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    嵌入式培訓
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    嵌入式開發工程師進階學習路線解析

    • 發布:嵌入式培訓
    • 來源:嵌入式教程
    • 時間:2018-01-24 14:47

    第一部分:Linux平臺搭建與環境熟悉

    了解linux系統;區分各種版本的Linux系統,以便于拓展 Linux視野。

    1、Linux 簡介;

    2、Linux 系統的主要特點;

    3、Linux 的組成;

    4、主要的 Linux 版本;

    5、嵌入式 Linux簡介與發展

    第二部分:虛擬機安裝和LINUX系統安裝

    1、虛擬機安裝;

    2、Linux系統的安裝;

    3、Linux系統的常用軟件的安裝;

    4、Linux快速入門

    5、 熟悉運用 Linux環境下,常用命令的操作與系統設置,如常用的 Shell;掌握基本的Shell 應用

    第三部分:嵌入式LINUX環境搭建

    1、 建立嵌入式 Linux開發環境

    2、 熟悉嵌入式開發平臺

    3、 嵌入式 Linux開發工具

    4、 Linux下的調試技巧

    5、 MAKE工程管理器

    6、 硬件環境的搭建;arm-linux-gcc與 gcc安裝配置

    第四部分: U-Boot

    了解 U-Boot 的作用及工作流程;了解Bootloader 的代碼結構、編譯過程;移植U-Boot;掌握常用的U-Boot命令。

    1、 Bootloader介紹

    2、 u-boot工程介紹

    3、 u-boot的編譯使用

    4、 u-boot源碼分析

    5、 u-boot資源分配

    6、 配置編譯u-boot

    7、 u-boot移植過程

    8、 u-boot常用命令操作

    9、 添加u-boot新命令

    10、設置u-boot環境變量

    11、 u-boot驅動添加如網卡:DM9000

    第五部分:LINUX內核移植

    熟悉內核的原碼結構和kbuild Makefile語法;掌握和內核、驅動模塊編譯相關的原理及方法。

    1、Linux內核介紹

    2、Linux內核特點

    3、Linux內核源代碼結構

    4、Linux內核選項解析

    5、Linux內核編譯鏈接

    6、內核模塊編譯、使用方法

    第六部分:LINUX根文件系統

    1、busybox 包移植、編譯

    2、Linux跟文件系統制作過程

    3、根文件系統介紹

    4. nfs文件服務器系統搭建

    第七部分:LINUX驅動開發

    驅動開發是嵌入式Linux開發難度最高的內容,也是目前嵌入式行業最緊缺的人才之一。本課程介紹嵌入式Linux驅動開發相關概念及開發流程,了解驅動開發的關鍵技術點,重點講解嵌入式Linux下常用接口驅動的編寫方法,包括

    1、字符型LED驅動開發(GPIO口驅動)

    2、按鍵驅動開發(中斷驅動,在驅動中中斷程序的編寫,消息隊列的應用

    3、ADC驅動開發

    4、網卡驅動開發

    5、串口驅動開發

    6、液晶屏(TFT彩屏驅動開發

    7、觸摸屏驅動+tslib(中間插件移植與設置),

    8、USB驅動開發+USB無線網卡移植

    9、IIS驅動開發+maplay移植與應用(mp3播放)+mplayer移植與應用(視頻播放Mp4/廣告機等播放)

    10、SD驅動開發

    11、RTC驅動開發

    12、電源管理方法

    第八部分:LINUX應用學習

    嵌入式Linux應用開發和系統開發是嵌入式Linux中最重要的一部分,也是企業人才需求最廣的一部分。主要目標是精通嵌入式Linux下的程序設計,熟練掌握嵌入式Linux的開發環境、系統編程以及網絡編程,熟悉C++、QT編程并且深刻體會整個嵌入式Linux項目開發流程,強化學員對Linux應用開發的能力。

    1、Linux系統中的進程的概念,在應用程序中線程與父子進程的創建與應用

    2、線程之間、進程之間的通信

    3、進程間通信基本概念

    4、管道(PIPE)

    5、信號(SIGNAL)

    6、內存映射(MAPPED MEMORY)

    7、消息隊列(MESSAGE QUEUE)

    8、信號量(SEMAPHORE)

    9、共享內存(SHARE MEMORY)@

    10、tcPip協議在應用程序中的編程開發(SOCKET套接字編程開發)

