Технология PCB - Десятилетний опыт учит вас, как изучать встроенные системы (на основе ARM - платформы)

1. Концепция встроенной системы

Сосредоточьтесь на понимании понятия « встроенный»

Понимание происходит главным образом по трем направлениям.

Что касается аппаратного обеспечения, то периферийные устройства на основе CPU интегрируются в чипы CPU. Например, в ранних компьютерах, основанных на архитектуре X86, процессор имел только арифметические блоки и функции накопителя, и все чипы должны были быть расширены путем создания внешних мостов. Реализация, последовательный порт и т. Д. Все реализованы внешними чипами 16C550 / 2 последовательного контроллера, текущие чипы последовательного контроллера интегрированы в CPU, ПК имеют видеокарту, большинство встроенных процессоров имеют LCD - контроллер, но в некотором смысле это эквивалентно видеокарте. Сетевой процессор IXP в относительно высокопроизводительной архитектуре ARM Intel Xscale включает в себя контроллер PCI (может быть настроен для поддержки четырех PCI с устройства или CPI с устройства); Он также включает в себя три сетевых процессора NPE, два из которых соответствуют двум MAC - адресам и могут использоваться для переключения шлюзов, в то время как другой сетевой процессор NPE поддерживает DSL. Просто добавьте чип PHY снаружи, чтобы обеспечить доступ к Интернету DSL. Максимальная частота серии IXP может достигать 1,8G, поддерживая память 2G, порты Ethernet 1G * 10 или 10G * 1 или световые каналы канала Febre. Серия IXP должна быть самым высоким процессором Intel, интегрированным в архитектуру ARM, чтобы стать ядром Xscale.

Начиная с программного обеспечения, выберите приложение в ядре пользовательской операционной системы и скомпилируйте его и загрузите в ROM. При настройке ядра операционной системы выбранный компонент приложения предназначен для завершения « встраивания» программного обеспечения. Например, когда WinCE настраивает ядро, есть соответствующие варианты, включая wordpad, PDF, MediaPlay и так далее. Если мы выберем, вы можете найти эти вещи в интерфейсе после запуска CE. Если это операционная система Windows предыдущего компьютера, большинство вещей необходимо переустановить.

Запишите программное ядро или прикладную файловую систему в ROM встроенной системной аппаратной платформы для достижения реального « встраивания».

Вышеприведенное определение - это то, что я понял шесть или семь лет назад во встроенной системе. В книге много определений, но в этой области никто не осмеливается сказать, что их определения очень точны. Да, включая экспертов и ученых, в конце концов, встроенные системы - это всеобъемлющая дисциплина в компьютерной области

2. Классификация иерархии и специализации встроенных систем.

Встроенная система делится на 4 уровня, аппаратный уровень, драйвер, уровень операционной системы и уровень приложения.

Аппаратный уровень является основой всей встроенной системы. Если вы знакомы с микроконтроллерами и интерфейсами и можете программировать на языках C и компиляции, то относительно легко перейти от аппаратного уровня встроенной системы, который также является драйвером. Основываясь на этом уровне, хороший инженер - драйвер должен быть в состоянии понять схему аппаратного обеспечения и выполнить логический дизайн CPLD самостоятельно. В то же время он должен быть хорошо знаком с ядром операционной системы и его планированием. Но аппаратная платформа является основой, а добавленная стоимость зависит от программного обеспечения.

Аппаратные уровни лучше подходят для специалистов в области электроники, связи, автоматизации, электромеханической интеграции и информационной инженерии. Профессиональная основа, которую необходимо освоить, включает в себя принцип монолитной машины и интерфейсной технологии, принцип микромашины и процесс интерфейса, язык C.

2. Драйверный слой. Эта часть сложнее. Инженеры - драйверы должны не только понимать схемы, но и хорошо разбираться в ядре операционной системы, так что они пишут драйверы, которые не монополизируют временные рамки операционной системы при вызове системы. Поэтому другие задачи не могут быть выполнены, они не понимают архитектуру ядра операционной системы и планирование в реальном времени, а также не имеют хорошего стиля написания драйверов. В соответствии с методами добавления драйверов, упомянутыми в большинстве книг, многие люди могут это сделать, но они могут даже не достичь этого уровня младших инженеров драйверов, поэтому при вызове приложения написание драйвера похоже на то, что мы открываем программу и запускаем ее под Windows. Когда мы открываем программу, она либо прерывает предыдущую программу, либо ждет. Запуск программы, которая откроется позже, займет некоторое время. Если вы хотите быть хорошим водителем, у вас нет 3 - 4 лет знаний. Нелегко добиться успеха без изучения ядра операционной системы, но в четырехуровневой встроенной системе зарплата самая высокая.

