嵌入式开发相关知识总结

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

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  

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

U-Boot

    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

LINUX内核

    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

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

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

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

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

无线通讯应用

1、无线wifi模块应用

2、3G模块应用

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

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。

 

嵌入式学习步骤

    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 

    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 

    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

嵌入式开发硬件知识

    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。

　　审核编辑：汤梓红