嵌入式系統(tǒng)無疑是當前最熱門最有發(fā)展前途的IT應用領域之一,。嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設備上,，通常這些設備的硬件資源（如處理器,、存儲器等）非常有限,，并且對成本很

敏感,，有時對實時響應要求很高等,。特別是隨著消費家電的智能化,，嵌入式更顯重要。像我們平常常見到的手機,、PDA,、電子字典、可視電話、VCD/DVD/MP3 Player,、數字相機（DC

）,、數字攝像機(DV)、U-Disk,、機頂盒(Set Top Box),、高清電視(HDTV)、游戲機,、智能玩具,、交換機、路由器,、數控設備或儀表,、汽車電子、家電控制系統(tǒng),、醫(yī)療儀器,、航天航空

設備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)是軟硬結合的東西,，搞嵌入式開發(fā)的人有兩類,。

一類是學電子工程、通信工程等偏硬件專業(yè)出身的人,，他們主要是搞硬件設計,，有時要開發(fā)一些與硬件關系最密切的最底層軟件，如BootLoader,、Board Support Package(像PC的

BIOS一樣,，往下驅動硬件，往上支持操作系統(tǒng)）,，最初級的硬件驅動程序等,。他們的優(yōu)勢是對硬件原理非常清楚，不足是他們更擅長定義各種硬件接口,，但對復雜軟件系統(tǒng)往往力

不從心（例如嵌入式操作系統(tǒng)原理和復雜應用軟件等）,。

另一類是學軟件、計算機專業(yè)出身的人,，主要從事嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的開發(fā)。如果我們學軟件的人對硬件原理和接口有較好的掌握,，我們完全也可寫B(tài)SP和硬件驅動程序,。

嵌入式硬件設計完后，各種功能就全靠軟件來實現了,，嵌入式設備的增值很大程度上取決于嵌入式軟件,，這占了嵌入式系統(tǒng)的最主要工作（目前有很多公司將硬件設計包給了專門

的硬件公司，稍復雜的硬件都交給臺灣或國外公司設計,，國內的硬件設計力量很弱,，很多嵌入式公司自己只負責開發(fā)軟件,，因為公司都知道，嵌入式產品的差異很大程度在軟件上

,，在軟件方面是最有“花頭“可做的）,，所以我們搞軟件的人完全不用擔心我們在嵌入式市場上的用武之地，越是智能設備越是復雜系統(tǒng),，軟件越起關鍵作用,，而且這是目前的趨

勢。

從事嵌入式軟件開發(fā)的好處是：

（1）目前國內外這方面的人都很稀缺,。一方面,，是因為這一領域入門門檻較高，不僅要懂較底層軟件（例如操作系統(tǒng)級,、驅動程序級軟件）,，對軟件專業(yè)水平要求較高（嵌入式系

統(tǒng)對軟件設計的時間和空間效率要求較高），而且必須懂得硬件的工作原理,，所以非專業(yè)IT人員很難切入這一領域,；另一方面，是因為這一領域較新,，目前發(fā)展太快,，很多軟硬件

技術出現時間不長或正在出現（如ARM處理器、嵌入式操作系統(tǒng),、MPEG技術,、無線通信協(xié)議等），掌握這些新技術的人當然很難找,。嵌入式人才稀缺,，身價自然就高，越有經驗價格

就越高,。其實嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多數人無條件接觸,這需要相應的嵌入式開發(fā)板和軟件,另外需要有經驗的人進行指導開發(fā)流程,。

（2）與企業(yè)計算等應用軟件不同，嵌入式領域人才的工作強度通常低一些（但收入不低）,。搞企業(yè)應用軟件的IT企業(yè),，這個用戶的系統(tǒng)搞完了，又得去搞下一個用戶的,，而且每個

用戶的需求和完成時間都得按客戶要求改變,，往往疲于奔命，重復勞動,。相比而言,，搞嵌入式系統(tǒng)的公司，都有自己的產品計劃，按自己的節(jié)奏行事,。所開發(fā)的產品通常是通用的