Драйверы лучше подходят для профессионалов в области электроники, связи, автоматизации, электромеханической интеграции и информационной инженерии, особенно для архитектуры с компьютерным уклоном. В дополнение к основным дисциплинам аппаратного уровня необходимы структуры данных, алгоритмы и операции. Принципы системы и компиляции должны быть хорошо поняты.

3.Уровень операционной системы. Для уровня операционной системы это может быть просто пересадка, но мало кто приходит из уже написанной операционной системы или не имеет операционной системы. Эта работа в основном выполняется инженерами - пилотами. Завершено. Операционная система отвечает за отладку системных задач, управление дисками и файлами, и важно, чтобы встроенные системы работали в режиме реального времени. В течение двух лет Microsoft инвестировала 300 человек в разработку операционной системы XP. Общее количество часов составляет 600 человеко - лет. Предполагается, что разработка операционной системы Nuwa Hopen Института программного обеспечения Китайской академии наук займет сотни лет. Поэтому эта часть работы является относительно бессмысленной.

4.Уровень применения относительно прост. Если вы знаете, как вызвать программируемые интерфейсные функции в Windows, это только изменит среду компиляции и разработки в операционной системе. То же самое относится и к программированию на Java. Алгоритмы, используемые во встроенных системах, обрабатываются профессиональными алгоритмами и не должны быть отнесены к категории встроенных систем. Но если речь идет о встроенных базах данных в встроенных системах, сетевом программировании на основе встроенных систем и разработке протокольных приложений на определенном уровне приложений, таких как SIP, H.323, Astrisk, это может быть сложнее и сложнее.

3. Цели и местоположение.

Сначала есть цель, а затем найти ее.

Изучая ARM, с точки зрения аппаратного обеспечения, с одной стороны, изучение дизайна схем интерфейса, с другой стороны, изучение компиляции и программирования на уровне платы на языке C. С точки зрения программного обеспечения, необходимо изучить драйверы и трансплантации на уровне операционной системы на основе процессоров ARM. Это должно быть ясно для новичков, от аппаратного обучения или от знакомства с операционной системой до приложений, но независимо от того, что вы изучаете, до тех пор, пока это не чисто операционная система или более высокое программирование на уровне приложений на основе API, аппаратное обеспечение все равно должно быть достаточно хорошо понято, чтобы зарегистрироваться, И вам все равно нужно уметь понимать сборку на уровне панелей и программирование C. Таким образом, для аппаратного уровня и драйверов встроенных систем все еще необходимо освоить архитектуру интерфейсных схем ARM, язык C ARM и среду разработки отладки программирования на языке компиляции.

Поэтому новички должны освоить направление, каковы их цели и достичь этого уровня. Затем начните лучше учиться, более практичные два уровня, связанные с ARM встроенных систем, аппаратных уровней и драйверов, независимо от того, какой уровень хорошо изучен, будет многообещающим.

Если вы хотите начать с прикладного уровня встроенной системы, это может быть далеко от ARM и других систем. Необходимо сосредоточиться на экологических приложениях встроенных операционных систем и соответствующих цепочках инструментов разработки, таких как разработка приложений EVC под операционной системой WinCe (аналогично VC под Windows), и если вы хотите сделать прорыв, полагайтесь на некоторые аудио - и видеопротоколы, Например, разработка уровня приложений на основе протокола SIP или H.323 в области VOIP или разработка баз данных на основе встроенной сети.

Для новичков мы должны делать все, что в наших силах. Не думайте, что зарплата водителя высока, и посмотрите на это как на направление. Мы должны сочетать наши особенности. На каждом из четырех уровней встроенной системы есть специалисты. Конечно, есть и специалисты. В соответствии с высокой зарплатой я работаю на аппаратном уровне. Раньше моя ежемесячная зарплата вычитала почти 3000 юаней из подоходного налога с физических лиц. Конечно, я играю роль инженера, с одной стороны, и руководителя и человека - с другой. Я занимаю эту должность один, но только те часы работы. С точки зрения аппаратного обеспечения, возможно, мало кто конкурирует со мной, что позволяет мне получать такую большую зарплату.

4. Разработка системных вариантов.

