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嵌入式软件开发,嵌入式软件开发需要学什么

技能培训 · Sep 20, 2023

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什么是嵌入式软件开发？


嵌入式软件就是嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件，它在产业中的关联关系体现为：芯片设计制造→嵌入式系统软件→嵌入式电子设备开发、制造。
嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分的，嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序4个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式软件就是基于嵌入式系统设计的软件，它也是计算机软件的一种，同样由程序及其文档组成，是嵌入式系统的重要组成部分。
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早期的嵌入式系统设计方法，通常是采用“硬件优先”原则。即在只粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计与实现。然后，在此硬件平台之上，再进行软件设计。因而很难达到充分利用硬件软件资源，取得最佳性能的效果。
同时，一旦在测试时发现问题，需要对设计进行修改时，整个设计流程将重新进行，对成本和设计周期的影响很大。这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能，在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化，在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。
嵌入式软件开发是计算机科学和电子工程交叉领域的一个专门分支，它涉及设计、开发和实现各种类型的电子设备的内置软件。这些设备可能是小型的，如家用电器，也可能是大型的，如汽车或工业机械。嵌入式系统通常被设计为特定功能，而不是通用计算机系统。
首先，我们需要理解什么是嵌入式系统。嵌入式系统是一种专门的计算机系统，它是作为一个更大系统的一部分而设计的，而不是作为一个独立的设备。这意味着嵌入式系统通常被设计为执行特定的任务，而不是提供多种功能。嵌入式系统通常包括硬件和软件两个部分：硬件是物理设备，如微处理器、内存和输入/输出设备；软件则是控制硬件操作的程序。
嵌入式软件开发的目标是实现嵌入式系统的特定功能。这可能涉及到编写代码来控制硬件设备，处理数据，以及与用户或其他系统进行交互。由于嵌入式系统通常需要在资源受限的环境中运行，因此嵌入式软件开发需要考虑到性能、功耗、可靠性和安全性等因素。
嵌入式软件开发的过程通常包括需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段。安徽斯百德一直致力于开发高质量的应用程序，以满足不断变化的市场需求。在需求分析阶段，开发人员需要理解嵌入式系统的需求和目标，以便设计出满足这些需求的软件。在设计阶段，开发人员需要确定软件的架构和接口，以便将软件与硬件设备连接起来。在编码阶段，开发人员需要根据设计文档编写代码。在测试阶段，开发人员需要对软件进行测试，以确保其正确性和性能。在维护阶段，开发人员需要对软件进行更新和改进，以满足新的需求或修复错误。
总的来说，嵌入式软件开发是一种专门针对嵌入式系统的软件开发方法。它需要开发人员具备深厚的计算机科学和电子工程知识，以便设计和实现高效、可靠和安全的嵌入式系统。随着科技的发展，嵌入式系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，因此，掌握嵌入式软件开发的技能对于许多工程师和科学家来说都是非常重要的。

