而然地开窍了。推荐《数字图像处理》。基于FPGA的图像处理
把前面学到的理论运用到FPGA上面,如果这时你有前面第七个阶段的水平,你将轻松地独立完成图像算法设计(图像处理是离不开接口的,上面第五个阶段有讲)。推荐《基于FPGA的嵌入式图像处理系统设计》、《基于FPGA的数字图像处理原理及应用》。进一步钻研数学。要在算法上更上一层,必然需要更多的数学,所以这里建议学习实分析、泛涵分析、小波分析等。
Ⅱ 有什么嵌入式视频教程适合自学的
原文链接:网页链接
我是1999年上的大学,物理专业。在大一时,我们班里普遍弥漫着对未来的不安,不知道学习了物理后出去能做什么。你当下的经历、当下的学习,在未来的一天肯定会影响到你。毕业后我们也各自找到了自己的职业:出国深造转行做金融、留校任教做科研、设计芯片、写程序、创办公司等等,这一切都离不开在校时学到的基础技能(数学、IT、电子电路)、受过煅炼的自学能力。
所以,各位正在迷茫的在校生,各位正在尝试转行的程序员,未来一定有你的位置,是好是坏取决于你当下的努力与积累。
我不能预言几年后什么行业会热门,也不能保证你照着本文学习可以发财。我只是一个有十几年经验的程序员,给对编程有兴趣的你,提供一些建议。
1.程序员的三大方向
程序员的方向,一般可以分为3类:专业领域、业务领域、操作系统领域。你了解它们后,按兴趣选择吧。
对于专业领域,我提供不了建议。
业务,也就是应用程序,它跟操作系统并不是截然分开的:
①开发实体产品时,应用程序写得好的人,有时候需要操作系统的知识,比如调度优先级的设置、知道某些函数可能会令进程休眠。
②写应用程序的人进阶为系统工程师时,他需要从上到下都了解,这时候就需要有操作系统领域的知识了,否则,你怎么设计整个系统的方案呢?
③做应用程序的人,需要了解行业的需求,理解业务的逻辑。所以,当领导的人,多是做应用的。一旦钻入了某个行业,很难换行业。
④而操作系统领域,做好了这是通杀各行业:他只负责底层系统,在上面开发什么业务跟他没关系。这行很多是技术宅,行业专家。
⑤操作系统和业务之间并没有一个界线。有操作系统经验,再去做应用,你会对系统知根知底,碰到问题时都有解决思路。有了业务经验,你再了解一下操作系统,很快就可以组成一个团队自立门户,至少做个CTO没问题。
1.1 专业领域
它又可以分为下面2类。
1.1.1 学术研究
比如语音、图像处理、人工智能,这类工作需要你有比较强的理论知识,我倾向于认为这类人是“科学家”,他们钻研多年,很多时候是在做学术研究。
在嵌入式领域,需要把他们的成果用某种算法表达出来,针对某种芯片进行优化,这部分工作也许有专人来做。
1.1.2 工程实现
也有这样一类人,他们懂得这些专业领域的概念,但是没有深入钻研。可以使用各类开源资料实现某个目标,做出产品。比如图像处理,他懂得用opencv里几百个复杂函数来实现头像识别。有时候还可以根据具体芯片来优化这些函数。
“专业领域”不是我的菜,如果你要做这一块,我想最好的入门方法是在学校学习研究生、博士课程。
1.2 业务领域
换句话说,就是应用程序,这又可以分为下面2类。
1.2.1 界面显示
做产品当然需要好的界面,但是,不是说它不重要,是没什么发展后劲。
现在的热门词是Android APP和IOS APP开发。你不要被Android、IOS两个词骗了,它们跟以前的VC、VB是同一路货色,只是、仅仅是一套GUI控件的实现。
希望没有冒犯到你,我有理由。
一个程序需要有GUI界面,但是程序的内在逻辑才是核心。Android、IOS的开发工具给我们简化了GUI的开发,并提供了这些控件的交互机制,封装并提供了一些服务(比如网络传输)。但是程序内部的业务逻辑、对视频图像声音的处理等等,这才是核心。另外别忘了服务器那边的后台程序:怎样更安全地保存数据、保护客户的隐私,怎样处理成千上万上百万的并发访问,等等,这也是核心。
但是,从Android、IOS APP入门入行,这很快!如果你是大四,急于找到一份工作,那么花上1、2个月去学习Android或IOS,应该容易找到工作,毕竟APP的需求永远是最大的,现在这两门技术还算热门。在2011、2012年左右,Android程序员的起薪挺高,然后开始下滑。Android APP的入门基本只要1个月,所以懂的人也越来越多。2013、2014年,IOS开发的工资明显比Android高了,于是各类IOS培训也火曝起来。中华大地向来不缺速成人才,估计再过一阵子IOS工程师也是白菜价了。
会Android、IOS只是基本要求,不信去51job搜搜Android或IOS,职位要求里肯定其他要求。
1.2.2 业务逻辑
举个简单例子,做一个打卡软件,你需要考虑这些东西:
①正常流程是上班下班时都要打卡
②有人忘记了怎么办?作为异常记录在案,推送给管理员
③请假时怎么处理?
