入世两载，行成于思

最新推荐文章于 2025-07-22 09:41:59 发布

原创最新推荐文章于 2025-07-22 09:41:59 发布 · 158 阅读

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写在前面

自毕业以来，已经历了两个春秋，也经历了一次完整的项目开发。从最初，根据技术需求，调查相关的技术内容，到功能、结构以及详细的设计，再随后的编码、评审、白盒黑盒测试，历时了有一年多的时间。
在这一个完整的瀑布模型的开发流程中，越是底端的流程（诸如编码和测试），就越是忙碌。经历过几个月的9 10 6，有时也会到需要赶末班地铁的境遇。
一直想着，工作了这么一段时间，有了些许的工作经验，虽然说是忙碌，但是却少有对工作彻底而深入的思考。这几日，正值休假，台风利奇马刚过境，太阳非常好，适合把自己拿出来晒一晒。
当然，正如我一样，这篇文章主要内容就是作为一个初入世的新手，对于工作内容的总结与思考，内容简单，适合 嵌入式新手 看，或者和我相仿的 一两年生。

正文

嵌入式

嵌入式这个词汇听起来似乎并不陌生，但是在我看来，它所包含的内容是非常之多的。对于嵌入式的技术人员来说，并不能将其一概而论为软件工程师还是硬件工程师。
虽然我的工作是嵌入式的软件开发，但是，随着这两年开发的积累，发现如果一味只懂软件层面的东西，那么在一个新项目的开发中将会相当吃力。许多文档如果没有一定的电路知识和硬件知识，阅读起来会相当困难。所以，今后需要重视这方面的技术积累，是时候再把大学当年的数电模电电子线路拿出来看一看了。

嵌入式系统

无论是什么学科，对它有一个宏观上的认识和理解是很重要，如何去理解一个嵌入式系统呢。我自己把它和我们经常用到的PC机系统，在几个大学肯定会学到的学科下面来对比理解。

计算机组成原理

在这门学科里面，应该在第一节课就会被提到的一个名词——冯诺依曼。在这个体系中的三大核心：CPU、存储器、IO设备。那我就分别就这三个说一说我的理解。

CPU
CPU是一个计算机系统的核心，不管是嵌入式系统还是PC机，都需要通过CPU计算和处理得到结果。但是嵌入式系统和PC机的CPU自然是不一样的，毕竟从价格上看就有差别了。
对比他们两个CPU的差别之前需要对两个很装B的词有所理解，就是RISC和CISC。从这两个的英文全拼，其实就能理解他们的意思了——Reduced Instruction Set Computing和Complex Instruction Set Computer。
总的来说，他们的差别就是这样，嵌入式系统的CPU通常就是精简指令集的处理器（RISC）。精简指令集的含义就是指令集比较少，那么指令集少有什么好处呢？
首先，嵌入式系统的功能较于PC机少很多，所以很多指令集在嵌入式系统中没有用处。所以原本的CISC处理器用在嵌入式系统上没有必要，而且很浪费，所以RISC处理器应运而生。
第二，指令集少可以减少嵌入式系统的开销，每个指令都需要一定的电路器件来支撑它的执行，如果指令集少的话，那么就可以减少用于支撑指令集的电路元件，就可以节约成本。所以嵌入式系统CPU的价格要便宜很多。
第三，如果指令集比较复杂庞大，处理器也会变复杂，随之带来的就是执行操作变慢。由于嵌入式系统的应用的特性，很多嵌入式需要能够实时的处理并反馈，RISC处理器比CISC处理器的实时性高很多。

存储器
存储器，顾名思义，就是存放东西的地方。需要什么就可以存什么，诸如程序，程序所需的配置文件、数据，甚至图片，声音，视频等等。机器运行中需要什么再从中找。
同样的，和PC机一样，嵌入式系统的存储器也是一样功能。虽然嵌入式系统中的存储器有很多种（比如Flash、EEPROM、RAM、SRAM等等），但是无非就是类似于PC机的硬盘和内存，他们之前的区别就是读写速度、掉电是否丢失、写入和擦除。

IO设备
嵌入式虽然没有PC机那么强大的UI交互，但是他也需要一定的输入输出来满足它的功能，比如声音，画面，数据交互，通信等等。
当然，这些输入输出对应的设备具体是如何接入嵌入式系统的（比如扬声器、显示屏、数据外设、通信猫），涉及到的内容会比较多，简单提一下，不详细展开了。
输入输出设备是需要与嵌入式系统通信的，提到通信必然会有协议，嵌入式中经常会使用到的协议有I2C、UART、USB、SPI、CAN等，以及与网络相关的通信协议TCP/IP协议族、HTTP协议也会运用在嵌入式系统中。

操作系统

操作系统，这个东西看不到摸不着，但在各个方面都会接触到。例如在PC机上，我们会用到Windows或者乌班图或者MacOS；在移动设备上我们也会用到安卓、IOS；以及先前一直活跃于各大网络营销中的华为的鸿蒙OS，这些名词就是所谓的操作系统。
那么为什么会有这么多OS，这些又有什么区别呢？原因想起来也很简单，从操作系统的作用来想。操作系统是用来管理计算机的，管理计算机的硬件和软件之间、硬件和硬件之间以及软件和软件之间的关系。所以，当我们在不同的硬件平台上使用软件的时候，就需要不同的OS来协调他们之间的关系。
对于嵌入式来说，硬件条件没有PC机那么复杂，功能针对性也非常强，所以像我们常用的Windows这样的OS在嵌入式中肯定是没必要的，也用不起来。所以在嵌入式的OS中，常用到的有arm-Linux、FreeRTOS、安卓等，他们的主要功能是任务的管理和中断的处理。
嵌入式操作系统，对于实时性要求普遍比较高，所以嵌入式采用的大多是一些实时操作系统（RTOS）。这样的系统的特点就是能够在很短的时间完成所需要的处理，处理内容简单迅速有效。

高级语言程序

操作系统中，这个任务和中断处理，实际上就是我们使用高级语言（C、C++、JAVA等）写的程序。
我们可以根据相应的OS，创建任务，在任务中使用来完成我们的需求。大多数任务，通过无限循环while(TRUE)和一定的周期实现，在每个周期，根据外部的情况和数据的分析做出对应的处理。
中断处理。中断这个东西不同于任务，任务是我们写好，让计算机主动去执行。而中断则是根据不同的情况，由外部触发，当外部发生了这个事件，计算机会暂停任务的处理，转而去解决外部发生的事件。当然，发生这个事件，如何处理也是我们通过程序预先设计好的。