嵌入式软件的开发

从底层硬件到上层应用，嵌入式软件的开发可以分为以下三类：
1、嵌入式操作系统开发
嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是一种被广泛使用的系统软件。过去，它主要用于工业控制和国防系统领域。 EOS负责分配和调度嵌入式系统的所有软件和硬件资源，控制和协调并发活动。
它必须体现其所在系统的特征，并能够通过加载和卸载某些模块来实现系统所需的功能。嵌入式操作系统通常以商业操作为主。自1980年代以来，商业嵌入式操作系统已开始蓬勃发展。
2、嵌入式支撑软件开发
支撑软件是用于帮助和支撑软件开发的软件，通常包括数据库和开发工具，其中数据库是最重要的。随着移动通信技术的进步，人们对移动数据处理提出了更高的要求。嵌入式数据库技术已受到学术，工业，军事和民用领域的关注。
嵌入式移动数据库或简称为移动数据库（EMDBS）是支持移动计算或特定计算模型的数据库管理系统。数据库系统与操作系统和特定的应用程序集成在一起，并在各种智能嵌入式设备或移动设备上运行。
3、 嵌入式应用软件开发
嵌入式应用软件是针对特定应用领域，基于某一固定的硬件平台，用来达到用户预期目标的计算机软件。由于用户任务可能有时间和精度上的要求，因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持。
嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别，它不仅要求其准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要，而且还要尽可能地进行优化，以减少对系统资源的消耗，降低硬件成本。
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嵌入式软件开发的特点：
近年来，随着计算机技术的迅猛发展，基于通信技术的信息技术以及Internet的广泛应用，传统的控制学科正在发生变化，并出现了许多新的增长点。
嵌入式系统涉及系统的最低层，芯片层的信息处理和控制。从某种意义上说，理解和控制这些“微观”世界是控制的真正目的。就设计思想和总体架构而言，通常意义上的嵌入式系统和控制系统之间存在许多差异。
在嵌入式系统和开发环境方面，仍然存在许多仍在研究和开发中的问题，例如嵌入式系统的硬件和软件协同设计方法；多目标、多任务微内核嵌入式操作系统；分布式嵌入式系统实时问题，分布式计算，分布式信息交互和综合处理；嵌入式系统的多目标交叉编译和调试工具的研究等。

嵌入式软件开发和软件开发是什么

1、嵌入式开发就是指在嵌入式操作系统下进行开发，包括在系统化设计指导下的硬件和软件以及综合研发。除暂且分离硬件的EDA研发以外，侧重的就是在一定硬件条件下的系统化设计和软件研发。
2、软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程。软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。软件分为系统软件和应用软件，并不只是包括可以在计算机上运行的程序，与这些程序相关的文件一般也被认为是软件的一部分。
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嵌入式技术不是单纯的软件技术，也不是单纯的硬件技术，是一门如何在一个特定的硬件环境上开发与构建特定的可编程软件系统的综合技术。嵌入式技术是在嵌入式系统的发展中应运而生的，它是依附于嵌入式系统，并推动嵌入式系统不断向前发展的核心动力。
嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。

嵌入式软件开发专业

嵌入式软件开发专业主要课程如下：
主干学科：马克思主义理论、大学外语、高等数学、大学物理、物理实验、线性代数、概率论与数理统计、程序设计语言、数据结构、离散数学、操作系统、编译技术、软件工程概论、统一建模语言、软件体系结构、软件需求、软件项目管理
该专业除了学习公共基础课外，还将系统学习离散数学、数据结构、算法分析、面向对象程序设计、现代操作系统、数据库原理与实现技术、编译原理、软件工程、软件项目管理、计算机安全等课程，根据学生的兴趣还可以选修一些其它选修课。
实践环节：毕业实习、课程设计、计算机工程实践、生产实习、毕业设计(论文)。
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嵌入式开发技能及就就业方向：
1、可视化编程掌握程序设计方法及可视化技术，精通一种可视化平台及其软件开发技术。获取Delphi程序员系列、Java初级或VB开发能手认证。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等可视化编程程序员。
2、WEB应用程序设计具有美工基础和网页动画设计能力，掌握交互式网页程序的设计技术，能进行网站建设和维护。获取Macromedia多媒体互动设计师或Delphi初级程序员或Delphi快速网络开发工程师认证。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等WEB应用程序员。
3、软件测试掌握软件测试的基本原理、方法和组织管理，精通软件测试工具。获取ATA软件测试工程师或Delphi初级程序员或Java初级程序员认证。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等软件测试员。
4、数据库管理能应用关系范式进行数据库设计，精通SQL语言，胜任数据库服务器管理与应用工作。获取Oracle数据库管理或SQLServer数据库应用或WindowsXP应用认证。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等部门的中、大型数据库管理员。
5、图形图像制作精通国际上流行的图形/图像制作工具（如CorelDraw、Photoshop、Pagemaker等）。获取平面设计师相关的认证。就业方向：广告制作公司、建筑设计公司、包装装璜设计公司、居室装修公司、出版印刷公司。
6、网络构建技术熟悉网络结构和组网方式，掌握建网方法，能利用工具分析和排除常见网络故障。获取Cisco路由配置或华为网络工程或AMP应用工程师认证。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等网络构建工程师。
7、网络系统管理掌握网络系统管理的基本知识与应用技能，能进行网络系统的安全设置。获取Window2000Server或TurboLinuxTLCE或Cisco路由配置专家认证。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等网络系统管理员。
8、多媒体制作具有多媒体程序设计与多媒体制作策划的能力。基本掌握面向对象程序设计与建模、造型设计、场景设计、分镜头原理等技能。获取多媒体设计师相关的认证。就业方向：多媒体设计与制作公司、动画美术制作出版公司、广告制作公司。
9、计算机办公应用精通办公自动化应用与管理，熟悉服务器的安装、管理和维护，基于应用服务器的相关服务和软件系统，具备对服务器的网络安全设置、邮件、网页发布、FTP、OA、BBS等系统的应用和维护能力。就业方向：企业、政府、社区、各类学校等系统管理。

