嵌入式Linux就業(yè)班課程

1、課程名稱：嵌入式學院嵌入式LINUX工程師就業(yè)培訓班上課時間為：上午9:0012:00 下午13:3017:00 晚自習 18:0021:00· 第一階段：嵌入式Linux軟件工程師 § 職場定位：Linux Development Engineer for Software Engineering § 本期目標：嵌入式系統是現在最熱門的計算機應用領域之一，嵌入式C語言在其中起著至關重要的作用。一個精通C語言程序設計的程序員，可以很容易地進入Linux、WinCE、Vxworks等嵌入式操作系統下的軟件開發(fā)工作。本階段學習目標是掌握C語言基本知識、C編程語法基礎和

2、Linux操作系統的使用，并熟練掌握嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境，為將來的編程工作打基礎。序號課程名稱課程內容掌握要求1Linux操作系統使用本課程從零起點，講解Linux操作系統的概念和安裝方法，詳細介紹Linux下的基本命令、管理配置和編輯器，包括VI編輯器，GCC編譯器，GDB調試器和 Make 項目管理工具等知識。精通2嵌入式Linux C語言編程C語言是嵌入式領域最重要也是最主要的編程語言，本課程將在學員C語言基礎知識之上，通過大量編程實例重點講解C語言的高級編程知識，包括函數與程序結構、指針、數組、常用算法、庫函數的使用等知識，另外，本節(jié)還重點講解數據結構的基礎內容，包括鏈表、隊列、

3、棧、樹、哈希表、圖等內容。精通3Java編程基礎本課程主要讓學員掌握Java語言基本語法，熟悉面向對象編程方法，熟悉Java中重要的核心API，為后續(xù)的Android應用編程打下基礎。熟悉4嵌入式Linux項目開發(fā)流程本課程主要讓學員從宏觀了解嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境搭建和項目開發(fā)流程，讓學員建立起整體架構的概念，包括嵌入式產品需求分析和選型、硬件平臺、移植、啟動代碼、驅動開發(fā)、系統部署等整個過程。熟悉· 第二階段：嵌入式Linux系統工程師 § 職場定位：Linux Development Engineer for Embedded Systems § 證書：微

4、軟WinCE嵌入式開發(fā)工程師證書（認證費500元），紅帽公司Linux應用開發(fā)工程師證書（認證費500元） § 本期目標：參加本期培訓的學員應該掌握嵌入式C語言高級編程技巧。嵌入式Linux應用開發(fā)和系統開發(fā)是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是企業(yè)人才需求最廣的一部分。本期學習的主要目標是精通嵌入式Linux下的程序設計，熟悉嵌入式Linux開發(fā)流程，強化學員對Linux應用開發(fā)的理解和編碼調試的能力，同時掌握bootloader和kernel的移植技能，了解ARM體系結構和編程，具備ARM硬件接口的基礎知識，并了解Linux內核開發(fā)相關內容，在初步掌握Linux下的驅動程序開發(fā)

5、方法的基礎上，通過典型應用場景的分析舉例，深入掌握Linux驅動程序的開發(fā)技巧，讓學員能夠熟練的移植或編寫不同類型的設備驅動程序。序號課程名稱課程內容掌握要求5嵌入式 Linux應用編程嵌入式Linux應用開發(fā)是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是就業(yè)面最廣的方向。本課程的主要目標是精通嵌入式Linux下的程序設計，精通嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，強化學員對Linux應用開發(fā)的理解和編碼調試的能力，包括系統編程、文件I/O、多進程和多線程、網絡編程、GUI圖形界面編程、數據庫。精通6Android應用編程本課程主要讓學員掌握Android應用編程的主要方法，熟悉Android中的主要組件和常用

