嵌入式系统的知识体系---苏州大学王宜怀

Wangyihuai

      嵌入式系统的知识体系

嵌入式系统的应用范围可以粗略分为两大类：（1）电子系统的智能化（测控系统，各个领域。如工业控制，现代农业、家用电器、汽车电子等等）；（2）计算机应用的延伸（MP3、手机、通信、网络、计算机外围设备等）。从这些应用可以看出，要完成一个以MCU为核心的嵌入式系统应用产品设计，需要有硬件、软件及行业领域相关知识。硬件主要有MCU的硬件最小系统、输入/输出外围电路、人机接口设计。软件包含固化软件设计与PC机软件。行业知识可以通过交流总结获得。
概括地说，学习MCU为核心的嵌入式系统，需要以下软件硬件基础知识与实践训练：
（1）硬件最小系统（包括电源、晶阵、复位、写入调试接口）；
（2）通用I/O(开关量输入/输出，涉及各种二值量检测与控制)；
（3）模数转换A/D(各种传感器信号的采集与处理，如红外、温度、光敏、超声波、方向等等)；
（4）数模转换D/A(对模拟量设备利用数字进行控制)；
（5）通信(串行通信接口SCI、串行外设接口SPI、集成电路互联总线I2C，CAN、USB、嵌入式以太网、ZigBee技术等)；
（6）显示(LED、LCD等等)；
（7）控制(控制各种设备，包含PWM等控制技术)；
（8）数据处理(图形、图像、语音、视频等处理或识别)；
（9）各种具体应用。
事实上，万变不离其宗，任何应用都可以归入这几类。而应用中的硬件设计、软件设计、测试等都必须遵循嵌入式软件工程的方法、原理与基本原则。所以，嵌入式软件工程也是嵌入式系统的知识体系的有机组成部分，只不过，它溶于具体项目的开发过程之中。
完成这些实践训练，就涉及硬件基础、软件基础及相关领域知识。计算机语言、操作系统、开发环境等均是完成这些目的的工具。有些初学者，容易把工具的使用与所要达到的真正目的想混淆。例如，有的学习者，学了很长时间的嵌入式操作系统移植，而不进行实际嵌入式系统产品的开发，到了最后，做不好一个嵌入式系统小产品，偏离了学习目标，甚至放弃了嵌入式系统领域。这就是进入了嵌入式系统学习误区的情况，下面对此做简要分析。