Многие новички ARM хотят иметь доступную систему, но у них есть недоразумение, что чем выше версия процессора, тем лучше производительность, так же, как многие думают, что ARM9 и ARM7 лучше, и я думаю, что для новичков они должны быть мудрыми в этом отношении. Выбор системы разработки зависит от направления встроенной системы, от разработки драйвера или приложения, от дизайна аппаратного уровня встроенной системы и тестирования на уровне панели. Если вы хотите перейти от уровня операционной системы или уровня приложения, будь то драйвер или приложение, конечно, чем выше производительность процессора, тем лучше, но самообучение этой вещи очень сложно, а не месяцы, полгода или год. Что можно сделать за два года.

В некотором смысле, разница между ARM7 и 9 заключается в том, что некоторые функциональные наборы команд обогащены, а основная частота увеличивается, например, 286 и 386. Пользователи могут ничего не понимать, но они могут чувствовать только немного быстрее.

ARM7 лучше подходит для тех, кто хочет начать с аппаратного уровня, потому что процессоры серии ARM7 имеют очень мало внутренних MMU и относительно легко управляются. Например, S3C44B0, Cache может быть легко выключен, а внутренних регистров интерфейсов очень много. Легко увидеть и понять, что различные интерфейсы могут контролироваться аппаратным программным управлением или одноступенчатой командной строкой AXD. Основываясь на идее 51 монолитной машины, ее легко понять, и ее можно рассматривать как 32 - разрядную монолитную машину, тем самым избегая многих 51 инженеров. Желание обратить внимание на замешательство инженеров ARM - разработчиков встроенного системного оборудования, чтобы они не были выведены на уровень операционной системы некоторыми компаниями в отрасли, которые на самом деле не понимают встроенного оборудования, пугают их и делают отрасль еще более дефицитной в этой области.

Встроенные системы уделяют большое внимание интерфейсам как с точки зрения аппаратного обеспечения, так и с точки зрения программного обеспечения. При выборе платформы необходимо также проверить внешние ресурсы процессора. Чем больше вы контактируете с внешними ресурсами, тем больше вы знакомы с ними, и ваши шансы на успешную занятость в будущем будут определены. Чем выше, тем выше, это « соответствующие навыки», о которых говорится при найме, потому что человек не может получить доступ ко всем процессорам всего за несколько лет, а процессоры, используемые рекрутинговыми подразделениями, могут быть совершенно неизвестны нам. В прошлом процессоры ARM (рыночная стоимость десятков миллионов), производимые десятками небольших компаний на Тайване, также были полезны, Но эти вещи слишком универсальны, чтобы компании, использующие эти процессоры, могли нанимать только. Люди с соответствующим опытом работы, что такое соответствующий опыт работы? Что касается аппаратного обеспечения, то речь идет о дизайне периферийных интерфейсов, а с точки зрения программного обеспечения - о драйверах интерфейсов и опыте разработки приложений в операционных системах. Я работаю в этой отрасли почти десять лет. ARM появился в 2000 году. Я начал изучать ARM7 в течение дня, а затем отправился прямо в Xscale (эта доска находится между ARM10 - 11). Я провел пять лет и нанял не менее сотни человек для собеседования. В этих областях по - прежнему существует глубокое понимание.

Лично я считаю, что S3C44b0 лучше подходит для новичков. Почему ты так говоришь? Поскольку ресурсы интерфейса более богаты, технология более зрелая, материал больше, должен быть очень подходит для начинающих. Если есть проблема, может быть легко найти кого - то, кто поможет и решит ее, потому что большинство людей знакомы с ней, как и микроконтроллер типа 51, с N - битами и выше. Цифры экспертного уровня помогут вам быстро получить ответы на соответствующие вопросы. Тем не менее, индустрия считает этот ARM непригодным для использования, но это хорошо для новичков.

Таким образом, выбор системы разработки зависит от будущих целей человека, разработки ресурсов интерфейса платы и многофункциональности отрасли.

5. Как подходить к подготовке кадров.

Позвольте мне сначала поговорить о себе. Я работаю в этой отрасли почти десять лет, начиная с отечественной индустрии встроенных систем. Я всегда был на переднем крае индустрии встроенных систем. Я разработал множество высококачественных встроенных системных платформ и предоставил решения для многих компаний. Перед уходом в отставку он разработал IP - PBX для финансируемой из США компании, занимающейся VOIP. Был руководителем проекта, руководителем проекта, техническим руководителем, руководителем отдела. Он накопил много контактов и многолетний опыт. Учитывая несоответствие между студенческой занятостью и корпоративным наймом, компании хотят набирать таланты, но студентам и недавно окончившим инженерам нелегко найти работу, поэтому я попытался создать компанию Chitarian Technology Co., Ltd. для обучения и обучения встроенным системам.