,，不會因客戶的不同而修改。一個產品型號開發(fā)完了,，往往有較長一段空閑時間（或只是對軟件進行一些小修補）,，有時間進行充電和休整。另外,，從事嵌入式軟件的每個人工作

范圍相對狹窄,，所涉及的專業(yè)技術范圍就是那些（ARM、RTOS,、MPEG,、802.11等），時間長了這些東西會越搞越有經驗,，賣賣老本,，幾句指導也夠讓那些初入道者琢磨半年的。若搞

應用軟件,，可能下一個客戶要換成一個完全不同的軟件開發(fā)平臺,，那就苦了。

（3）哪天若想創(chuàng)業(yè),，搞自已的產品,，那么嵌入式是一個不錯的主意，這可不像應用軟件那樣容易被盜版,。土木學院有一個叫啟明星的公司開發(fā)出一個好象叫“工程e”的掌上PDA（

南校區(qū)門口有廣告）,，施工技術人員用該PDA可當場進行土木概預算和其它土木計算，據說銷路特好,。我認識的某大學老師,，他開發(fā)的飯館用的點菜PDA（WinCE平臺，可無線連網和

上網）,，據他說銷路不錯,，飯館點點PDA讓客戶點菜，多顯派頭檔次,。我記得00級2+2班當年有一組同學在學Windows程序設計課程時用VC++設計了一個功能很強的點菜系統(tǒng)做為課程

項目,，當時真想建議他們將這個軟件做成PDA，估計會有些銷路（上?；疖囌灸蠌V場的Macdonald便使用很漂亮的PDA給用戶點食品,，像摸像樣的）。這些PDA的硬件設計一般都是請

其它公司給訂做（這叫“貼牌”：OEM）,，都是通用的硬件，我們只管設計軟件就變成自己的產品了。

從事嵌入式軟件開發(fā)的缺點是：

（1） 入門起點較高,，所用到的技術往往都有一定難度,，若軟硬件基礎不好，特別是操作系統(tǒng)級軟件功底不深,，則可能不適于此行,。

（2） 這方面的企業(yè)數量要遠少于企業(yè)計算類企業(yè)。特別是從事嵌入式的小企業(yè)數量較多（小企業(yè)要搞自己的產品創(chuàng)業(yè)）,，知名大公司較少（搞嵌入式的大公司主要有Intel,、

Motorola、TI,、Philip,、Samsung、Sony,、Futjtum,、Bell-Alcatel、意法半導體,、Microtek,、研華、華為,、中興通信,、上廣電等制造類企業(yè)）。這些企業(yè)的習慣思維方式是到電子

,、通信等偏硬專業(yè)找人,。以前畢業(yè)生以企業(yè)計算為主，所以我院與這些企業(yè)聯系相對較少,。我院正積極努力,，目前已與其中部分公司建立了聯系，爭取今后能有我院同學

到這些企業(yè)中實習或就業(yè),。

（3）有少數公司經常要碩士以上的人搞嵌入式,，主要是基于嵌入式的難度。但大多數公司也并無此要求,，只要有經驗即可,。

若學習嵌入式，顯然應偏重于嵌入式軟件,，特別是嵌入式操作系統(tǒng)方面,，應是我們的強項。對于搞嵌入式軟件的人,，最重要的技術顯然是（實際上很多公司的招聘廣告上

就是這樣寫的）：

（1） 掌握主流嵌入式微處理器的結構與原理

（2） 必須掌握一個嵌入式操作系統(tǒng)

