嵌入式软件设计课程研究与探索

学习键盘驱动原理（确定是否有键按下；确定是哪一个键或哪几个键被按下；确定被按键的输入代码；消除按键抖动干扰等），掌握通过CPU的I/O扩展键盘的方法，设计键盘接口电路图，实现4×4的键盘，编程实现键盘的驱动。

（3）A/D接口驱动程序设计：学习ARM 本身自带的A/D 控制器及相应寄存器；掌握A/D转换的基本原理（包括采样、保持、量化和编码）；熟悉A/D转换器的类型（包括逐位比较型、积分型、计数型、并行比较型、电压-频率型等类型）；编程实现ARM 系统的A/D 功能。

（4）LCD显示屏驱动设计：了解LCD 基本概念与原理；学习LCD驱动器相关的寄存器；理解LCD 的驱动控制；熟悉用ARM 内置的LCD 控制器驱动LCD；完成LCD驱动程序的设计（包括LCD寄存器初始化、字符显示刷新、格式化字符输出、图形刷新显示、清屏等函数）。

（5）触摸屏驱动设计：了解触摸屏基本概念与工作原理（包括表面声波屏、电容屏、红外屏和电阻屏）；学习触摸屏相关的寄存器；分析ADS7843工作时序；理解触摸屏与LCD 的密切配合；编程实现对触摸屏的控制。

2.ARM体系结构与汇编语言编程

70%以上的系统软件是用汇编语言编写的。某些快速处理、位处理、访问硬件设备等高效程序是用汇编语言编写的。某些高级绘图程序、视频游戏程序是用汇编语言编写的。在嵌入式领域中，以ARM为架构设计芯片的占据整个芯片市场的80%以上。因此学习ARM体系结构与汇编语言编程尤其重要。

了解ARM公司情况以及基于ARM技术的嵌入式系统的应用情况，掌握ARM处理器的种类及其主要特点。掌握ARM编程模式的基本知识，包括ARM处理器模式、寄存器及其使用方式，掌握ARM体系中存储访问的基本知识。了解ARM处理器的体系结构、指令系统及开发工具的使用，掌握开发基于ARM的应用系统的各方面的知识。其中包括ARM体系介绍、ARM汇编语言程序设计、ARM C/C++语言程序设计、ARM集成开发环境的介绍。掌握ARM指令集和Thumb指令集的应用领域，掌握各指令的编码格式、语法格式、执行的操作以及应用方法。掌握ARM汇编语言程序设计的基本方法以及ARM汇编器的使用方法。掌握汇编语言格式和程序格式。掌握ARM体系存储系统的基本概念，掌握存储管理单元MMU、写缓冲以及Cache，了解有关存储系统的程序设计。理解ARM汇编程序以及C/C++程序之间互相调用的技术，了解C编译器中内嵌的汇编器的使用方法。了解嵌入式应用程序设计的基本知识，通过示例具体掌握嵌入式应用程序的设计方法。掌握ARM开发工具编译、连接程序的方法。并在此基础之上介绍一些典型的基于ARM体系的嵌入式应用系统设计时的基本技术。

3.嵌入式Linux设计

（1）熟悉Linux引导程序bootloader：初始化硬件设备，建立内存空间的映射图。将操作系统内核映像从Flash内拷贝到RAM中，然后跳转到内核的入口点去运行，即启动操作系统。

（2）分析内核源码：包括初始化Cache、Mmu等设置；内核解压函数；非压缩内核启动汇编段；Linux内核移植NANDFLASH、

LCD、网卡、YAFFS FLASH的方法。

（3）文件系统建立：掌握 Flash的特性，建立在Flash上的文件系统（包括EXT2、Jffs2、yaffs、CRAMFS、proc）。

（4）设计图形界面：掌握QT开发工具及QT编程核心技术、QT程序设计方法。

三、嵌入式软件发展方向

嵌入式软件有广阔的创新空间：面向各种应用，硬件、软件平台多样化，不易被垄断；新需求不断发展，新技术层出不穷；投入不大，容易起步；中国巨大的制造业是最好的市场。

嵌入式Linux未来的前景看好，但是人才的缺乏已经成为当前制约嵌入式Linux发展的瓶颈。一方面，因为嵌入式人才领域门槛较高，从事嵌入式软件开发的工作人员不仅要熟练掌握c/c++、汇编语言等基础，而且对Linux底层驱动内核，甚至是硬件都要了然于心。另一方面，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如雨后春笋般地涌现（如ARM11处理器、嵌入式Linux操作系统、MPEG技术、无线通信协议、移动USB3.0高速传输等），目前国内乃至国际上能够掌握这些新技术的人才相当匮乏。

近几年包括未来几年，市场对嵌入式Linux人才的需求旺盛，而目前熟练的Linux应用人才只有几千名，这意味着各大跨国公司及国内消费类电子巨头企业都面临着人才严重短缺的挑战。嵌入式Linux的从业者薪酬比其他IT业同行大约高出50%，初入门的开发人员平均月薪一般都能达到8000元，有三年以上经验的人员年薪都在15万元以上，有10年工作经验的高级嵌入式软件工程师年薪在40万元左右。

四、总结

自主创新，发展嵌入式系统是提升中国信息产业竞争力的重要途径。中国必须掌握嵌入式系统的核心技术，包括芯片和软件，从中国制造发展到中国创造，成为一个信息强国。

参考文献：

[1]张玢，孟开元，田泽.嵌入式系统定义探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（1）.

[2]王小妮.基于嵌入式系列课程的教学改革与探索[J].教育理论与教学研究，2013，（5）.

[3]何立民.嵌入式系统支柱学科的交叉与融合[J].单片机与嵌入式系统应用，2008，（5）.

（责任编辑：王意琴）

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