6、圖形界面組件，熟悉Android中的事件處理方法等，并完成一個Android平臺音樂播放器的編寫。熟悉7ARM處理器編程ARM是嵌入式領域最主要的CPU處理器，了解ARM處理器的基礎知識將為后面課程的底層開發(fā)打好堅實基礎，本課程內容包括ARM處理器體系結構、編程環(huán)境、指令集、尋址方式、調試、匯編和混合編程等方面的內容，為后面移植課程的學習打好基礎。學完此課程學員可獲得ARM公司全球統一授權培訓證書。熟練8ARM硬件接口開發(fā)本課程重點介紹ARM的常用接口開發(fā)及硬件電路設計基礎（包括IO、串口、看門狗、實時時鐘、SPI、IIC、掃描鍵盤、FLASH操作等），為以后的設備驅動的學習打好基礎。熟練9嵌

7、入式Linux系統開發(fā)系統開發(fā)是嵌入式Linux底層開發(fā)必備的基本技能，本課程將教會學員在硬件電路板做好的情況下，如何從零開始搭建嵌入式Linux運行環(huán)境，內容包括內核裁減、內核移植、交叉編譯、內核調試、啟動程序Bootloader編寫、根文件系統制作和集成部署Linux系統等整個流程。熟練10嵌入式Linux內核開發(fā)本課程是驅動開發(fā)的基礎課程，深入內核細節(jié)，了解Linux相關運行機理，為后面的驅動開發(fā)打好理論基礎，內容包括內核源碼結構、內存管理、進程管理、中斷管理、系統調用、內核同步、時鐘和定時器管理、信號、調度、進程間通信、文件系統和I/O設備管理等方面的內容。熟悉11嵌入式Linux驅動

8、開發(fā)基礎介紹嵌入式Linux驅動開發(fā)相關概念及開發(fā)流程，了解驅動涉及到的關鍵技術點，并重點學習字符設備驅動開發(fā)，包括串口、I/O、看門狗、實時時鐘、SPI、IIC、掃描鍵盤、A/D轉換、定時器等接口的驅動開發(fā)，為后續(xù)深入學習驅動高級開發(fā)打好基礎。熟練12嵌入式Linux驅動高級開發(fā)驅動開發(fā)是嵌入式Linux開發(fā)難度最高的內容，也是目前嵌入式行業(yè)最緊缺的人才之一。有了前面課程知識的鋪墊，本課程將重點講解嵌入式Linux下常用接口驅動的編寫方法，內容包括：1、flash驅動：掌握在linux環(huán)境下驅動常見flash存儲器（nor flash、nand flash）；2、塊設備驅動：掌握塊設備驅動的

9、原理、學會ramdisk的編寫；3、網卡驅動：掌握網卡設備的編寫原理、能夠熟練移植各種網卡驅動。在對網卡硬件寄存器熟悉的基礎上，有能力為其編寫出完善的網卡驅動；4、液晶驅動：掌握frambuffer驅動的原理。有能力在有控制器的嵌入式平臺上參考液晶手冊實現各種常見液晶驅動；5、sd卡驅動：掌握sdio接口操作，熟悉sd卡驅動驅動的原理；6、usb設備驅動：了解usb主機設備驅動的結構及編程方式。熟練13綜合案例的實戰(zhàn)訓練在第二階段課程中，為了幫助學員充分有效地掌握核心知識點在企業(yè)中的具體應用，并開始逐步按照企業(yè)需求、流程和規(guī)范進行實戰(zhàn)訓練，在嵌入式Linux應用開發(fā)、系統內核開發(fā)的課程講授過程

10、中全部采用項目驅動的方式，將來自合作企業(yè)的全真案例貫穿于課程中。通過這種方式帶領學員分析企業(yè)崗位的真實技術需求，進行案例演練，從而快速掌握相關的技能和開發(fā)技巧。精通· 第三階段：嵌入式Linux驅動工程師 § 職場定位：Embedded Linux Driver Development Engineer § 證書：嵌入式學院嵌入式Linux工程師職業(yè)資格證書（認證費800元），ARM公司全球統一ARM嵌入式工程師認證證書（認證費500元），Atmel公司全球統一Atmel嵌入式工程師認證證書（認證費500元），工業(yè)和信息化部國家信息技術應用技能嵌入式Linux工程