④加班怎么处理?
对于更复杂的例子,视频会议系统里,各个模块怎么对接,各类协议怎么兼容,你不深入这个行业,你根本搞不清楚。
应用开发的职位永远是最多的,入门门槛也低。基本上只要你会C语言,面试时表现比较得体,一般公司都会给你机会。因为:
①你进公司后,还需要重新培训你:熟悉它们的业务逻辑。
②你要做的,基本也就是一个个模块,框架都有人给你定好了,你去填代码就可以了。
说点让你高兴的事:软件公司里,做领导的基本都是写应用程序的(当然还有做市场的)。写应用程序的人,对外可以研究市场接待客户,对内可以管理程序员完成开发,不让他做领导让谁做?
如果你的志向是写应用程序,那么我建议你先练好基本功:数据结构、算法是必备,然后凭兴趣选择数据库、网络编程等等进行深入钻研。
最后,选择你看好的、感兴趣的行业深耕个10年吧。做应用开发的人选择了某个行业,后面是很难换行业的,选行很重要!
1.3 操作系统领域
UCOS太简单,VxWorks太贵太专业,Windows不玩嵌入式了,IOS不开源,所以对于操作系统领域我们也只能玩linux了。
在嵌入式领域Linux一家独大!
Android呢?Android跟QT一样,都是一套GUI系统。只是Google的实力太强了,现在Android无处不在,所以很多时候Linux+Android成了标配。注意,在这里我们关心的是Android的整个系统、里面的机制,而不是学习几个API然后开发界面程序。操作系统领域所包含的内容,简单地说,就是制作出一台装好系统的专用“电脑”,可以分为:
①为产品规划硬件:
按需求、性能、成本选择主芯片,搭配周边外设,交由硬件开发人员设计。
②给单板制作、安装操作系统、编写驱动
③定制维护、升级等系统方案
④还可能要配置、安装Android等GUI系统:
⑤为应用开发人员配置开发环境
⑥从系统角度解决疑难问题
这个领域,通常被称为“底层系统”或是“驱动开发”。
先解决2个常见误区:
①这份工作是写驱动程序吗?
看看上面罗列的6点,应该说,它包含驱动开发,但远远不只有驱动开发。
②我们还需要写驱动吗?不是有原厂吗?或者只需要改改就可以?
经常有人说,芯片原厂都做好驱动了,拿过来改改就可以了。如果,你的硬件跟原厂的公板完全一样,原厂源码毫无BUG,不想优化性能、削减成本,不想做一些有特色的产品,那这话是正确的。
但是在这个不创新就是找死的年代,可能吗?!原因有二:
①即使只是修改代码,能修改的前提是能理解;能理解的最好煅炼方法是从零写出若干驱动程序。
②很多时候,需要你深度定制系统。
以前做联发科手机只需要改改界面就可以出货了,现在山寨厂一批批倒下。大家都使用原厂的方案而不加修改时,最后只能拼成本。
举个例子,深圳有2家做交通摄像头、监控摄像头的厂家,他们曾经找我做过4个项目:
①改进厂家给的SD卡驱动性能,使用DMA。
②换了Flash型号后,系统经常出问题,需要修改驱动BUG。
③触摸屏点击不准,找原因,后来发现是旁路电容导致的。
④裁减成本,把4片DDR换为2片DDR,需要改bootloader对DDR的初始化。
这些项目都很急,搞不定就无法出货,这时候找原厂?除非你是中兴华为等大客户,否则谁理你?
