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成为高级嵌入式系统硬件工程师，您还缺什么？
本文将从技术和就业经验等角度为即将进入嵌入式开发的程序员们，详细讲述了嵌入的概
念，嵌入式开发之间的异同以及应该如½做出选择，希望对大家有所帮助。
一、嵌入式系统的概念
1、从硬件上，将基于 CPU 的处围器件，整合到 CPU 芯片内部，比如早期基于 X86 ½系
结构下的计算机，CPU 只是有运算器和累加器的功½，一切芯片要造外部桥路来扩展实现，
象串口之类的½是靠外部的 16C550/2 的串口控制器芯片实现，而目前的这种串口控制器芯
片早已集成到 CPU 内部，还有 PC 机有显卡，而多数嵌入式处理器½带有 LCD 控制器，½其
种意义上就相½于显卡。比较高端的 ARM 类 Intel Xscale 架构下的 IXP ½络处理器 CPU 内
部集成 PCI 控制器
（可配成支持 4 个 PCI 从设备或配成自身为 CPI 从设备）
;还集成 3 个 NPE
½络处理器引擎，其中两个对应于两个 MAC 地址， 可用于½关交换用，而另外一个 NPE ½
络处理器引擎支持 DSL，只要外面再加个 PHY 芯片即可以实现 DSL 上½功½。IXP 系列最高
主频可以达到 1.8G，支持 2G 内存，1G×10 或 10G×1 的以太½口或 Febre channel 的光通
道。IXP 系列应该是目标基于 ARM ½系统结构下由 intel 进行整合后成 Xscale 内核的最高
的处理器了。
2、
从½件上前，
就是在定制操½系统内核里将应用一并选入，
编译后将内核下½½到 ROM
中。
而在定制操½系统内核时所选择的应用程序组 件就是完成了½件的
“嵌入” 比如 WinCE
，
在内核定制时，会有相应选择，其中就是 wordpad，PDF，MediaPlay 等等选择，如果我们选
择 了，在 CE 启动后，就可以在界面中找到这些东西，如果是以前 PC 上将的 windows 操½
系统，多半的东西½需要我们得新再装。
3、把½件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的 ROM 中就实现了一
个真正的“嵌入”。
以上的定义是我在 6、7 年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也
有很多，
½在这个领域范围内，
谁½不敢说自己的定义是十分确切的，
包括那些专家学者们，
历为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科
二、嵌入式系统的分层与专业的分类。
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嵌入式系统分为 4 层，硬件层、驱动层、操½系统层和应用层。
1、硬件层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且½用
C 和汇编语言来编程的话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层也是驱动层的基
础，一个优秀的驱动工程师是要½够看懂硬件的电路图和自行完成 CPLD 的逻辑设计的，同
时还要对操½系统内核及其调度性相½的熟悉的。½硬件平台是基础，增值还要靠½件。
硬件层比较适合于，电子、通信、自动化、机电一½、信息工程类专业的人来搞，需要
掌握的专业基础知识有，单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C 语言。
2、 驱动层，这部分比较难，驱动工程师不仅要½看懂电路图还要½对操½系统内核十
分的精通，以便其所写的驱动程序在系统调用时，不会独占操½系统时间片，而导 至其它
任务不½动行，不懂操½系统内核架构和实时调度性，没有良½的驱动编写风格，按大多数
书上所说添加的驱动的方式，很多人½½做到，½可½连个初级的 驱动工程师的水平½达
不到，
这样所写的驱动在应用调用时就如同 windows 下我们打开一个程序运行后，
再打开一
个程序时，要不就是中断以前的程序，要不 就是等上一会才½运行后来打开的程序。想做
个½的驱动人员没有三、四年功底，操½系统内核不研究上几编，不是太容易成功的，½其
工资在嵌入式系统四层中可 是最高的。
驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一½、信息工程类专业尤其是计算机偏½