    10.1. ISO/OSI七層協議模型與IP網絡四層模式

    10.2.TCP/IP協議簇

    10.3. 基于嵌入式Linux的TCP/IP網絡結構

    10.4. 基于嵌入式Linux的SOCKET編程

    10.5.UDP與TCP的區別

    10.6. UDP SERVER-CLIENT關系程

    11、文件讀寫與存儲

    第九部分:QT移植與開發

    了解嵌入式Linux下的幾種常見GUI及其特點,重點能掌握QT的有關內容,具備QT程序設計能力。了解嵌入式數據庫的配置與開發

    1 、嵌入式Linux GUI介紹

    2、嵌入式QT開發包移植

    3、QT介紹及其信號插槽機制

    4、 QT圖形界面編程技術

    5、QT應用程序與Linux驅動的銜接

    6、 QT在實際項目中具體應用

    第十部分:無線通訊應用

    1、無線wifi模塊應用

    2、3G模塊應用

    第十一分布:嵌入式系統應用程序,驅動程序調試

    1、Linux基本工具調試使用。GDB,insight調試等

    2、Linux應用程序的編程

    3、嵌入式產品程序打包與發布

    第十二部分:嵌入式項目綜合調試,產品發布

    了解真實項目的開發流程,掌握如何將所學知識應用到項目開發中。將模擬真實項目的管理過程,培養學員項目團隊協同開發能力,項目文檔編寫能力和新知識的學習能力,為下一步就業做好知識上和心理上的充分準備

