嵌入式人才的發(fā)展方向

1、 嵌入式人才的發(fā)展方向 嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備硬件資源（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(yīng)要求很高等。特別是隨著消費家電智能化，嵌入式更顯重要。像我們平常常見到手機、PDA、電子字典、可視電話、VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機（DC）、數(shù)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(shù)控設(shè)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(shè)備等等都是典型嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)是軟硬結(jié)合東西，搞嵌

2、入式開發(fā)人有兩類。 一類是學(xué)電子工程、通信工程等偏硬件專業(yè)出身人，他們主要是搞硬件設(shè)計，有時要開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切最底層軟件，如BootLoader、Board Support Package(像PCBIOS一樣，往下驅(qū)動硬件，往上支持操作系統(tǒng)），最初級硬件驅(qū)動程序等。他們優(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(fù)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(fù)雜應(yīng)用軟件等）。 另一類是學(xué)軟件、計算機專業(yè)出身人，主要從事嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件開發(fā)。如果我們學(xué)軟件人對硬件原理和接口有較好掌握，我們完全也可寫B(tài)SP和硬件驅(qū)動程序。嵌入式硬件設(shè)計完后，各種功能就全靠軟

3、件來實現(xiàn)了，嵌入式設(shè)備增值很大程度上取決于嵌入式軟件，這占了嵌入式系統(tǒng)最主要工作（目前有很多公司將硬件設(shè)計包給了專門硬件公司，稍復(fù)雜硬件都交給臺灣或國外公司設(shè)計，國內(nèi)硬件設(shè)計力量很弱，很多嵌入式公司自己只負責(zé)開發(fā)軟件，因為公司都知道，嵌入式產(chǎn)品差異很大程度在軟件上，在軟件方面是最有“花頭“可做），所以我們搞軟件人完全不用擔(dān)心我們在嵌入式市場上用武之地，越是智能設(shè)備越是復(fù)雜系統(tǒng)，軟件越起關(guān)鍵作用，而且這是目前趨勢。 從事嵌入式軟件開發(fā)好處是： （1） 目前國內(nèi)外這方面人都很稀缺。一方面，是因為這一領(lǐng)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(qū)動程序級軟件），對軟件專業(yè)水平要求較高（嵌入

4、式系統(tǒng)對軟件設(shè)計時間和空間效率要求較高），而且必須懂得硬件工作原理，所以非專業(yè)IT人員很難切入這一領(lǐng)域；另一方面，是因為這一領(lǐng)域較新，目前發(fā)展太快，很多軟硬件技術(shù)出現(xiàn)時間不長或正在出現(xiàn)（如ARM處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、MPEG技術(shù)、無線通信協(xié)議等），掌握這些新技術(shù)人當(dāng)然很找。嵌入式人才稀缺，身價自然就高，越有經(jīng)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(shù)人無條件接觸,這需要相應(yīng)嵌入式開發(fā)板和軟件,另外需要有經(jīng)驗人進行指導(dǎo)開發(fā)流程。 （2） 與企業(yè)計算等應(yīng)用軟件不同，嵌入式領(lǐng)域人才工作強度通常低一些（但收入不低）。搞企業(yè)應(yīng)用軟件IT企業(yè)，這個用戶系統(tǒng)搞完了，又得去搞下一個用戶，而且每個

5、用戶需求和完成時間都得按客戶要求改變，往往疲于奔命，重復(fù)勞動。相比而言，搞嵌入式系統(tǒng)公司，都有自己產(chǎn)品計劃，按自己節(jié)奏行事。所開發(fā)產(chǎn)品通常是通用，不會因客戶不同而修改。一個產(chǎn)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，從事嵌入式軟件每個人工作范圍相對狹窄，所涉及專業(yè)技術(shù)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(jīng)驗，賣賣老本，幾句指導(dǎo)也夠讓那些初入道者琢磨半年。若搞應(yīng)用軟件，可能下一個客戶要換成一個完全不同軟件開發(fā)平臺，那就苦了。 （3） 哪天若想創(chuàng)業(yè)，搞自已產(chǎn)品，那么嵌入式是一個不錯主意，這可不

6、像應(yīng)用軟件那樣容易被盜版。土木學(xué)院有一個叫啟明星公司開發(fā)出一個好象叫“工程e”掌上PDA（南校區(qū)門口有廣告），施工技術(shù)人員用該PDA可當(dāng)場進行土木概預(yù)算和其它土木計算，據(jù)說銷路特好。我認識某大學(xué)老師，他開發(fā)飯館用點菜PDA（WinCE平臺，可無線連網(wǎng)和上網(wǎng)），據(jù)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(dāng)年有一組同學(xué)在學(xué)Windows程序設(shè)計課程時用VC+設(shè)計了一個功能很強點菜系統(tǒng)做為課程項目，當(dāng)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Macdonald便使用很漂亮PDA給用戶點食品，像摸像樣）。這些PDA硬件設(shè)計一般都是請其它公司給