我在中兴公司上班时,写驱动的时间其实是很少的,大部分时间是调试:系统调优,上帮APP工程师、下帮硬件工程师查找问题。我们从厂家、网上得到的源码,很多都是标准的,当然可以直接用。但是在你的产品上也许优化一下更好。比如我们可以把摄像头驱动和DMA驱动揉合起来,让摄像头的数据直接通过DMA发到DSP去。我们可以在软件和硬件之间起桥梁作用,对于实体产品,有可能是软件出问题也可能是硬件出问题,一般是底层系统工程师比较容易找出问题。
当硬件、软件应用出现问题,他们解决不了时,从底层软件角度给他们出主意,给他们提供工具。再比如方案选择:芯片性能能否达标、可用的BSP是否完善等等,这只能由负责整个方案的人来考虑,他必须懂底层。
在操作系统领域,对知识的要求很多:
①懂硬件知识才能看懂电路图
②英文好会看芯片手册
③有编写、移植驱动程序的能力
④对操作系统本身有一定的理解,才能解决各类疑难问题
⑤理解Android内部机制
⑥懂汇编、C语言、C++、JAVA
它绝对是一个大坑,没有兴趣、没有毅力的人慎选。
①这行的入门,绝对需要半年以上,即使全天学习也要半年。
②它的职位,绝对比APP的职位少
③并且你没有1、2年经验,招你到公司后一开始你做的还是APP。
优点就是:
①学好后,行业通杀,想换行就换行;想自己做产品就自己做产品。
②相比做应用程序的人,不会被经常变动的需求搞得天天加班。
③门槛高,当然薪水相对就高。
操作系统领域,我认为适合于这些人:
①硬件工程师想转软件工程师,从底层软件入门会比较好
②单片机工程师,想升级一下。会Linux底层的人肯定会单片机,会单片机的人不一定会Linux。
③时间充足的学生:如果你正读大二大三,那么花上半年学习嵌入式Linux底层多有益处。
④想掌握整个系统的人,比如你正在公司里写APP,但是想升为系统工程师,那么底层不得不学。
⑤想自己创业做实体产品的工程师,你有钱的话什么技术都不用学,但是如果没钱又想做产品,那么Linux底层不得不学。
⑥做Linux APP的人,没错,他们也要学习。
这部分人不需要深入,了解个大概就可以:bootloader是用来启动内核,Linux的文件系统(第1个程序是什么、做什么、各目录干嘛用)、APP跟驱动程序的调用关系、工具链,有这些概念就可以了
本文中,就把操作系统默认为Linux,讲讲怎么学习嵌入式Linux+Android系统。
1.4 嵌入式Linux+Android系统包含哪些内容
嵌入式Linux系统包含哪些东西?不要急,举一个例子你就知道了。
①电脑一开机,那些界面是谁显示的?
是BIOS,它做什么?一些自检,然后从硬盘上读入windows,并启动它。
类似的,这个BIOS对应于嵌入式Linux里的bootloader。这个bootloader要去Flash上读入Linux内核,并启动它。
②启动windows的目的是什么?
当然运行应用程序以便上网、聊天什么的了。
这些上网程序、聊天程序在哪?