什么是嵌入式开发和软件开发？

1、嵌入式软件开发指的是针对单片机、ARM、FPGA的编程，没有window或linux操作系统，即使有，也是功能较为简单的操作系统，比如ucos。总之嵌入式软件开发和硬件关系比较紧密，一般需要编写硬件驱动。
2、软件开发一般指在已经安装了像window或linux的电路板上编写应用，软件开发不直接编写硬件驱动，因为驱动已经被操作系统实现了，软件开发注重逻辑功能的实现，比如要实现拍照，只需调用摄像头驱动即可。

什么是嵌入式软件开发

　　嵌入式软件开发属于软件开发的一种。

　　嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分，嵌入式软件是基于嵌入式系统设计的软件，是计算机软件的一种。

　　嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分。

　　嵌入式软件开发总体流程分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试，嵌入式系统的软件开发，主要是软件实现部分，可分为编译和调试两部分，嵌入式软件开发主要针对计算能力有限的CPU进行的软件开发。

关于嵌入式软件开发

搞嵌入式开发的人有两类：一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件，如BootLoader、BoardSupportPackage(像PC的BIOS一样，往下驱动硬件，往上支持操作系统)，最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件原理非常清楚，不足是他们更擅长定义各种硬件接口，但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握，我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。嵌入式硬件设计完后，各种功能就全靠软件来实现了，嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件，这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司，稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计，国内的硬件设计力量很弱，很多嵌入式公司自己只负责开发软件，因为公司都知道，嵌入式产品的差异很大程度在软件上，在软件方面是最有"花头"可做的)，所以我们搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地，越是智能设备越是复杂系统，软件越起关键作用，而且这是目前的趋势。
从事嵌入式软件开发的好处是：
(1)目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件(例如操作系统级、驱动程序级软件)，对软件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高)，而且必须懂得硬件的工作原理，所以非专业IT人员很难切入这一领域；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等)，掌握这些新技术的人当然很难找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触，这需要相应的嵌入式开发板和软件，另外需要有经验的人进行指导开发流程。
(2)与企业计算等应用软件不同，嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。搞企业应用软件的IT企业，这个用户的系统搞完了，又得去搞下一个用户的，而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变，往往疲于奔命，重复劳动。相比而言，搞嵌入式系统的公司，都有自己的产品计划，按自己的节奏行事。所开发的产品通常是通用的，不会因客户的不同而修改。一个产品型号开发完了，往往有较长一段空闲时间(或只是对软件进行一些小修补)，有时间进行充电和休整。另外，从事嵌入式软件的每个人工作范围相对狭窄，所涉及的专业技术范围就是那些(ARM、RTOS、MPEG、802.11等)，时间长了这些东西会越搞越有经验，卖卖老本，几句指导也够让那些初入道者琢磨半年的。若搞应用软件，可能下一个客户要换成一个完全不同的软件开发平台，那就苦了。
(3)哪天若想创业，搞自已的产品，那么嵌入式是一个不错的主意，这可不像应用软件那样容易被盗版。我们这届有个同学自己有点此类小生意,具体做什么的没细问,他每月要进货几千片8位单片机，现在自己已经有车有房了。还有现在开发的饭馆用的点菜PDA(WinCE平台，可无线连网和上网)，据说销路不错，饭馆点点PDA让客户点菜，多显派头档次。这些PDA的硬件设计一般都是请别的公司给订做(这叫“贴牌”：OEM)，都是通用的硬件，我们只管设计软件就变成自己的产品了。
从事嵌入式软件开发的缺点是：
(1)入门起点较高，所用到的技术往往都有一定难度，若软硬件基础不好，特别是操作系统级软件功底不深，则可能不适于此行。
(2)这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。特别是从事嵌入式的小企业数量较多(小企业要搞自己的产品创业)，知名大公司较少(搞嵌入式的大公司主要有Intel、Motorola、TI、Philip、Samsung、Sony、Futjtum、Bell-Alcatel、意法半导体、Microtek、研华、华为、中兴通信、上广电等制造类企业)。这些企业的习惯思维方式是到电子、通信等偏硬专业找人。
(3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式，主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求，只要有经验即可。
同学们若学习嵌入式，显然应偏重于嵌入式软件，特别是嵌入式操作系统方面，应是我们的强项。对于搞嵌入式软件的人，最重要的技术显然是(实际上很多公司的招聘广告上就是这样写的)：
(1)掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理
(2)必须掌握一个嵌入式操作系统
(3)必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。