Из - за отсутствия связи между ведущими исследователями и преподавателями первой линии в стране не хватает встроенных талантов. Иностранные университеты опережают отраслевые компании по технологиям, в то время как внутренняя ситуация заключается в том, что отраслевые компании намного опережают университеты по технологиям встроенных систем. Чтобы построить мост между отраслью и университетом, чтобы принести студентам передовые навыки, создать козырь для студентов в конкуренции за рабочие места, создать возможности для быстрого продвижения и самосоздания для инженеров отрасли, я уволился из иностранного предприятия с годовой зарплатой более 200 000 человек для обучения встроенным системам.

Для тренировок это деньги, чтобы выиграть время. Многие инженеры любят учиться сами и считают, что обучение не стоит того. Это также возможно. Конечно, обучение исключительно ради денег не будет слишком ценным, но они могут потерять много денег. Я не знаю, подсчитали ли они. Если недельная подготовка даст им два года знаний, которые они могут получить самостоятельно, им потребуется от трех до шести месяцев, чтобы переварить содержание обучения после окончания обучения. Таким образом, он может сэкономить по крайней мере полтора года на учебе или работе на другой высоте, а затем, самое позднее, через два года, он получит заработную плату, соответствующую его уровню, т.е. заработную плату. Стоимость обучения составляет не менее 1000 фунтов стерлингов в месяц, а стоимость обучения - не менее 10 000 фунтов стерлингов. В то же время это экономит год. Короче говоря, я побежал на передний край команды.

На другом уровне обучение новичков равнозначно заблаговременной покупке страхования от безработицы для себя, когда мастер ведет их в даосизм. Этим летом самым молодым учеником в моем классе был второкурсник, а в этом году он только третий. Я только что изучал MCU в этом семестре, но теперь работа ARM по программированию впечатляет. Он останется без работы через год после окончания школы?

Кроме того, благодаря обучению, вы можете узнать много вещей, которые обычные люди в отрасли не знают, и в то же время найти мастера для себя. Например, два инженера использовали S3C2410 и PXA255 для изготовления портативных устройств, и оба могли работать на четырех устройствах. В течение следующего года, если вы пойдете искать работу, разрыв в заработной плате между ними может удвоиться в лучшем случае. - Почему? Это правило, о котором обычные люди не знают. 2410 - Гражданская продукция. Отрасль использует его очень плохо. Стоимость изготовления продукции очень чувствительна. Конечно, это также чувствительно к стоимости талантов. PXA255 является продуктом Intel. Один процессор 255 может купить три 2410. Он всегда определялся промышленностью как благородный продукт. Используются крупные компании или компании, обслуживающие армию. Их не волнует стоимость. Пока вы делаете это хорошо, все легко сказать, но мало кто делает это, потому что разработка системы стоит дорого.

Что касается того, чтобы найти себе хорошего мастера, я думаю, что да, потому что существует потенциальная конкуренция между инженерами того же уровня, и многие люди не хотят учить других тому, что они знают, а это означает, что они потеряют работу. Это так называемые церковные ученики, мастера умирают от голода, но для нас, людей, таких отношений вообще нет. Я достиг определенной процедурности в дизайне встроенной системной платформы. В настоящее время я работаю в этой технической сфере в Китае. Это было трудно прорваться, поэтому я открыл для вас много вещей, таких как интерфейс времени, упомянутый в дизайне интерфейса ниже. Если я не говорю об этом, я думаю, что это почти старший инженер по оборудованию. Только 10% знают об этом.

Навыки, необходимые для того, чтобы стать старшим инженером по оборудованию встроенных систем.

В аппаратном плане есть несколько направлений. Простые сигналы делятся на цифровые и аналоговые. Моделировать сложнее. Обычно это требует длительного накопления опыта. Если точность сопротивления или конденсатора недостаточна, отклонение сигнала может быть значительным. Поэтому молодежь делает меньше работы. С развитием технологий возникла оцифровка аналоговых схем. Например, радиочастотные модули модемов телефонов используют зрелые чипы. В то время только две компании в мире владели этой технологией, и они чувствовали, что у них есть функция моделирования. Не очень сильные люди для этого не подходят. Если вы действительно можете получить радиочастотный модуль телефона, ежемесячная зарплата может быть выше 15K, если вы достигнете обычного уровня.