11、師認證證書（認證費500元） § 本期目標：參加本期培訓的學員應該掌握嵌入式Linux應用開發(fā)、系統開發(fā)和驅動開發(fā)的綜合能力。本期學習的主要目標是掌握嵌入式產品開發(fā)從需求分析到詳細設計整個過程的開發(fā)內容，并通過技術專題的講解，幫助學員進一步體驗Linux驅動程序開發(fā)的技巧，并積累足夠的設備驅動開發(fā)經驗。同時，本期課程還重點講解嵌入式Linux在3G領域的典型應用-3G手機Android操作系統，全面了解Android系統的開發(fā)過程和行業(yè)前景，在專業(yè)講師的帶領下，實戰(zhàn)體驗Android應用程序的開發(fā)及底層的系統移植及驅動開發(fā)。最后，本期將重點花一個月時間，讓學員從零開始完整完成一個真實

12、項目的設計，使學員在鞏固所學內容的同時，迅速積累項目設計經驗，達到并超過企業(yè)用人需求，另外，通過實際項目案例，可以發(fā)現學員知識薄弱環(huán)節(jié)進行重點加強。目前嵌入式學院提供的真實項目包括：遠程視頻監(jiān)控系統、商用POS機、汽車導航GPS、個人娛樂系統PMP，每期學員可完整完成其中一個項目。序號課程名稱課程內容掌握要求14嵌入式Linux在3G領域的典型應用-3G手機Android操作系統介紹嵌入式Linux在3G領域的典型應用Android系統，了解Android系統如何由嵌入式Linux衍生出來的，以及Android系統和嵌入式Linux系統差異化，了解Android系統的體系結構、開發(fā)特點以及關鍵

13、技術點，并重點學習ARM對Android系統的支持現狀，掌握ARM平臺上的Android相關開發(fā)工具和解決方案，重點講解Android系統在ARM平臺上的移植過程，介紹Android系統底層驅動開發(fā)和嵌入式Linux驅動開發(fā)的差異化，最后介紹ARM+Andriod平臺組合的行業(yè)應用前景，使學員全面了解Android系統的開發(fā)過程及發(fā)展前景。熟悉15Android底層系統開發(fā)通過本課程的學習，學員可以全面認識和了解Android內核的框架，并以此為基礎掌握學習Android內核、分析閱讀Android內核源碼的方法，真正地邁過那道無形的門坎。掌握、分析、鉆研某個子系統在Android內核中實現機

14、制的方法，并了解Android內核中的進程管理、內存管理、文件系統。了解如何參與Android內核的開發(fā)和測試，以及一些常用的調試手段和工具。通過對其框架，結構的分析，實現將Android應用到任何移動硬件平臺上，支持各種硬件設備、應用于多種行業(yè)。熟悉16嵌入式Linux項目實踐課程將通過一個真實完整的項目案例，讓學員了解真實項目的開發(fā)流程，讓學員知道如何將所學知識應用到項目開發(fā)中。本課程將模擬真實項目的管理過程，培養(yǎng)學員項目團隊協同開發(fā)能力，項目文檔編寫能力和新知識的學習能力，為下一步就業(yè)做好知識上和心理上的充分準備。目前學員在嵌入式學院可完成的真實項目包括：遠程視頻監(jiān)控系統、商用POS機、

15、汽車導航GPS、個人娛樂系統PMP、3G智能機器人，學員可在嵌入式學院學習期間獨立完成其中一個項目。熟練嵌入式學院學員實踐項目案例介紹項目案例1：基于GPRS的遠程安防監(jiān)控系統1.項目背景        隨著現代電力電子技術和微電子技術的迅猛發(fā)展，自動化，智能化程度的不斷的提高，家居安防技術正在不斷發(fā)展。        傳統的家居安防系統已經越來越不能滿足現代人的需求。消費者希望自己可以實時“看見”現場的情況，并且可以遠程控制現場的一些

16、自動化設備來處理緊急情況。        這個項目的方案主要是利用internet、GPRS，3G、WIFI等技術實現遠程監(jiān)控通信，此系統不但具有易維護性、可擴展性和安全性等這些嵌入式基本特點，而且充分融合了嵌入式和通信技術。使得本系統的功能擴展性非常好，方案具有一定領先性，可以稍做定制就可以應用于很多其它場合。 對我們掌握嵌入式LINUX傳統技術和比較新的3G技術和為畢業(yè)后找工作都應該有幫助。 2.項目功能介紹        遠程安防