嵌入式系统开发与软件开发

1、平台开发种类不同
嵌入式系统开发是对于除了电脑之外的所有电子设备上操作系统的开发，开发对象有手机，掌上电脑，机电系统等，一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。
软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。软件分为系统软件和应用软件，并不只是包括可以在计算机上运行的程序。
软件开发平台源于繁琐的实践开发过程中。开发人员在实践中将常用的函数、类、抽象、接口等进行总结、封装，成为了可以重复使用的“中间件”，而随着“中间件”的成熟和通用，功能更强大、更能满足企业级客户需求的——软件开发平台应运而生。
2、资源限制不同
嵌入式系统通常是一个资源受限的系统，因此直接在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难，有时候甚至是不可能的。目前一般采用的解决办法是首先在通用计算机上编写程序，然后通过交叉编译生成目标平台上可以运行的二进制代码格式，最后再下载到目标平台上的特定位置上运行。
软件实现的根据是计算机语言。时至今日，计算机语言发展为算法语言、数据库语言、智能模拟语言等多种门类，在几十种重要的算法语言中，C&C语言日益成为广大计算机软件工作人员的亲密伙伴，这不仅因为它功能强大、构造灵活。
更在于它提供了高度结构化的语法、简单而统一的软件构造方式，使得以它为主构造的SDE数据库的基础成分——子程序库的设计与建设显得异常的方便。
3、工具使用不同
嵌入式系统开发需要与底层的硬件设备进行通信和交互操作。与设备相关。主要是对设备控制和操作。对编译器的要求较高，不同处理器平台有各自的编译器和调试软件。需要专门的调试工具，尤其是一些专用设备。
与底层操作通过系统软件的接口函数API来实现，与设备无关。主要是数据处理和UI界面处理。对编译器没有特别的要求，通常使用一些通用的编译器和调试软件。
4、代码质量要求
嵌入式系统对代码的质量要求高，要求可执行的程序占用的存储空间少。由于多任务同时运行，产生的错误比较多，因此在稳定性和性能上要求很高。
软件开发对代码的质量没有特别的要求，在存储空间上也没有太多的限制。在稳定性和性能方面没有嵌入式系统要求那么严格。