    嵌入式LININX開發第一學習階段,主要打好基礎,學好C編程,Linux系統編程。

    1、C語言編程基礎

    2、嵌入式開發基礎:Linux概述安裝,shell命令,vim編輯器,GCC,GDB,Makefile,交叉開發環境構建

    3、嵌入式Linux系統編程:shell編程,文件編程,串口編程,進程編程,線程編程,網絡編程

    4、嵌入式項目開發:數據采集控制系統,串口服務器

    嵌入式LININX開發第二學習階段,掌握ARM匯編程序設計,驅動程序設計。

    1、ARM體系結構:ARM體系,ARM指令,Thumb指令,匯編程序設計,邏輯程序開發

    2、Linux內核移植:bootloader,內核配置,文件系統

    3、驅動程序開發:驅動架構模型,字符設備驅動,塊設備驅動,網絡驅動

    4、嵌入式項目開發:智能家居系統,視頻監控系統

    嵌入式LININX開發第三學習階段,掌握C++面向對象程序設計,Qt編程。

    1、C++語言編程基礎

    2、QT編程開發:QT開發基礎,QT布局與控件,QT繪圖,QT事件,QT網絡通信,QT數據庫,QT移植

    3、嵌入式項目開發:車載監控管理系統,工業能源管理系統

    嵌入式設計應具備的基本技能

    1、Linux 基礎

    安裝Linux操作系統

    Linux文件系統

    Linux常用命令

    Linux啟動過程詳解

    熟悉Linux服務能夠獨立安裝Linux操作系統,能夠熟練使用Linux系統的基本命令

    認識Linux系統的常用服務安裝Linux操作系統

    Linux基本命令實踐

    設置Linux環境變量

    定制Linux的服務Shell

    編程基礎使用vi編輯文件

    使用Emacs編輯文件

    使用其他編輯器

    2、Shell 編程基礎

    Shell簡介

    認識后臺程序Bash編程

    熟悉Linux系統下的編輯環境

    熟悉Linux下的各種Shell

    熟練進行shell編程熟悉vi基本操作

    熟悉Emacs的基本操作

    比較不同shell的區別

    編寫一個測試服務器是否連通的shell腳本程序

    編寫一個查看進程是否存在的shell腳本程序

    編寫一個帶有循環語句的shell腳本程序

    3、Linux 下的 C 編程基礎

    linux c語言環境概述

    Gcc使用方法

    Gdb調試技術

    AutoconfAutomake Makefile 代碼優化

    熟悉Linux系統下的開發環境

    熟悉Gcc編譯器

    熟悉Makefile規則編寫Hello,World程序

    使用 make命令編譯程序

    編寫帶有一個循環的程序

    調試一個有問題的程序

    4、嵌入式系統開發基礎

    嵌入式系統概述

    交叉編譯

    配置TFTP服務

    配置NFS服務

    下載Bootloader和內核

    嵌入式Linux應用軟件開發流程熟悉嵌入式系統概念以及開發流程

    建立嵌入式系統開發環境制作cross_gcc工具鏈

    編譯并下載U-boot

    編譯并下載Linux內核

    編譯并下載Linux應用程序

    5、嵌入式系統移植

    Linux內核代碼

    平臺相關代碼分析

    ARM平臺介紹

    平臺移植的關鍵技術

    移植Linux內核到 ARM平臺

    了解移植的概念

    能夠移植Linux內核移植Linux2.6內核到ARM9開發板

    6、嵌入式 Linux 下串口通信

    串行I/O的基本概念

    嵌入式Linux應用軟件開發流程

    Linux系統的文件和設備

    與文件相關的系統調用

    配置超級終端和MiniCOM

    能夠熟悉進行串口通信

    熟悉文件I/O

    編寫串口通信程序

    編寫多串口通信程序

    7、嵌入式系統中多進程程序設計

    Linux系統進程概述

    嵌入式系統的進程特點

    進程操作

    守護進程

    相關的系統調用了解Linux系統中進程的概念

    能夠編寫多進程程序編寫多進程程序

    編寫一個守護進程程序

    sleep系統調用任務管理

    同步與通信Linux任務概述任務調度

    管道 信號 共享內存 任務管理 API

    了解Linux系統任務管理機制

    熟悉進程間通信的幾種方式

    熟悉嵌入式Linux中的任務間同步與通信編寫一個簡單的管道程序實現文件傳輸

    編寫一個使用共享內存的程序

    8、嵌入式系統中多線程程序設計

    線程的基礎知識

    多線程編程方法

    線程應用中的同步問題了解線程的概念

    能夠編寫簡單的多線程程序編寫一個多線程程序

    9、嵌入式 Linux 網絡編程

    網絡基礎知識

    嵌入式Linux中TCP/IP網絡結構

    socket 編程

    常用 API函數

    分析Ping命令的實現

    基本UDP套接口編程

    許可證管理 PPP協議GPRS

    了解嵌入式Linux網絡體系結構

    能夠進行嵌入式Linux環境下的socket 編程 熟悉UDP協議、PPP協議

    熟悉GPRS

    使用socket 編寫代理服務器

    使用socket 編寫路由器編寫許可證服務器

    指出TCP和UDP的優缺點

    編寫一個web服務器

    編寫一個運行在 ARM平臺的網絡播放器

    10、GUI 程序開發

    GUI基礎

    嵌入式系統GUI類型

    編譯QT

    進行QT開發熟悉嵌入式系統常用的GUI

    能夠進行QT編程使用QT編寫“Hello,World”程序

    調試一個加入信號/槽的實例

    通過重載QWidget 類方法處理事件

    11、Linux 字符設備驅動程序

    設備驅動程序基礎知識

    Linux系統的模塊

    字符設備驅動分析 fs_operation結構

    加載驅動程序了解設備驅動程序的概念

    了解Linux字符設備驅動程序結構

    能夠編寫字符設備驅動程序編寫Skull驅動

    編寫鍵盤驅動編寫I/O驅動

    分析一個看門狗驅動程序

    對比Linux2.6內核與2.4內核中字符設備驅動的不同Linux

    塊設備驅動程序塊設備驅動程序工作原理

    典型的塊設備驅動程序分析

    塊設備的讀寫請求隊列了解Linux塊設備驅動程序結構

    能夠編寫簡單的塊設備驅動程序比較字符設備與塊設備的異同

    編寫MMC卡驅動程序

    分析一個文件系統 對比Linux2.6內核與2.4內核中塊設備驅動的不同

    12、文件系統

    虛擬文件系統

    文件系統的建立

    ramfs內存文件系統

    proc文件系統

    devfs 文件系統

    MTD技術簡介

    MTD塊設備初始化

    MTD塊設備的讀寫操作

    了解Linux系統的文件系統

    了解嵌入式Linux的文件系統

    了解MTD技術 能夠編寫簡單的文件系統為

    ARM9開發板添加 MTD支持

    移植JFFS2文件系統

    通過proc文件系統修改操作系統參數

    分析romfs 文件系統源代碼

    創建一個cramfs 文件系統

    簡單地總結一下硬件開發的基本過程:

    1、明確硬件總體需求情況,如CPU處理能力、存儲容量及速度、I/O端口的分配、接口要求、電平要求、特殊電路要求等等。

    2、根據需求分析制定硬件總體方案,尋求關鍵器件及相關技術資料、技術途徑和技術支持,充分考慮技術可行性、可靠性和成本控制,并對開發調試工具提出明確要求。關鍵器件可試著去索取樣品。

    3、總體方案確定后,做硬件和軟件的詳細設計,包括繪制硬件原理圖、軟件功能框圖、PCB設計、同時完成開發元器件清單。

    4、做好PCB板后,對原理設計中的各個功能單元進行焊接調試,必要時修改原理圖并作記錄。

    5、軟硬件系統聯調。一般情況下,經過調試后原理及PCB設計上有所調整,需要二次投板。

    6、可靠性測試、穩定性測試,通過驗收,項目完成!

    硬件工程師應具備的基本技能:

    (1)由需求分析至總體方案、詳細設計的規劃創造能力;

    (2)熟練運用設計工具,設計原理圖、PCB板的能力;

    (3)熟練運用單片機、DSP、PLD、FPGA等進行軟硬件開發調試的能力;

    (4)熟練運用仿真工具、示波器、信號發生器、邏輯分析儀等調測硬件的能力;

    (5)掌握常用的標準電路的設計能力,如復位電路、常用濾波器電路、功放電路、高速信號傳輸線的匹配電路等;

    (6)故障定位、解決問題的能力;

    (7)設計文檔的組織編寫技能。

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