7、訂做（這叫“貼牌”：OEM），都是通用硬件，我們只管設(shè)計軟件就變成自己產(chǎn)品了。 從事嵌入式軟件開發(fā)缺點是： （1） 入門起點較高，所用到技術(shù)往往都有一定難度，若軟硬件基礎(chǔ)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） 這方面企業(yè)數(shù)量要遠少于企業(yè)計算類企業(yè)。特別是從事嵌入式小企業(yè)數(shù)量較多（小企業(yè)要搞自己產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)），知名大公司較少（搞嵌入式大公司主要有Intel、Motorola、TI、Philip、Samsung、Sony、Futjtum、Bell-Alcatel、意法半導(dǎo)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)習(xí)慣思維方式是到電子、通信等偏硬專

8、業(yè)找人。由于我院以前畢業(yè)生以企業(yè)計算為主，所以我院與這些企業(yè)聯(lián)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(lián)系，爭取今后能有我院同學(xué)到這些企業(yè)中實習(xí)或就業(yè)。 （3）有少數(shù)公司經(jīng)常要碩士以上人搞嵌入式，主要是基于嵌入式難度。但大多數(shù)公司也并無此要求，只要有經(jīng)驗即可。 我院同學(xué)若學(xué)習(xí)嵌入式，顯然應(yīng)偏重于嵌入式軟件，特別是嵌入式操作系統(tǒng)方面，應(yīng)是我們強項。對于搞嵌入式軟件人，最重要技術(shù)顯然是（實際上很多公司招聘廣告上就是這樣寫）： （1） 掌握主流嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)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

9、重要課程包括： （1） 嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用：這是一門嵌入式硬件基礎(chǔ)課程，我院用這門課取代了傳統(tǒng)“微機原理與接口”課程（目前國內(nèi)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(xué)而已）。我們說過，嵌入式是軟硬件結(jié)合技術(shù)，搞嵌入式軟件人應(yīng)對ARM處理器工作原理和接口技術(shù)有充分了解，包括ARM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(nèi)存又運行高速最優(yōu)代碼（嵌入式軟件設(shè)計特別講究時空效率），怎么能寫出驅(qū)動程序（驅(qū)動程序都是與硬件打交道）？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(xué)到公司中從事嵌入式軟件開發(fā)，公司都會

10、給你一本該設(shè)備硬件規(guī)格說明書 (xxx Specification)，您必須能看懂其中內(nèi)存分布和端口使用等最基本說明（就像x86匯編一樣），否則怎么設(shè)計軟件。有些同學(xué)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原因，等我們嵌入式實驗室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(xué)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(yīng)僅是將匯編語言當(dāng)成一個程序設(shè)計語言，學(xué)匯編主要是為了掌握處理器工作原理。一個不熟悉匯編語言人，怎么能在該處理器寫出最優(yōu)C語言代碼。在嵌入式開發(fā)一些關(guān)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

11、有極高要求場合（如DSP處理器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）。當(dāng)您在一個嵌入式公司工作時，在查看描述原理手冊時，可能很多都是用匯編描述（我就遇到過），這是因為很多硬件設(shè)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實時性稍差外，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)實時性都很強,所以也可稱為實時操作系統(tǒng)Real Time Operating System.從事嵌入式人至少須掌握一個嵌入式操作系統(tǒng)(當(dāng)然掌握兩個更好),這在嵌入式所有技術(shù)中是最

12、為關(guān)鍵了。目前最重要RTOS主要包括： 第一類、傳統(tǒng)經(jīng)典RTOS：最主要便是Vxworks操作系統(tǒng)，以及其Tornado開發(fā)平臺。Vxworks因出現(xiàn)稍早，實時性很強（據(jù)說可在1ms內(nèi)響應(yīng)外部事件請求），并且內(nèi)核可極微（據(jù)說最小可8K），可靠性較高等，所以在北美，Vxworks占據(jù)了嵌入式系統(tǒng)多半疆山。特別是在通信設(shè)備等實時性要求較高系統(tǒng)中，幾乎非Vxworks莫屬。Vxworks很多概念和技術(shù)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(chǎn)品時，Vxworks用得很多。但Vxworks因價格很高，所以一些小公司或小產(chǎn)品中往往用不起。目前