在C盘、D盘上。
所以,windows要先识别出C盘、D盘。在Linux下我们称之为根文件系统。
③windows能识别出C盘、D盘,那么肯定有读写硬盘的能力。
这个能力我们称之为驱动程序。当然不仅仅是操作硬盘,还有网卡、USB等等其他硬件。嵌入式Linux能从Flash上读出并执行应用程序,肯定也得有Flash的驱动程序啊,当然也不仅仅是Flash。
简单地说,嵌入式LINUX系统里含有bootloader、内核、驱动程序、根文件系统、应用程序这5大块。而应用程序,我们又可以分为:C/C++、Android。
所以,嵌入式Linux+Android系统包含以下6部分内容:
①bootloader
②Linux内核
③驱动程序
④使用C/C++编写的应用程序
⑤Android系统本身
⑥Android应用程序
Android跟Linux的联系实在太大了,它的应用是如此广泛,学习了Linux之后没有理由停下来不学习Android。在大多数智能设备中,运行的是Linux操作系统;它上面要么安装有Android,要么可以跟Android手机互联。现在,Linux+Android已成标配。
2. 怎么学习嵌入式Linux操作系统
本文假设您是零基础,以实用为主,用最快的时间让你入门;后面也会附上想深入学习时可以参考的资料。
在实际工作中,我们从事的是“操作系统”周边的开发,并不会太深入学习、修改操作系统本身。
①操作系统具有进程管理、存储管理、文件管理和设备管理等功能,这些核心功能非常稳定可靠,基本上不需要我们修改代码。我们只需要针对自己的硬件完善驱动程序
②学习驱动时必定会涉及其他知识,比如存储管理、进程调度。当你深入理解了驱动程序后,也会加深对操作系统其他部分的理解
③Linux内核中大部分代码都是设备驱动程序,可以认为Linux内核由各类驱动构成
但是,要成为该领域的高手,一定要深入理解Linux操作系统本身,要去研读它的源代码。
在忙完工作,闲暇之余,可以看看这些书:
①赵炯的《linux内核完全注释》,这本比较薄,推荐这本。他后来又出了《Linux 内核完全剖析》,太厚了,搞不好看了后面就忘记前面了。
②毛德操、胡希明的《LINUX核心源代码情景分析》,此书分上下册,巨厚无比。当作字典看即可:想深入理解某方面的知识,就去看某章节。
③其他好书还有很多,我没怎么看,没有更多建议
基于快速入门,上手工作的目的,您先不用看上面的书,先按本文学习。
2.1 入门路线图
假设您是零基础,我们规划了如下入门路线图。前面的知识,是后面知识的基础,建议按顺序学习。每一部分,不一定需要学得很深入透彻,下面分章节描述。
2.2 学习驱动程序之前的基础知识
2.2.1 C语言
只要是理工科专业的,似乎都会教C语言。我见过很多C语言考试90、100分的,一上机就傻了,我怀疑他们都没在电脑上写过程序。
理论再好,没有实践不能干活的话,公司招你去干嘛?
反过来,实践出真知,学习C语言,必须练练练、写写写!
当你掌握基本语法后,就可以在电脑上练习一些C语言习题了;
当你写过几个C程序后,就可以进入下一阶段的裸机开发了。
①不需要太深入
作为快速入门,只要你会编写“Hello, world!”,会写冒泡排序,会一些基础的语法操作,暂时就够了。
指针操作是重点,多练习;
不需要去学习过多的数据结构知识,只需要掌握链表操作,其他不用学习,比如:队列、二叉树等等都不用学;不需要去学习任何的函数使用,比如文件操作、多线程编程、网络编程等等;这些知识,在编写Linux应用程序时会用,但是在操作系统特别是驱动学习时,用不着!