（3） 必須熟悉嵌入式軟件開發(fā)流程并至少做過一個嵌入式軟件項目,。

嵌入式軟件方面最重要的課程包括：

（1） 嵌入式微處理器結構與應用

這 是一門嵌入式硬件基礎課程,，我院用這門課取代了傳統(tǒng)的“微機原理與接口”課程（目前國內已有少部分高校IT專業(yè)這樣做了，因為講x86微機原理與接口很難 找到實際用處,，只為教學而已）,。我們說過，嵌入式是軟硬件結合的技術,，搞嵌入式軟件的人應對ARM處理器工作原理和接口技術有充分了解,，包括ARM的匯編 指令系統(tǒng)。若不了解處理器原理,，怎么能控制硬件工作,，怎么能寫出節(jié)省內存又運行高速的最優(yōu)代碼（嵌入式軟件設計特別講究時空效率），怎么能寫出驅動程序 （驅動程序都是與硬件打交道的）,？很多公司招聘嵌入式軟件人員時都要求熟悉ARM處理器,，將來若同學到公司中從事嵌入式軟件開發(fā)，公司都會給你一本該設備 的硬件規(guī)格說明書(xxx Specification),，您必須能看懂其中的內存分布和端口使用等最基本的說明（就像x86匯編一樣）,，否則怎么設計軟件。有些同學覺得嵌入式處理 器課程較枯燥,，這主要是硬件課程都較抽象的原因,，等我們的嵌入式實驗室10月份建好后，您做了一些實驗后就會覺得看得見摸得著,。還有同學對ARM匯編不感 興趣,，以為嵌入式開發(fā)用C語言就足夠了。其實不應僅是將匯編語言當成一個程序設計語言,，學匯編主要是為了掌握處理器工作原理的,。一個不熟悉匯編語言的人， 怎么能在該處理器寫出最優(yōu)的C語言代碼,。在嵌入式開發(fā)的一些關鍵部分,，有時還必須寫匯編，如Bootloader等（可能還包括BSP）,。特別是在對速度 有極高要求的場合（如DSP處理器的高速圖像采集和圖像解壓縮）,，目前主要還要靠匯編寫程序（我看到過很多公司是這樣做的）。當您在一個嵌入式公司工作 時,，在查看描述原理的手冊時,，可能很多都是用匯編描述的（我就遇到過），這是因為很多硬件設計人員只會寫或者喜歡用匯編描述,，此時您就必須看懂匯編程序,， 否則軟硬件人員可能就無法交流。很多嵌入式職位招聘時都要求熟悉匯編,。

(2) 嵌入式操作系統(tǒng)類課程

除了WinCE的實時性稍差外,，大多數嵌入式操作系統(tǒng)的實時性都很強,所以也可稱為實時操作系統(tǒng)Real Time Operating System.從事嵌入式的人至少須掌握一個嵌入式操作系統(tǒng)(當

然掌握兩個更好),這在嵌入式的所有技術中是最為關鍵的了,。目前最重要的RTOS主要包括：

第一類、傳統(tǒng)的經典RTOS：最主要的便是Vxworks操作系統(tǒng),，以及其Tornado開發(fā)平臺,。Vxworks因出現稍早,，實時性很強（據說可在1ms內響應外部事件請求）,，并且內核可極微（

據 說最小可8K），可靠性較高等,，所以在北美,，Vxworks占據了嵌入式系統(tǒng)的多半疆山。特別是在通信設備等實時性要求較高的系統(tǒng)中,，幾乎非 Vxworks莫屬,。Vxworks的很多概念和技術都和Linux很類似，主要是C語言開發(fā),。像Bell-alcatel,、Lucent、華為等通信企 業(yè)在開發(fā)產品時,，Vxworks用得很多,。但Vxworks因價格很高，所以一些小公司或小產品中往往

用不起,。目前很多公司都在往嵌入式Linux轉（聽說華為目前正在這樣轉）,。但無論如何，Vxworks在一段長時間內仍是不可動搖的,。與Vxworks類似的稍有名的實時操作系統(tǒng)還有pSOS,、QNX、Nucleus等RTOS,。

第 二類,、嵌入式Linux操作系統(tǒng)：Linux的前途除作為服務器操作系統(tǒng)外，最成功的便是在嵌入式領域的應用,，原因當然是免費,、開源、支持軟件多,、呼擁者 眾,，這樣嵌入式產品成本會低。Linux本身不是一個為嵌入式設計的操作系統(tǒng),，不是微內核的,，并且實時性不強。目前應用在嵌入式領域的Linux系統(tǒng)主要 有兩類：一類是專為嵌入式設計的已被裁減過的

