如何学好嵌入式知乎(嵌入式系统 知乎)

今天给各位分享如何学好嵌入式知乎的知识,其中也会对嵌入式系统 知乎进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文目录一览:

学嵌入式需要学习哪些知识 知乎

C/C++语言程序设计

嵌入式硬件设计(如果只搞软件需要能看懂原理图)

嵌入式操作系统(可以只学习用到的操作系统的粗框架,大体结构、组成部分)及其操作

-Linux

-WinCE(如果用到)

嵌入式操作系统开发

-内核裁剪

-文件系统组成和实现

-驱动开发(如果需要)

-启动方式及其实现:BootLoader及其烧写,Flash、SD卡、串口、网口烧写及启动

-如何架构开发环境

-利用nfs及串口控制台调试:方法,步骤

最好利用现成的开发平台学习

学习嵌入式,要如何学好嵌入式

原文链接:网页链接

嵌入式Linux学习路线图

我是1999年上的大学,物理专业。在大一时,我们班里普遍弥漫着对未来的不安,不知道学习了物理后出去能做什么。你当下的经历、当下的学习,在未来的一天肯定会影响到你。毕业后我们也各自找到了自己的职业:出国深造转行做金融、留校任教做科研、设计芯片、写程序、创办公司等等,这一切都离不开在校时学到的基础技能(数学、IT、电子电路)、受过煅炼的自学能力。

所以,各位正在迷茫的在校生,各位正在尝试转行的程序员,未来一定有你的位置,是好是坏取决于你当下的努力与积累。

我不能预言几年后什么行业会热门,也不能保证你照着本文学习可以发财。我只是一个有十几年经验的程序员,给对编程有兴趣的你,提供一些建议。

1.程序员的三大方向

程序员的方向,一般可以分为3类:专业领域、业务领域、操作系统领域。你了解它们后,按兴趣选择吧。

对于专业领域,我提供不了建议。

业务,也就是应用程序,它跟操作系统并不是截然分开的:

①开发实体产品时,应用程序写得好的人,有时候需要操作系统的知识,比如调度优先级的设置、知道某些函数可能会令进程休眠。

②写应用程序的人进阶为系统工程师时,他需要从上到下都了解,这时候就需要有操作系统领域的知识了,否则,你怎么设计整个系统的方案呢?

③做应用程序的人,需要了解行业的需求,理解业务的逻辑。所以,当领导的人,多是做应用的。一旦钻入了某个行业,很难换行业。

④而操作系统领域,做好了这是通杀各行业:他只负责底层系统,在上面开发什么业务跟他没关系。这行很多是技术宅,行业专家。

⑤操作系统和业务之间并没有一个界线。有操作系统经验,再去做应用,你会对系统知根知底,碰到问题时都有解决思路。有了业务经验,你再了解一下操作系统,很快就可以组成一个团队自立门户,至少做个CTO没问题。

1.1 专业领域

它又可以分为下面2类。

1.1.1 学术研究

比如语音、图像处理、人工智能,这类工作需要你有比较强的理论知识,我倾向于认为这类人是“科学家”,他们钻研多年,很多时候是在做学术研究。

在嵌入式领域,需要把他们的成果用某种算法表达出来,针对某种芯片进行优化,这部分工作也许有专人来做。

1.1.2 工程实现

也有这样一类人,他们懂得这些专业领域的概念,但是没有深入钻研。可以使用各类开源资料实现某个目标,做出产品。比如图像处理,他懂得用opencv里几百个复杂函数来实现头像识别。有时候还可以根据具体芯片来优化这些函数。

“专业领域”不是我的菜,如果你要做这一块,我想最好的入门方法是在学校学习研究生、博士课程。

1.2 业务领域

换句话说,就是应用程序,这又可以分为下面2类。

1.2.1 界面显示

做产品当然需要好的界面,但是,不是说它不重要,是没什么发展后劲。

现在的热门词是Android APP和IOS APP开发。你不要被Android、IOS两个词骗了,它们跟以前的VC、VB是同一路货色,只是、仅仅是一套GUI控件的实现。