17、監(jiān)控項目功能介紹，此系統分為服務端和客戶端2個部分，其中服務端由ARM作為主控，操作系統采用嵌入式LINUX實現，它通過實時采集紅外、溫度、煙霧探頭以及USB攝像頭的的數據，通過互聯網將數據發(fā)送到客戶端進行顯示和告警，客戶端由PC，傳統手機和比較新的3G手機相互比較獨立的幾個部分組成。 監(jiān)控項目功能示例圖3.技術點        1)uboot移植         2）內核移植及網卡驅動    &

18、#160;   3）Nandflash驅動壞塊管理        4）Usb協議，USB HOST驅動移植及分析        5）Sd卡驅動和自動卸掛載        6）Adc溫度傳感器驅動以及應用控制        7）Usb Camera 驅

19、動以及云臺控制        8）人體感應器以及煙霧探測器驅動以及應用控制編程         9）USB Wifi驅動及配置        10）GPRS收發(fā)短信及應用功能封裝        11）Server端的主體實現及各個功能模塊劃分和綜合  

20、0;     12）Android客戶端的實現        13）其它技術點        通過上面可作為技術點的實現，可實現的功能如下：        1) 監(jiān)控機可以通過攝像頭采集現場圖像；        2) 監(jiān)控機可以通

21、過傳感器采集現場火警等數據；        3) 監(jiān)控機可以通過紅外傳感器探測是否有人進入現場（或家中，可用做防盜）；        4) 監(jiān)控機可以在異常情況下給用戶發(fā)送短信報警；        5) 監(jiān)控機可以儲存特殊情況下的數據和照片；        6) 用戶可以通過網絡

22、登陸監(jiān)控機的主頁（有權限驗證）；        7) 用戶可以在主頁上觀察到監(jiān)控機通過攝像頭采集到的現場圖像；        8) 監(jiān)控機可以將特殊情況下的數據和照片存在SD卡中，要實現卡的動態(tài)插拔檢測和掛載；        9) 用戶除了可以在主頁上觀察到監(jiān)控機通過攝像頭采集到的現場圖像外，用戶還可以在主頁上屏蔽或開啟溫度、闖入、USB攝像頭監(jiān)控功能；&#

23、160;       10) 添加日志功能，結合SQLITE，在網頁中或者WINDOWS上PC機軟件中能夠查看和操作日志；        11) 監(jiān)控機本身可擴展本地顯示控制功能。通過添加郵件發(fā)送功能。收集報警信息，并讓系統自動通過短信和郵件的方式通知事先設置好的管理員，當異常發(fā)生時通過網絡發(fā)送抓拍的圖片到指定郵箱；         12) USB CARERA云臺功

24、能支持，用戶可以在網頁上對攝像頭的亮度進行控制；添加巡航功能，讓用過在網頁中能夠定制和實時控制USB CAMERA鏡頭的轉動，實現巡航功能；在異常發(fā)生的時候，鏡頭可以快速對著用戶預先定義的區(qū)域進行抓拍；        13) 監(jiān)控機可以通過GPRS接入INTERNET，WIFI接入局域網，加上ethernet提供多中接入網絡的方式，根據具體的網絡接入情況智能選取網絡進行數據發(fā)送；        14) 開發(fā)android手機程序，實現在

25、手機里面實現查看日志，抓圖，或者視頻瀏覽功能；        15) 支持彩信的方式報警 (選做)；        16) 畫面變化偵測（選做）；        17) 完善WINDOWS客戶端，支持圖像的視頻流格式進行AVI，MP4或H.264的壓縮和存儲，檢索（選做）；       &