系结构类专业的人来搞，除硬件层所具备的基础学科外，还要对数据结构与算法、操½系统
原理、编译原理½要十分精通了解。
3、操½系统层，对于操½系统层目前可½只½说是简单的移植，而很少有人来自已写
操½系统，或者写出缺胳膊少腿的操½系统来，这部分工½大½由驱动工程师来完成。操½
系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。据说，
XP 操½系统是微½投入 300 人用两年时间才搞定的，总时工时是 600 人年，中科院½件所
自己的女娲 Hopen 操½系统估计也得花遇几百人年才½搞定。
因此这部分工½相对来讲没有
太大意义。
4、应用层，相对来讲较为容易的，如果会在 windows 下如½进行编程接口½数调用，
到操½系统下只是编译和开发环 境有相应的变化而已。
如果涉及 Jave 方面的编程也是如此
的。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理的，不必½结到嵌入式系统范畴内。½
如果涉及嵌 入式系统下面嵌入式数据库、基于嵌入式系统的½络编程和基于某此应用层面
的协议应用开发（比如基于 SIP、H.323、Astrisk）方面又较为复杂， 并且有难度了。
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三、目标与定½。
先有目标，再去定½。
学 ARM，从硬件上讲，一方面就是学习接口电路设计，另一方面就是学习汇编和 C 语言
的板级编程。如果从½件上讲，就是要学习基于 ARM 处理器的操½系统层面 的驱动、移植
了。这些对于初学½来说必须明确，要么从硬件着手开始学，要么从操½系统的熟悉到应用
开始学，½不管学什么，只要不是纯的操½系统级以上基于 API 的应用层的编程，硬件的
寄存器类的东西还是要½看懂的，
基于板级的汇编和 C 编程还是要会的。
因此针对于嵌入式
系统的硬件层和驱动程的人，
ARM 的接 口电路设计、
ARM 的 C 语言和汇编语言编程及调试开
发环境还是需要掌握的。
因此对于初学者必然要把握½方向，自己的目标是什么，自己要在那一层面上走。然后
再着手学习较½， ARM 相关的嵌入式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层，
与
不管学
½了那一层½会很有前途的。
如果想从嵌入式系统的应用层面的走的话，
可½与 ARM 及其它½系相去较远，
要着重研
究基嵌入式操½系统的环境应用与相应开发工具链，
比如 WinCe 操½系统下的 EVC 应用开发
（与 windows 下的 VC 相类似），如果想再有突破就往某些音视频类的协议上靠，比如 VOIP
领域的基于 SIP 或 H.323 协议的应用层开发，或是基于嵌入式½络数据库的开发等等。
对 于初学者来讲，要量力而行，不要认为驱动层工资高就把它½成方向了，要结合自
身特点，嵌入式系统四个层面上那个层面上来讲½是有高人存在，½然高人也对应 的高工
资，我是做硬件层的，以前每月工资中个人所得税要被扣上近 3 千大元，½然我一方面充½
工程师的角色，一方面充½主管级人物的角色，两个职½我一个人 干，½上班时间就那些。
硬件这方面上可½与我 PK 的人很少了，才让我拿到那么多的工资。
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四、开发系统选择。
很多 ARM 初学者½希望有一套自己½用的系统，
½他们½½会产生一种错误认识就是认
为处理器版本越高、性½越高越½，就象很多人认为 ARM9 与 ARM7 ½， 我想对于初学者在
此方面以此入门还应该理智，开发系统的选择最终要看自己往嵌入式系统的那个方向上走，
是做驱动开发还是应用，还是做嵌入式系统硬件层设计 与板级测试。如果想从操½系统层
面或应用层面上走，
不管是驱动还是应用，
那½然处理器性½越高越½了，
½这个东西自学，
有十分大的困难，不是几个月或半年 或是一年二年½搞定的事。
在某种意义上请，ARM7 与 9 的差别就是在某些功½指令集上丰富了些，主频提高一些
而已，就比如 286 和 386。对于用户来讲可½觉查不到什么，只½是感觉速度有些快而已。
ARM7 比较适合于那些想从硬件层面上走的人，
因为 ARM7 系列处理器内部带 MMU 的很少，
而且比较½控制，就比如 S3C44B0 来讲，可以很容易将 Cache 关了，而且内部接口寄存器