永往直前吧,以后碰到不懂的C语言问题,我们再回过头来学习。
在后续的“裸机开发”中,会让你继续练习C语言,那会更实战化。
C语言是在写代码中精进的。
②可以在Visual Studio下学习,也可以在Linux下学习,后者需要掌握一些编译命令,我们暂时没有提供C语言的教程,找一本C语言书,网上找找免费的C语言视频(主要看怎么搭建环境),就可以自学了。
2.2.2 PC Linux基本操作:
对于PC Linux,我们推荐使用Ubuntu,在它上面安装软件非常简便。
我们的工作模式通常是这样:在Windows下阅读、编写代码,然后把代码上传到PC Linux去编译。实际上,Ubuntu的桌面系统已经很好用了,我们拿到各种智能机可以很快上手,相信Ubuntu的桌面系统也可以让你很快上手。为了提高工作效率,我们通常使用命令行来操作Ubuntu。
不用担心,你前期只需要掌握这几条命令就可以了,它们是如此简单,我干脆列出它们:
①cd : Change Directory(改变目录)
cd 目录名 // 进入某个目录cd .. // cd “两个点”:返回上一级目录cd - // cd “短横”:返回上一次所在目录
②pwd : Print Work Directory(打印当前目录 显示出当前工作目录的绝对路径)
③mkdir : Make Directory(创建目录)
mkdir abc // 创建文件夹abc
mkdir -p a/b/c // 创建文件夹a,再a下创建文件夹b,再在b下创建文件夹c
④rm : Remove(删除目录或文件)
rm file // 删除名为file的文件
rm -rf dir // 删除名为dir的目录
⑤ls : List(列出目录内容)
⑥mount : 挂载
mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.123:/work/nfs_root /mnt
mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt
⑦chown : Change owner(改变文件的属主,即拥有者)
chown book:book /work -R //对/work目录及其下所有内容,属主改为book用户,组改为book
⑧chmod : Change mode(改变权限),下面的例子很简单粗暴
chmod 777 /work -R // 对/work目录及其下所有内容,权限改为可读、可写、可执行
⑨vi : Linux下最常用的编辑命令,使用稍微复杂,请自己搜索用法。
要练习这些命令,你可以进入Ubuntu桌面系统后,打开终端输入那些命令;或是用SecureCRT、putty等工具远程登录Ubuntu后练习。
2.2.3 硬件知识
我们学习硬件知识的目的在于能看懂原理图,看懂通信协议,看懂芯片手册;不求能设计原理图,更不求能设计电路板。
对于正统的方法,你应该这样学习:
①学习《微机原理》,理解一个计算机的组成及各个部件的交互原理。
②学习《数字电路》,理解各种门电路的原理及使用,还可以掌握一些逻辑运算(与、或等)。
③《模拟电路》?好吧,这个不用学,至少我在工作中基本用不到它,现在全忘光了。
就我个人经验来说,这些课程是有用的,但是:
①原理有用,实战性不强。
比如《微机原理》是基于x86系统,跟ARM板子有很大差别,当然原理相通。
我是在接触嵌入式编程后,才理解了这些课程。
②每本书都那么厚,内容都很多,学习时间过长,自学有难度。
针对这些校园教材的不足,并结合实际开发过程中要用到的知识点,我们推出了《学前班_怎么看原理图》的系列视频:
学前班第1课第1节___怎么看原理图之GPIO和门电路.wmv
学前班第1课第2.1节_怎么看原理图之协议类接口之UART.wmv
学前班第1课第2.2节_怎么看原理图之协议类接口之I2C.wmv
学前班第1课第2.3节_怎么看原理图之协议类接口之SPI.wmv
学前班第1课第2.4节_怎么看原理图之协议类接口之NAND Flash.wmv
学前班第1课第2.5节_怎么看原理图之协议类接口之LCD.wmv
学前班第1课第3节___怎么看原理图之内存类接口.wmv
学前班第1课第4.1节_怎么看原理图之分析S3C2410开发板.wmv
学前班第1课第4.2节_怎么看原理图之分析S3C2440开发板.wmv
学前班第1课第4.3节_怎么看原理图之分析S3C6410开发板.wmv
即使你只具备初中物理课的电路知识,我也希望能通过这些视频,让你可以看懂原理图,理解一些常见的通信协议;如果你想掌握更多的硬件知识,这些视频也可以起个索引作用,让你知道缺乏什么知识。
这些视频所讲到的硬件知识,将在《裸板开发》系列视频中用到,到时可以相互对照着看,加深理解。
2.2.4 要不要专门学习Windows下的单片机开发
很多学校都开通了单片机的课程,很多人都是从51单片机、AVR单片机,现在比较新的STM32单片机开始接触嵌入式领域,并且使用Windows下的开发软件,比如keil、MDK等。
问题来了,要不要专门学习Windows下的单片机开发?
①如果这是你们专业的必修课,那就学吧
②如果你的专业跟单片机密切相关,比如机械控制等,那就学吧
③如果你只是想从单片机入门,然后学习更广阔的嵌入式Linux,那么放弃在Windows下学习单片机吧!