Другой - цифровой сегмент, который в общем направлении можно разделить на 51 / ARM микроконтроллер, DSP и FPGA. Многие отечественные инженеры FPGA работают в IC Design Company для предварительной проверки IP - ядра. Эта часть не касается. На уровне портала будущее не совсем понятно. Даже если вы инженер по предварительной проверке IC, вам придется работать несколько лет, чтобы быть компетентным. Аппаратный интерфейс DSP был относительно стереотипным. Если он не приблизится к драйверу или алгоритму, будущее будет не очень хорошим. В ARM больше контента. В отрасли большая доля продукции, широкий круг применений. Поэтому пространство для трудоустройства огромно. Аппаратный дизайн лучше всего отражает уровень и стандарты дизайна интерфейса. Это ПК многих старших инженеров по оборудованию. Основания для оценки уровня. Самое главное в дизайне интерфейса - смотреть на время, а не на простые соединения. Например, процессор PXA255 I2C требует скорости 100 Кбит / с. Если периферийные устройства I2C подключаются к нему, но не достигают 100 кбит / с, это неизбежно приведет к сбою дизайна. Таких случаев много. Например, 51 монолитный компьютер может быть подключен к LCD на шине, но почему этот LCD не может быть привязан к шине ARM, а на шине ARM7 может быть внешний контроллер SD - карт Winband, но почему этот контроллер, если вы не можете получить доступ к процессору ARM9 или Xscale, является проблемой.

Поэтому интерфейс - это не простое соединение, оно зависит от времени и параметров. Хороший инженер по оборудованию должен иметь возможность разрабатывать продукты с лучшей стоимостью и производительностью без эталонного плана. В соответствии с существующими планами, он также должен быть выполнен с соответствующим технико - экономическим вырезом, но это не случайность, и я встретил инженера, который изменил схему с чипом постоянного тока 5V на чип постоянного тока 1,8V, прямо на LDO, когда он иногда сжигал несколько процессоров. Несколько дней назад некоторые люди хотели, чтобы я помог оптимизировать программы для их бывших портативных GPS - устройств на платформе PXA255. Я спросил о ситуации. Карты хранятся в SD - картах, SPI используется между SD - картами и MMC - контроллерами интерфейса PXA255, поэтому чтение карт происходит очень медленно, что является серьезным недостатком в дизайне, а не процедурной проблемой, поэтому я сделал несколько предложений, чтобы они обновились и перепробовались. Поэтому, если вы хотите быть хорошим инженером, вам нужно освоить целостность системы и понять существующие схемы. Другими словами, сколько можно увидеть и понять после набора схем. Если вы не знаете более 80%, это означает, что вы не очень хороший инженер.

Во - вторых, возможности отладки схемы и обзора чертежей, но наиболее фундаментальными возможностями являются принципы проектирования и логического проектирования PCB - чертежей. Речь идет о инженерах по проектированию оборудования. Инженеры ECAD также могут быть отделены от вышеупомянутых инженеров по проектированию оборудования, которые являются профессиональными инженерами, которые рисуют PCB - платы, и инженерами по проектированию EMC, которые помогают другим решать проблемы EMC. Инженер по оборудованию - это инженер по тестированию на уровне платы, инженер по оборудованию с хорошим языком C, который может проверить аппаратные функции с помощью собственной тестовой программы во время отладки платы. Затем он передается разработчикам драйверов на уровне операционной системы.

Короче говоря, содержание оборудования очень сложное. Если вы тренируетесь в аппаратном обеспечении, вы становитесь мастером. Я часто оцениваю этот план для других. Я часто отрицаю дизайн многих старших инженеров по оборудованию. Поэтому инженеры будут это делать. Эта ситуация оскорбляет некоторых людей, но в аппаратном обеспечении действительно много неизвестного, что смущает многих старших инженеров аппаратного обеспечения.

Поэтому старшие инженеры по оборудованию должны обладать этими техническими навыками. Во - первых, они должны освоить вспомогательные инструменты для проектирования EDA, такие как Protel Orcad Powper PCB Maplux2ISE и VDHL. Они должны быть в состоянии использовать эти инструменты для построения логических чертежей, а затем для обзора дизайна интерфейса. Графические и отладочные возможности. Если вы сможете сделать общий дизайн программы, вы в основном станете старшим инженером.

Аппаратное обеспечение зависит от опыта и накопления. Десять лет, чтобы измельчить меч, сто лет, чтобы измельчить иглу.