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嵌入式开发的流程及背景

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gaosmile 发布时间:2020-8-1 16:13
  嵌入式开发的流程

       当前,嵌入式开发已经逐步规范化,在遵循一般工程开发流程的基础上,嵌入式开发有其自身的一些特点。主要包括系统需求分析(要求有严格规范的技术要求)、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试,最终得到产品。

       (1)系统需求分析。确定设计任务和设计目标,并提炼出设计规格说明书,作为正式设计指导和验收的标准。系统的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。功能性需求是系统的基本功能,如输入输出信号、操作方式等;非功能性需求包括系统性能、成本、功耗、体积、重量等因素。

       (2)体系结构设计。描述系统如何实现所述的功能和非功能性需求,包括对硬件、软件和执行装置的功能划分,以及系统的软件、硬件选型等。一个好的体系结构是设计成功与否的关键。

       (3)硬件/软件协同设计。基于体系结构,对系统的软件、硬件进行详细设计。为了缩短产品开发周期,设计往往是并行的。嵌入式系统设计的工作大部分都集中在软件设计上,面向对象技术、软件组件技术、模块化设计是现代软件工程经常采用的方法。

       (4)系统集成。把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起,进行调试,发现并改进单元设计过程中的错误。

       (5)系统测试。对设计好的系统进行测试,看其是否满足规格说明书中给定的功能要求。

       嵌入式系统开发模式最大特点是软件、硬件综合开发。这是因为嵌入式产品是软硬件的结合体,软件针对硬件开发、固化、不可修改 。

       嵌入式开发的前景

       嵌入式系统是软硬结合的东西,搞嵌入式开发的人有两类。

       一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、Board Support Package(像PC的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。

       另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。如果这类人对硬件原理和接口有较好的掌握,也完全可以写BSP和硬件驱动程序。嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上,在软件方面是最有“花头“可做的),所以软件研发人员完全不用担心在嵌入式市场上的无用武之地,越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是趋势。

       嵌入式领域较新,发展非常快,很多软硬件技术出现的时间都不太长(如ARM处理器、嵌入式操作系统、LINUX操作系统),大多数人没有条件接触或进入嵌入式行业,更谈不上能有机会接受专业人士的指导。因此,踏进这个行业的难度比较大,嵌入式人才稀缺,身价自然也水涨船高。

       权威部门统计,我国嵌入式人才缺口每年50万人左右。根据前程无忧网发布的调查报告,嵌入式软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一,具有10年工作经验的高级嵌入式工程师年薪在30万元左右。即使是初级的嵌入式软件开发人员,平均月薪也达到了3000—5000元,中高级的嵌入式工程师月薪平均超过10000元。 做软件实际上有高下之分,开发语言从机器语言、汇编到C、C++,再到红透半边天的Java、C#等,该学哪种呢?为什么有些开发者工资低,而有些开发者千金难求?为什么3年的Java高级程序员薪水仅仅8k-10k,而一个Linux底层C语言程序员两年经验就敢要10k的薪水?

       还是门槛,比如月薪15k的Linux嵌入式开发职位,门槛就有 Linux系统、Shell编程、Linux开发环境、C语言、ARM硬件平台、数据结构、Linux内核、驱动程序等,粗略数数就有8道关口,他需要非常熟悉整个的计算机体系,能做出实际的产品,而Java的开发者却仅仅是会使用名叫Java的语言工具,始终高高飘在众多层次之上,开发项目非常快,甚至可以不知道OSI模型,很可能自始至终都是软件蓝领。

       嵌入式开发本身也有高下之分,至少包含嵌入式应用程序工程师和底层的驱动内核工程师两种。前者同样是使用现成工具进行简单劳动,比如使用J2ME开发小游戏或者进行一些界面开发,而后者是根据芯片具体情况把操作系统(如Linux)移植到上面,同时编写必要的驱动程序,改写相应的内核代码。很显然后者是一个公司真正的技术核心。而技术核心的工资很可能是其他开发者的数倍。嵌入式开发突出强制和项目,学习不仅仅是学习几项技术,而是构建你的知识体系。比如学习嵌入式开发,就要从基础Linux,C语言,数据结构开始,到ARM,汇编,Linux内核、驱动等,更重要的是更多的项目练习,设计至少5个项目,多达10000行强制核心代码的编写可以让你真正获得知识。为进入外企或者出国做准备。未来的几年内,随着信息化,智能化,网络化的发展,嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝99年1月访华时预言,4~5年后嵌入式智能(电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中,对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元,2000年达到13000亿美元,预计2005年,销售额将达18000亿美元。一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布,日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案,如物流管理、条码扫描、移动信息采集等,这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域,不仅可以用于ATM机,自动售货机,工业控制等专用设备,和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合,嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。

       经济型闪存将会成为嵌入式市场的一个方向。


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