Linux系統(tǒng),，最常用的是uClinux（不帶 MMU功能）,，目前占較大應用份額,，可在ARM7上跑；另一類是跑在ARM 9上的,，一般是將Linux 2.4.18內核移植在其上,，可使用更多的Linux功能（當然uClinux更可跑在ARM 9上）。很多人預測,，嵌入式Linux預計將占嵌入式操作系統(tǒng)的50%以上份額,，非常重要。缺點是熟悉Linux的人太少,，開發(fā)難度稍大,。另外，目前我們

能 發(fā)現很多教材和很多大學都以ucOS/II為教學用實時操作系統(tǒng),，這主要是由于ucOS/II較簡單,，且開源，非常適合入門者學習實時操作系統(tǒng)原理,，但由 于ucOS/II功能有限,，實用用得較少，所以我院不將其作為教學重點,，要學習就應學直接實用的,，比如 uClinux就很實用。況且熟悉了Linux開發(fā),，不僅在嵌入式領域有用,，對開發(fā)Linux應用軟件，對加深操作

系統(tǒng)的認識也有幫助,，可謂一舉多得,。據我所知，目前Intel,、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式開發(fā),，Fujitum則是在自己的處理器上大搞Linux開發(fā)。目前在嵌入式Linux領域,，

以 下幾個方面的人特別難找,，一是能將Linux移植到某個新型號的開發(fā)版上；二是能寫Linux驅動程序的人,；三是熟悉Linux內核裁減和優(yōu)化的人,。我院 在該嵌入式Linux方面的課程系列是：本科生操作系統(tǒng)必修課，然后是Linux程序設計選修課,，最后是嵌入式Linux系統(tǒng)選修課,。我院在Linux方 面目前已有較強力量，魏老師和張老師熟悉Linux開發(fā),，金老師和唐老師熟悉Linux系統(tǒng)管理,。

第三類,、 Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)：Microsoft也看準了嵌入式的巨大市場，MS永遠是最厲害的,，WinCE出來只有幾年時間,，但目前已占據了很大市場份額，特別是在PDA,、手機

,、顯示儀表等界面要求較高或者要求快速開發(fā)的場合，WinCE目前已很流行（據說有一家賣工控機的公司板子賣得太好,，以至來不及為客戶裁減WinCE）,。WinCE目前主要為4.2版

（.NET)， 開發(fā)平臺主要為WinCE Platform Builder,，有時也用EVC環(huán)境開發(fā)一些較上層的應用，由于WinCE開發(fā)都是大家熟悉的VC++環(huán)境,，所以我院學過Windows程序設計課程的同 學都不會有多大難度,，這也是WinCE容易被人們接受的原因，開發(fā)環(huán)境方便快速,，微軟的強大技術支持,，WinCE開發(fā)難度遠低于嵌入式Linux。對于急 于完成,，不想拿嵌入式Linux冒

險的開發(fā)場合,，WinCE是最合適了（找嵌入式Linux的人可 沒那么好找的），畢竟公司不能像學生學習那樣試試看,，保證開發(fā)成功更重要,。根據不同的側重點 ，WinCE還有兩個特殊版本,，一個是MS PocketPC操作系統(tǒng)專用于PDA上（掌上電腦）,，另一個是MS SmartPhone操作系統(tǒng)用于智能手機上（帶PDA功能的手機），兩者也都屬于WinCE平臺,。在PDA和手機市

場 上,，除WinCE外，著名的PDA嵌入式操作系統(tǒng)還有Palm OS（因出現很早,，很有名）,、Symbian等，但在WinCE的強勁沖擊下,，Palm和Symbian來日還能有多長,？我院可能是全國高校中唯一一家開 設專門的“Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)“課程的學校，這主要是基于以下原因：我院本身前面便有Windows程序設計課程,，同學學過VC++后再學WinCE,非常方便自 然,，