嵌入式软件开发需要学什么

嵌入式软件开发需要学的东西很杂，因为它跟普通的上层软件开发还是存在一定的差别的，主要表现在嵌入式软件是指针对某一种特定的需求或者应用而定制的硬件和软件平台，以及在该平台上运行的软件。所以，学习嵌入式软件开发不仅仅要懂软件开发方面的东西，也需要一些主流嵌入式操作系统、硬件体系架构和硬件资源管理方面的知识。
需要的学习的课程主要有：
1.
编程类课程（主要以c语言为主，靠底层的开发还需要懂得汇编语言）
2.
软件工程类课程，包括软件的开发流程，项目管理，软件开发方法之类的。
3.
数据库方面的知识（有可能会学，也有可能不用）
4.
编程算法。（数据结构方面的书是需要有的，严蔚敏的数据结构挺好，只不过有点难，唐发根的也不错）
5.
操作系统方面的知识，嵌入式的话一般是以linux为例，也有可能以uc/os为基础，要学好嵌入式系统的话，除了扎实的编程基础，这部分知识的积累尤其重要。这个方面推荐你一本《嵌入式实时操作系统uc/os-ii》，这个是嵌入式行业入门级的操作系统，写的比较浅显，有助于理解操作系统原理。
6.
嵌入式相关的课程，因为嵌入式的开发有别于一般pc机上的上层开发。
7.
简单的硬件和体系架构方面的知识，比如arm、powerpc、mips之类的。这方面的书籍北航出版社有很多，你可以在网上搜搜。
差不多就这些，希望可以帮到你。

嵌入式软件开发应该学什么(嵌入式软件开发主要是做什么)

如果是希望向嵌入式软件方向发展的话，目前最常见的是嵌入式LinuxARM方向，关于这个方向，我认为大概分3个阶段：
1、嵌入式linux上层应用，包括QT的GUI开发
2、嵌入式linux系统开发
3、嵌入式linux驱动开发嵌入式目前主要面向的几个操作系统是，LINUX，WINCE、VxWorks等等
Linux是开源免费的，而且其源代码是开放的，更加适合我们学习嵌入式。所以自学的话你可以尝试以下路线：
（1）C语言是所有编程语言中的强者，单片机、DSP、类似ARM的种种芯片的编程都可以用C语言搞定），因此必须非常熟练的掌握。
推荐书籍：谭浩强的很不错，《TheCProgrammingLanguage》这本经典的教材是老外写的，也有中译版本。
（2）操作系统原理，是必需的，如果你是计算机专业毕业那也就无所谓了，如果是非计算机专业的就必须找一本比较浅显的计算机原理书籍看一看，把啥叫“进程”“线程”“系统调度”等等基本问题搞清楚。
（3）Linux操作系统就是用C语言编写的，所以你也应该先学习下Linux方面的编程，只有你会应用了，才能近一步去了解其内核的精髓。
推荐书籍：《UNIX环境高级编程》（第2版）
（4）了解ARM的架构，原理，以及其汇编指令，我们在嵌入式开发中，一般很少去写汇编，但是最起码的要求是能够看懂arm汇编。
（5）系统移植的时候，就需要你从最下层的bootloader开始，然后内核移植，文件系统移植等。而移植这部分对硬件的依赖是非常大的，其配置步骤也相对复杂，也没有太多详细资料。
（6）驱动开发
linux驱动程序设计既是个极富有挑战性的领域，又是一个博大精深的内容。
linux驱动程序设计本质是属于linux内核编程范畴的，因而是对linux内核和内核编程是有要求的。在学习前你要想了解linux内核的组成，因为每一部分要详细研究的话足够可以扩展成一本厚书。以上只不过是大概的框架，在实际的开发中还会涉及很多东西，比如：交叉编译、makefile、shell脚本等等，所以说学习嵌入式的周期较长，门槛较高，自学的话更是需要较强的学习能力和专业功底。只要能坚持下来一定会取得成功！