26、#160;18) 上面沒有列出的，以后可能再加入進去的功能。嵌入式學院學員實踐項目案例介紹項目案例2：車載導航系統1. 項目背景      現在，隨著GPS技術、多媒體應用、LCD顯示技術的日趨成熟，汽車導航、防盜系統在高端汽車中已經是現實，而在普通汽車中實現，也是指日可待了。車載導航系統中包含了很多前衛(wèi)、實用的技術，如：GPS應用技術、GPRS應用技術、GUI開發(fā)技術、多媒體功能應用技術、傳感器技術、嵌入式操作系統應用開發(fā)技術、系統構建技術、驅動編寫技術、數據庫技術等等。學員通過項目的完成，對于鞏固理論知識、拓展實用的項目經驗都有很

27、大的幫助。 2. 系統功能說明4 定位功能：GPS通過接收衛(wèi)星信號，可以準確地定出其所在的位置，位置誤差小于10米。利用GPS，在地圖上實時顯示車輛當前位置；4 地圖導航功能：輸入目標地點后，自動在地圖上顯示出行車路線；重假如用戶因為不小心錯過路口，沒有走車載GPS導航系統推薦的最佳線路，新為用戶設計一條回到主航線路線，或是為用戶設計一條從新位置到終點的最佳線路；4 語音導航功能：輸入目標地點后，車輛只要遇到前方路口或者轉彎，車載GPS語音系統提示用戶轉向等語音提示；4 防盜功能：通過發(fā)送gprs短信，可以返回車輛當前位置；4 娛樂功能：播放U盤、SD卡中的MP3、MP4文件；4 智能導航功能

28、：在短時間失去GPS信號時，可根據車內的加速度傳感器、結合行車速度計算出行車情況；4 增加興趣點功能：由于我國大部分城市都處于建設階段，隨時隨地都有可能冒出新的建筑物，由此，電子地圖的更新也成為眾多消費者關心的問題。因此遇到一些電子地圖上沒有的目標點，只要你感興趣或者認為有必要，可將該點或者新路線增加到地圖上。3、硬件需求名稱說明CPUS3C2410， 2440 FLASH2M norflash + 64M Nand FlashSDRAM64MUSB1個USB Host接口， 1.1標準網口10M串口2個3線串口SD卡接口SD卡容量1GI/O8路I/OLCD3.5寸240*320 TFT屏觸摸

29、屏4線電阻式觸摸屏GPRS模塊3線串口接線GPS模塊3線串口接線 加速度傳感器輸出電壓范圍0-3VU盤容量14GSD卡容量14G4、軟件需求名稱說明操作系統Linux-2.6.26開發(fā)工具GNU工具啟動代碼u-boot 1.3.4驅動程序所有硬件驅動文件系統根文件系統采用cramfs，用戶文件系統采用yaffs2GUIQT地圖嵌入式學院學員實踐項目案例介紹項目案例3：3G智能機器人1. 項目背景      隨著物聯網技術、3G通訊技術、多媒體技術、機電控制技術的日趨成熟，基于相關技術的產品也備受消費者的歡迎。目前嵌入式用人市場上緊缺相

30、關人才。家用智能機器人項目正是在此背景下設立的。      3G智能機器人項目中包含了的技術有：         傳感器技術         RFID射頻識別技術         Wifi通訊技術      &

31、#160;  Android 手機開發(fā)技術         音、視頻采集、處理技術         多媒體傳輸技術         Linux驅動編程技術         電源管理技術   

32、      電機控制技術         Linux網絡開發(fā)技術         Linux其它應用編程技術         ARM11開發(fā)技術      由于項目涉及的技術較新，覆蓋技術面廣，且難度大，所以項

33、目目前正在不斷的完善過程中。學員在較短的時間內，無法涉及或掌握項目的所有技術。所以針對這個項目的特點，學校計劃設置成為學校內部的開源項目。學員在畢業(yè)以后仍然可以加入到項目的開發(fā)中，且可以獲得到項目的最新成果。2. 項目結構圖3、系統功能簡述      用戶可以在其android手機上安裝項目開發(fā)的andorid程序，實現遠程控制智能機器人。機器人利用其豐富的傳感器實時檢測周圍的環(huán)境參數，并在遇到緊急情況時主動通知用戶。機器人和手機間可以實現視頻、語音等多媒體通訊。用戶可以通過手機控制機器人運動，也可以通過機器人控制家中的其它智能設備。