通過學習WinCE同樣也可了解嵌入式軟件的一般開發(fā)過程,，對Linux有懼怕心理的同學也很 合適。很顯然,，嵌入式Linux永遠不可能替代WinCE,，而且將來誰占份額大還很難講，畢竟很多人更愿意接受MS的平臺,，就像各國政府都在大力推 LINUX已好長時間,，但您能看到幾個在PC機上真正使用LINUX的用戶？據我觀察,目前在嵌入式平臺上,LINUX是叫得最響,但還是WinCE實際 用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有長遠產品計劃的公司,為降低成本而進行長遠考慮; 二是微軟亞洲研究院對我院WinCE課程的支持計劃,，我們也很希望將來我院能有同學通過微軟的面試去實習,。WinCE和多媒體(如MPEG技術)是微軟亞 洲工程院目前做得較多的項目領域之一,他們很需要精通WinCE的人。

總結關于嵌入式操作系統(tǒng)類課程,，若您覺得自己功底較深且能鉆研下去,，則可去學嵌入式Linux；若您覺得自己VC++功底較好且想短平快地學嵌入式開發(fā),，則我院的WinCE課程是最

好的選擇,。

(3) 嵌入式開發(fā)的其它相關軟件課程

搞嵌入式若能熟悉嵌入式應用的一些主要領域，這樣的人更受企業(yè)歡迎,。主要的相關領域包括：

A,、數字圖像壓縮技術：這是嵌入式最重要最熱門的應用領域之一，主要是應掌握MPEG編解碼算法和技術,，如DVD,、MP3、PDA,、高精電視,、機頂盒等都涉及MPEG高速解碼問題。為此,，我院已預訂了一位能開設數字圖像處理課程的博士,。

B、通信協(xié)議及編程技術：這包括傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議和熱門的無線通信協(xié)議,。首先,，大多數嵌入式設備都要連入局域網或Internet，所以首先應掌握TCP/IP協(xié)議及其編程,，這是需首

要掌握的基本技術,；其次，無線通信是目前的大趨勢,，所以掌握無線通信協(xié)議及編程也是是很重要的,。無結通信協(xié)議包括無線局域網通信協(xié)議802.11系列，Bluetooth，以及移動通

信（如GPRS,、GSM,、CDMA等）。

C,、網絡與信息安全技術：如加密技術,，數字證書CA等。我院有這方面的選修課,。

D,、 DSP技術：DSP是Digital Signal Process數字信號處理的意思，DSP處理器通過硬件實現數字信號處理算法,，如高速數據采集,、壓縮、解壓縮,、通信等,。數字信號處理是電子、通信等硬件 專業(yè)的課程,，對于搞軟件的人若能了解一下最好,。目前DSP人才較缺。如果有信號與系統(tǒng),、數字信號處理等課程基礎，對于學習MPEG編解碼原理會有很大幫 助,。

（4）嵌入式開發(fā)的相關硬件基礎

       對于軟件工程專業(yè)的學生,，從事嵌入式軟件開發(fā)，像數字電路,、計算機組成原理,、嵌入式微處理器結構等硬件課程是較重要的。另外,，匯編語言,、C/C++、數據結構和 算法,、特別是操作系統(tǒng)等軟件基礎課也是十分重要的,。我們的主要目地是能看懂硬件工作原理，但重點應是在嵌入式軟件,，特別操作系統(tǒng)級軟件,，那將是我們的優(yōu) 勢。

      有些研究生是學電子,、通信類專業(yè)過來的,，有較好的模擬電路和單片機基礎，學嵌入式非常合適。嵌入式本身就是從單片機發(fā)展過來的,，只是單片機不帶 OS,，而現在很多嵌入式應用越來越復雜，以至不得不引入嵌入式操作系統(tǒng),。另外,，為追求更高速的信號處理速度，現在在一些速度要求較高的場合,，有不少公司是 將一些DSP算法,，如MPEG壓縮解壓縮算法等用硬件來實現，這就涉及到HDL數字電路設計技術及其FPGA/IP核實現技術,，這方面的人目前市場上也很 缺,。

      要么走ARM+WinCE，要么走ARM+LINUX,，要么走ARM+VXWORKS,。每個搞嵌入式的人都可選一條路，條條大路通羅馬,。

好好復習  各門基礎課程,， 相信自己一定可以 從事這方面的 開發(fā)工作。