理由如下:
①Windows下的单片机学习,深度不够
Windows下有很好的图形界面单片机开发软件,比如keil、MDK等。
它们封装了很多技术细节,比如:
你只会从main函数开始编写代码,却不知道上电后第1条代码是怎么执行的;
你可以编写中断处理函数,但是却不知道它是怎么被调用的;
你不知道程序怎么从Flash上被读入内存;
也不知道内存是怎么划分使用的,不知道栈在哪、堆在哪;
当你想裁剪程序降低对Flash、内存的使用时,你无从下手;
当你新建一个文件时,它被自动加入到工程里,但是其中的机理你完全不懂;
等等等。
②基于ARM+Linux裸机学习,可以学得更深,并且更贴合后续的Linux学习。实际上它就是Linux下的单片机学习,只是一切更加原始:所有的代码需要你自己来编写;哪些文件加入工程,需要你自己来管理。
在工作中,我们当然倾向于使用Windows下更便利的工具,但是在学习阶段,我们更想学习到程序的本质。
一切从零编写代码、管理代码,可以让我们学习到更多知识:
你需要了解芯片的上电启动过程,知道第1条代码如何运行;
你需要掌握怎么把程序从Flash上读入内存;
需要理解内存怎么规划使用,比如栈在哪,堆在哪;
需要理解代码重定位;
需要知道中断发生后,软硬件怎么保护现场、跳到中断入口、调用中断程序、恢复现场;
你会知道,main函数不是我们编写的第1个函数;
你会知道,芯片从上电开始,程序是怎么被搬运执行的;
你会知道,函数调用过程中,参数是如何传递的;
你会知道,中断发生时,每一个寄存器的值都要小心对待;
等等等。
你掌握了ARM+Linux的裸机开发,再回去看Windows下的单片机开发,会惊呼:怎么那么简单!并且你会完全明白这些工具没有向你展示的技术细节。
驱动程序=Linux驱动程序软件框架+ARM开发板硬件操作,我们可以从简单的裸机开发入手,先掌握硬件操作,并且还可以:
①掌握如何在PC Linux下编译程序、把程序烧录到板子上并运行它
②为学习bootloader打基础:掌握了各种硬件操作后,后面一组合就是一个bootloader
2.2.5 为什么选择ARM9 S3C2440开发板,而不是其他性能更好的?
有一个错误的概念:S3C2440过时了、ARM9过时了。
这是不对的,如果你是软件工程师,无论是ARM9、ARM11、A8还是A9,对我们来说是没有差别的。
一款芯片,上面有CPU,还有众多的片上设备(比如UART、USB、LCD控制器)。我们写程序时,并不涉及CPU,只是去操作那些片上设备。
所以:差别在于片上设备,不在于CPU核;差别在于寄存器操作不一样。
因为我们写驱动并不涉及CPU的核心,只是操作CPU之外的设备,只是读写这些设备的寄存器。
之所以推荐S3C2440,是因为它的Linux学习资料最丰富,并有配套的第1、2期视频。
2.2.6 怎么学习ARM+Linux的裸机开发
学习裸机开发的目的有两个:
①掌握裸机程序的结构,为后续的u-boot作准备
②练习硬件知识,即:怎么看原理图、芯片手册,怎么写代码来操作硬件
后面的u-boot可以认为是裸机程序的集合,我们在裸机开发中逐个掌握各个部件,再集合起来就可以得到一个u-boot了。
后续的驱动开发,也涉及硬件操作,你可以在裸机开发中学习硬件知识。
注意:如果你并不关心裸机的程序结构,不关心bootloader的实现,这部分是可以先略过的。在后面的驱动视频中,我们也会重新讲解所涉及的硬件知识。
推荐两本书:杜春蕾的《ARM体系结构与编程》,韦东山的《嵌入式Linux应用开发完全手册》。后者也许是国内第1本涉及在PC Linux环境下开发的ARM裸机程序的书,如果我说错了,请原谅我书读得少。
对于裸机开发,我们提供有2部分视频:
①环境搭建
第0课第1节_刚接触开发板之接口接线.wmv
第0课第2节_刚接触开发板之烧写裸板程序.wmv
第0课第3节_刚接触开发板之重烧整个系统.wmv
第0课第4节_刚接触开发板之使用vmwae和预先做好的ubuntu.wmv
第0课第5节_刚接触开发板之u-boot打补丁编译使用及建sourceinsight工程.wmv
第0课第6节_刚接触开发板之内核u-boot打补丁编译使用及建sourceinsight工程.wmv
第0课第7节_刚接触开发板之制作根文件系统及初试驱动.wmv
第0课第8节_在TQ2440,MINI2440上搭建视频所用系统.wmv
第0课第9节_win7下不能使用dnw烧写的替代方法.wmv
.................