13、很多公司都在往嵌入式Linux轉(zhuǎn)（聽說華為目前正在這樣轉(zhuǎn)）。但無論如何，Vxworks在一段長時間內(nèi)仍是不可動搖。與Vxworks類似稍有名實時操作系統(tǒng)還有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。 第二類、嵌入式Linux操作系統(tǒng)：Linux前途除作為服務(wù)器操作系統(tǒng)外，最成功便是在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用，原因當(dāng)然是免費、開源、支持軟件多、呼擁者眾，這樣嵌入式產(chǎn)品成本會低。Linux本身不是一個為嵌入式設(shè)計操作系統(tǒng)，不是微內(nèi)核，并且實時性不強。目前應(yīng)用在嵌入式領(lǐng)域Linux系統(tǒng)主要有兩類：一類是專為嵌入式設(shè)計已被裁減過Linux系統(tǒng)，最常用是uClinux（不帶MMU功能），目前占較大應(yīng)用份額，可在

14、ARM7上跑；另一類是跑在ARM 9上，一般是將Linux 2.4.18內(nèi)核移植在其上，可使用更多Linux功能（當(dāng)然uClinux更可跑在ARM 9上）。很多人預(yù)測，嵌入式Linux預(yù)計將占嵌入式操作系統(tǒng)50%以上份額，非常重要。缺點是熟悉Linux人太少，開發(fā)難度稍大。另外，目前我們能發(fā)現(xiàn)很多教材和很多大學(xué)都以ucOS/II為教學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)重點，要學(xué)習(xí)就應(yīng)學(xué)直接實用，比如 uClinux就很實用。況且熟悉了Linux開發(fā)，不僅在嵌入式領(lǐng)域有用

15、，對開發(fā)Linux應(yīng)用軟件，對加深操作系統(tǒng)認識也有幫助，可謂一舉多得。據(jù)我所知，目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX嵌入式開發(fā)，F(xiàn)ujitum則是在自己處理器上大搞Linux開發(fā)。目前在嵌入式Linux領(lǐng)域，以下幾個方面人特別難找，一是能將Linux移植到某個新型號開發(fā)版上；二是能寫Linux驅(qū)動程序人；三是熟悉Linux內(nèi)核裁減和優(yōu)化人。我院在該嵌入式Linux方面課程系列是：本科生操作系統(tǒng)必修課，然后是Linux程序設(shè)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。

16、第三類、 Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)：Microsoft也看準(zhǔn)了嵌入式巨大市場，MS永遠是最厲害，WinCE出來只有幾年時間，但目前已占據(jù)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)場合，WinCE目前已很流行（據(jù)說有一家賣工控機公司板子賣得太好，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)一些較上層應(yīng)用，由于WinCE開發(fā)都是大家熟悉VC+環(huán)境，所以我院學(xué)過Windows程序設(shè)計課程同學(xué)都不會有多大難度，這也是WinCE容易被人們接受原因，

17、開發(fā)環(huán)境方便快速，微軟強大技術(shù)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冒險開發(fā)場合，WinCE是最合適了（找嵌入式Linux人可沒那么好找），畢竟公司不能像學(xué)生學(xué)習(xí)那樣試試看，保證開發(fā)成功更重要。根據(jù)不同側(cè)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功能手機），兩者也都屬于WinCE平臺。在PDA和手機市場上，除WinCE外，著名PDA嵌入式操作系統(tǒng)還有Palm OS（因出現(xiàn)很早，很有名）、Symbian等，但在WinCE強勁沖擊

18、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(shè)專門“Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)“課程學(xué)校，這主要是基于以下原因：我院本身前面便有Windows程序設(shè)計課程，同學(xué)學(xué)過VC+后再學(xué)WinCE,非常方便自然，通過學(xué)習(xí)WinCE同樣也可了解嵌入式軟件一般開發(fā)過程，對Linux有懼怕心理同學(xué)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用戶？據(jù)我觀察,目前在嵌入式平臺上,LINUX是叫得最響,但還是WinCE實

19、際用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有長遠產(chǎn)品計劃公司,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課程支持計劃，我們也很希望將來我院能有同學(xué)通過微軟面試去實習(xí)。WinCE和多媒體(如MPEG技術(shù))是微軟亞洲工程院目前做得較多項目領(lǐng)域之一,他們很需要精通WinCE人。 總結(jié)關(guān)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(xué)嵌入式Linux；若您覺得自己VC+功底較好且想短平快地學(xué)嵌入式開發(fā)，則我院WinCE課程是最好選擇。 (3) 嵌入式開發(fā)其它相關(guān)軟件課程 搞嵌入式若能熟悉嵌入式應(yīng)用一些主要領(lǐng)域，這樣人更受企業(yè)歡迎。主要相關(guān)領(lǐng)域包括： A、數(shù)字圖像