34、4、部分實物照片嵌入式學院學員實踐項目案例介紹項目案例4：食品倉儲物聯網系統1.項目背景        隨著嵌入式、物聯網技術快速發(fā)展，在很多行業(yè)上得到了應用。其中包括在物流倉儲上的應用。大大提高管理效率，降低了維護成本。        物聯網技術、嵌入式技術、3G技術，都是目前熱門的技術（這3種技術很難界定，更多的是從應用上進行劃分），市場對相關人才的需求也越來越來多。學員在學習嵌入式技術時，希望能夠把這些知識串聯起來，形成更系統的知

35、識架構。        本案例正是在這種背景下提出的。它融合了三大技術點：        1）物聯網技術；        2）嵌入式linux技術；        3）3G移動開發(fā)技術。        

36、;學員可以在此項目框架下，集合實驗平臺，發(fā)揮自己的主觀能動性，設計出自己的系統。2.項目框架示例圖3.功能描述        設計一套物聯網系統，實現對分布于各地（北京、上海）的食品倉庫，以及各個具體庫房的監(jiān)控、管理。        （1）“二級網關”和“物聯網節(jié)點”作用        分布于各庫房內的監(jiān)控點通過傳感器采集溫度、濕度、光線等數據然后通過Zig

37、Bee無線方式發(fā)送給二級網關，二級網關可以通過對數據的分析控制各個控制端點。二級網關會把信息發(fā)送給一級網關，一級網關最終通過Internet將數據發(fā)送到中心服務器。同樣二級網關還可以接收來自一級網關的命令。        （2）“一級網關”作用        一級網關主要任務是管理下方各個二級網關，并負責和中心服務器通過互聯網進行交互。一級網關還要負責整個倉庫的安防工作。所以需要：配置攝像頭，用于監(jiān)控現場，并且可以將現場的圖片、圖像發(fā)送

38、到“中心服務器”，或“移動終端”；配置紅外傳感器，防止外人入侵；配備GPRS，在發(fā)生異常時通過短信或電話形式報警。        （3）“3G移動終端”作用        基于3G智能操作系統Android的移動終端，可以查詢倉庫狀態(tài)，接收報警短信，發(fā)送控制命令等。        （4）“中心服務器”作用    

39、60;   基于Linux的中心服務器完成數據的記錄查詢功能。4.涵蓋的技術點        （1）物聯網部分           ZigBee組網技術           uC/OS-II操作系統移植、開發(fā)技術     

40、;      基于Cortex-M0的ARM技術           接口技術：I2C、SPI、A/D、UART、PWM、中斷、OLED顯示、數碼管顯示等           RFID識別技術          

41、0;WiFi無線上網        （2）嵌入式linux部分           基于ARM9或Cortex-A8的ARM處理器技術           Linux操作系統移植技術(Uboot移植、內核移植、文件系統構建)      &#

42、160;    Linux設備驅動技術（針對開發(fā)平臺上的多種接口：I2C、SPI、IO、A/D、中斷等）           Linux多進程、多線程、IO、網絡編程技術           嵌入式Web開發(fā)技術          

43、0;嵌入式QT開發(fā)技術           GPRS技術           GPS技術（可選）           音視頻采集、傳輸技術           

44、sqlite嵌入式數據庫技術        （3）Android移動終端部分           Cortex-A8處理器技術           Android系統移植技術（Uboot移植、Linux內核移植、Android文件系統構建）     

45、      Linux內核驅動開發(fā)技術           Android底層開發(fā)技術（Hal、Sensor、WiFi、Camera、2D加速等）           Android應用開發(fā)        （4）中心服務器部分（針對嵌入式方向學員，此功能非重點）           服務器開發(fā)技術           數據庫開發(fā)技術嵌入式學院學員實踐項目案例介紹項目案例5：基于Android的智能家居系統1.項目案例演示學員項目案例作品演示視頻嵌入式學院1112期，ACE項目小組項目案例作品演示視頻華清遠見研發(fā)中心，任老師更多>>>2.項目背景