很容易看明½，
各种接口对于用硬件程序控制或 AXD 单步½令行指令½可以控制起来，
基于
51 单片机的思想很容易½把他 搞懂，就½成个 32 ½的单片机，从而消除很多 51 工程师想
½为嵌入式系统硬件 ARM 开发工程师的困惑，
从而不会被业界某此不是真正懂嵌入式烂公司
带到操½ 系统层面上去，让他们望而失畏，让业界更加缺少这方面的人才。
而嵌入式系统不管硬件设计还是½件驱动方面½是十分注重接口这部分的，
选择平台还
要考察一个处理器的外部资源，
½接触外部资源越多，
越熟悉他们那½以后就业成功的机率
就越高，这就是招聘时 所说的有无“相关技½”，因为一个人不可½在短短几年内把所有
的处理器½接触一遍，
而招聘单½所用的处理器就可½是我们完全没有见过的，
就拿台湾数
十家小 公司（市价几千万）的公司生产的 ARM 类处理器，也很½用，½这些东西通用性太
差，用这些处理器的公司就只½招有相关工½经验的人了，那什么是相关工½经 验，在硬
件上讲的是外围接口设计，
在½件上讲是操½系统方面相关接口驱动及应用开发经验。
我从
业近十年，2000 年 ARM 出现，我一天始做 ARM7，然后 直接跑到了 Xscale（这个板本在
ARM10-11 之间），一做就是五年，招人面试½不下数百人，在这些方面还是深有½会的。
我个人认为三星的 S3C44b0 对初学者来说比较合适，为什么这么说哪？因为接口资源
比较丰富，
技术成熟，
资料较多，
应该十分适合于初学者，
有问题可½很容易找人帮且解决，
因为大多数人½很熟悉，就如同 51 类的单片机，有 N 多½专家级的人物可以给½帮忙，相
关问题得以很快解答，所然业界认为这款 ARM ½做用得烂了，½对于初学者来，就却是件½
事。
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因此开发系统的选择，要看自己的未来从来目标方向、要看开发板接口资源、还要看业
界的通用性。
五、如½看待培训。
首先说说我自己，我目前从业近十年，与½内嵌入式系统行业共同起步，一直站在嵌入
式系统行业前沿，
设计过多款高端嵌入式系统平台产品并为众多公司提供过解决方案，
离职
前为从事 VOIP 的美资公司设计 IP-PBX，历任项目经理、项目主管、技术总监、部门经理，
积累众多人脉，并集多年经验所得，考虑到学生就业与公司招人的不相匹配，公司想招人招
不到，而学生和刚毕业的工程师想找½工½也不太容易，于此力创知天行科技有限公司，开
展嵌入式系统教育培训。
因一线的科研人员和一线的教师不相接触，
导至½内嵌入式人才缺乏，
½外高校的技术
超前于业界公司，而½内情况是业界公司方面的嵌入式系统技术要远远领先于高 校。为架
构业界与高校沟通的桥梁，把先进技½带给高校学子，为学生在就业竞争中打造一张王牌，
并为业界工程师快速提升实现自我创造机遇，
我就这样辞去了外 企年薪 20 多万的职½，
做
嵌入式系统方面的培训了。
对于培训来讲，是花钱来买时间，很多工程师½喜欢自己学，认为培训不值，这也是有
可½的，纯为赚钱的培训½然不会太有价值，½对于实力型的培训他们可½就亏大了，有这
样一笔帐不知他们算过没有，如果一个一周的培训，½带给他们自学两年 后才½掌握的知
识，
在培训完后他们用三个月到半年时间消化培训内容，
这样他会省约至少一年半的时间来
学其它的或重新站在另一个高度上工½，那么他将最迟一 年后会拿到他两年后水平所对应
的工资，就是在工资与水平对应的关系上比同批人缩短一年，每月按最少 1 千计，再减去培
训费用至少多 1.0 万，同时也省了一年 时间，不管是休闲也½，再继续提高也½，总之是
跑到了队伍的前面了。
另一层面上讲，
对于新人的培训相½于他们为自己提前买了½失业保险，
有师傅会带领
他们入道，我今年暑假时班里最年½的一个学生是大二的，今年才上大三，这学期才刚学单
片机，½现在 ARM 方面的编程工½已经搞得有声有色了，再过一年多毕业，他还会失业吗？
再者通过培训，½可以知道很多业界不为常人所知的事，同时也为自己找了个师傅，就
比如说，两个工程师分别用 S3C2410 和 PXA255 来做手持设备，同样 两人½工½四年，再出
去找工½，两人工资可½最多可相差一倍，为什么？这就是业界不为常人所知的规则，2410
属于民品，
被业界用烂了，
做产品时成本特敏 感，
½然也对人才成本敏感了，
PXA255 是 intel
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