原文链接:网页链接
Ⅲ OpenCV2计算机视觉编程手册的内容简介
《OpenCV2计算机视觉编程手册》以案例的形式介绍OpenCV 2.X的新特性和C++新接口,案例中包含具体的代码与详细的说明。本书很好地平衡了基础知识与进阶内容,要求读者具有基础的C++知识。本书既适合想要学习计算机视觉的C++初学者,也适合专业的软件开发人员。
Ⅳ OpenCV2计算机视觉编程手册的作者介绍
加拿大渥太华教授,于1996年获得蒙特利尔INRS-Telecommunications博士学位。他是计算机视觉领域的研究员,兴趣包括食品分析、智能视觉监控,以及基于图像的建模。他是VIVA实验室的联合创始人,同时还是iWatchLife(一家提供云端视频监控服务的公司)的首席科学家。他与别人合着了Object-oriented SoftwareEnginieering一书,由McGraw-Hill于2011年出版。
Ⅳ 哪些网站可以找到优秀的C++opencv程序代码
以上回答的都不错。
找个看这个编程手册入门,找GitHub上的源代码,
或者直接看OpenCV中的源代码。
此外还可以去下面的网站:
OpenCV Webinar Latest Downloads
OpenCV Yahoo Group
OpenCV developer Wiki
NVIDIA Geo-Intelligence program
本来想带超级链接的,但是网络问答会屏蔽,不让发超链。
你直接网络“Opencv Developer”吧。
Ⅵ 学opencv需要什么数学知识吗
作为计算机视觉的开源库,OpenCV强大而实用,下面分享一下我学OpenCV的经验。
刚开始是由于大学生创新项目的原因,在大二的时候就开始接触,当时我已经有了C++和Java的基础了。不过先声明一下,两种语言我都学得不怎么样,囧~既然你想学C++版的OpenCV的API,那就要掌握C++的基础知识,特别是类、继承方面的基本原理,当然要求不是很高,理解就行。我说有Java基础,不是让你学Java,而是掌握一种查API手册的习惯和能力,就是,遇到不懂的类或函数(方法),通过查手册了解。我的这种能力是从Java课上学到的,故在这里赘述。
拿到的第一本书叫《学习OpenCV(中文版)》,这本书是C语言版的,比较经典了。说实话,个人觉得对我的帮助不是很大。除了让我学会了读取图像和视频,还有知道一些图像处理的函数之外,其他倒没有什么。不过里面的原理倒是介绍的不错,不过对于初学者来说,可能效果不是那么好。因为里面涉及的东西太多,感觉吸收有压力。
上面是C语言版的,学着不方便。关于C++版的学习,经过摸索,强烈建议到OpenCV中文网 ,跟着这个教程,一步步的学,基础就可以打牢了。这个教程很好,从安装OpenCV到各个模块的学习,都有简明扼要的讲解和例子源代码(很多可以从OpenCV自带例程中找到)。有些函数如果不熟悉,可以到“中文文档”子模块 去查。当然,你可以在论坛上注册个帐号,和别人交流等等。推荐一本书《OpenCV2计算机视觉编程手册》张静,科学出版社。(opencv2主要是针对C++版的)
总的来说,学习OpenCV的时候,切忌一下几点:
有一定的C++基础,会查阅API手册;
学会安装配置开发环境;
针对各个模块学,核心模块必学(特别是矩阵处理),基础的图像处理也要学,其他结合项目学;
边学边动手,一定要敲代码,看例程;
遇到问题,查手册,上论坛,网上找资源。。。