20、壓縮技術(shù)：這是嵌入式最重要最熱門應(yīng)用領(lǐng)域之一，主要是應(yīng)掌握MPEG編解碼算法和技術(shù)，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(yù)訂了一位能開設(shè)數(shù)字圖像處理課程的博士。 B、通信協(xié)議及編程技術(shù)：這包括傳統(tǒng)TCP/IP協(xié)議和熱門無線通信協(xié)議。首先，大多數(shù)嵌入式設(shè)備都要連入局域網(wǎng)或Internet，所以首先應(yīng)掌握TCP/IP協(xié)議及其編程，這是需首要掌握基本技術(shù)；其次，無線通信是目前大趨勢，所以掌握無線通信協(xié)議及編程也是是很重要。無結(jié)通信協(xié)議包括無線局域網(wǎng)通信協(xié)議802.11系列，Bluetooth，以及移動通信（如GPRS、GSM、CDMA等）。 C、網(wǎng)絡(luò)與

21、信息安全技術(shù)：如加密技術(shù)，數(shù)字證書CA等。我院有這方面選修課。 D、DSP技術(shù)：DSP是Digital Signal Process數(shù)字信號處理意思，DSP處理器通過硬件實現(xiàn)數(shù)字信號處理算法，如高速數(shù)據(jù)采集、壓縮、解壓縮、通信等。數(shù)字信號處理是電子、通信等硬件專業(yè)課程，對于搞軟件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(shù)字信號處理等課程基礎(chǔ)，對于學(xué)習(xí)MPEG編解碼原理會有很大幫助。 （4）嵌入式開發(fā)相關(guān)硬件基礎(chǔ) 對于軟件工程專業(yè)學(xué)生，從事嵌入式軟件開發(fā)，像數(shù)字電路、計算機組成原理、嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)等硬件課程是較重要。另外，匯編語言、C/C+、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、特別是操作系統(tǒng)等

22、軟件基礎(chǔ)課也是十分重要。我們主要目地是能看懂硬件工作原理，但重點應(yīng)是在嵌入式軟件，特別操作系統(tǒng)級軟件，那將是我們優(yōu)勢。 我們研究生里有些是學(xué)電子、通信類專業(yè)過來，有較好模擬電路和單片機基礎(chǔ)，學(xué)嵌入式非常合適。嵌入式本身就是從單片機發(fā)展過來，只是單片機不帶OS，而現(xiàn)在很多嵌入式應(yīng)用越來越復(fù)雜，以至不得不引入嵌入式操作系統(tǒng)。另外，為追求更高速信號處理速度，現(xiàn)在在一些速度要求較高場合，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(xiàn)，這就涉及到HDL數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)及其FPGA/IP核實現(xiàn)技術(shù)，這方面人目前市場上也很缺。 題外話 另外，能寫驅(qū)動程序人目前是非常緊缺（驅(qū)動程序也可歸

23、于嵌入式范疇），包括桌面Windows中DDK開發(fā)環(huán)境和WDM驅(qū)動程序。公司每時每刻都要推出新產(chǎn)品，每一個新產(chǎn)品出來了，要能被操作系統(tǒng)所使用，是必須寫驅(qū)動程序。寫驅(qū)動程序就必須掌握操作系統(tǒng)(如Windows或Linux)內(nèi)部工作原理，還涉及到少量硬件知識，難度較大，所以這方面人很難找。想成為高手同學(xué)，也可從驅(qū)動程序方面獲得突破。我可說一下自己經(jīng)歷，三年前我曾短暫地在一家公司寫過WinCE驅(qū)動程序（正是因為知道這方面人緊缺，所以才要做這方面事），盡管那以前從未做過驅(qū)動程序，應(yīng)聘那個職位時正是看準(zhǔn)了公司是很難招聘到這方面人，既然都找不到人，驅(qū)動還得有人做，這正是可能有機會切入這一領(lǐng)域大好機會。面試時大講自己寫過多少萬行匯編程序，對計算機工作原理如何清楚，簡歷中又寫著我曾閱讀完兩本關(guān)于Windows Driver Model兩本英文原版書，寫過幾個小型驅(qū)動程序練習(xí)程序（其實根本沒寫過，我們同學(xué)將來千萬不要像我這樣，早練就些過硬功夫，