希望没有冒犯到你,我有理由。

一个程序需要有GUI界面,但是程序的内在逻辑才是核心。Android、IOS的开发工具给我们简化了GUI的开发,并提供了这些控件的交互机制,封装并提供了一些服务(比如网络传输)。但是程序内部的业务逻辑、对视频图像声音的处理等等,这才是核心。另外别忘了服务器那边的后台程序:怎样更安全地保存数据、保护客户的隐私,怎样处理成千上万上百万的并发访问,等等,这也是核心。

但是,从Android、IOS APP入门入行,这很快!如果你是大四,急于找到一份工作,那么花上1、2个月去学习Android或IOS,应该容易找到工作,毕竟APP的需求永远是最大的,现在这两门技术还算热门。在2011、2012年左右,Android程序员的起薪挺高,然后开始下滑。Android APP的入门基本只要1个月,所以懂的人也越来越多。2013、2014年,IOS开发的工资明显比Android高了,于是各类IOS培训也火曝起来。中华大地向来不缺速成人才,估计再过一阵子IOS工程师也是白菜价了。

会Android、IOS只是基本要求,不信去51job搜搜Android或IOS,职位要求里肯定其他要求。

1.2.2 业务逻辑

举个简单例子,做一个打卡软件,你需要考虑这些东西:

①正常流程是上班下班时都要打卡

②有人忘记了怎么办?作为异常记录在案,推送给管理员

③请假时怎么处理?

④加班怎么处理?

对于更复杂的例子,视频会议系统里,各个模块怎么对接,各类协议怎么兼容,你不深入这个行业,你根本搞不清楚。

应用开发的职位永远是最多的,入门门槛也低。基本上只要你会C语言,面试时表现比较得体,一般公司都会给你机会。因为:

①你进公司后,还需要重新培训你:熟悉它们的业务逻辑。

②你要做的,基本也就是一个个模块,框架都有人给你定好了,你去填代码就可以了。

说点让你高兴的事:软件公司里,做领导的基本都是写应用程序的(当然还有做市场的)。写应用程序的人,对外可以研究市场接待客户,对内可以管理程序员完成开发,不让他做领导让谁做?

如果你的志向是写应用程序,那么我建议你先练好基本功:数据结构、算法是必备,然后凭兴趣选择数据库、网络编程等等进行深入钻研。

最后,选择你看好的、感兴趣的行业深耕个10年吧。做应用开发的人选择了某个行业,后面是很难换行业的,选行很重要!

1.3 操作系统领域

UCOS太简单,VxWorks太贵太专业,Windows不玩嵌入式了,IOS不开源,所以对于操作系统领域我们也只能玩Linux了。

在嵌入式领域Linux一家独大!

Android呢?Android跟QT一样,都是一套GUI系统。只是Google的实力太强了,现在Android无处不在,所以很多时候Linux+Android成了标配。注意,在这里我们关心的是Android的整个系统、里面的机制,而不是学习几个API然后开发界面程序。操作系统领域所包含的内容,简单地说,就是制作出一台装好系统的专用“电脑”,可以分为:

①为产品规划硬件:

按需求、性能、成本选择主芯片,搭配周边外设,交由硬件开发人员设计。

②给单板制作、安装操作系统、编写驱动

③定制维护、升级等系统方案

④还可能要配置、安装Android等GUI系统:

⑤为应用开发人员配置开发环境

⑥从系统角度解决疑难问题

这个领域,通常被称为“底层系统”或是“驱动开发”。

先解决2个常见误区:

①这份工作是写驱动程序吗?

看看上面罗列的6点,应该说,它包含驱动开发,但远远不只有驱动开发。

②我们还需要写驱动吗?不是有原厂吗?或者只需要改改就可以?

经常有人说,芯片原厂都做好驱动了,拿过来改改就可以了。如果,你的硬件跟原厂的公板完全一样,原厂源码毫无BUG,不想优化性能、削减成本,不想做一些有特色的产品,那这话是正确的。

但是在这个不创新就是找死的年代,可能吗?!原因有二:

①即使只是修改代码,能修改的前提是能理解;能理解的最好煅炼方法是从零写出若干驱动程序。

②很多时候,需要你深度定制系统。

以前做联发科手机只需要改改界面就可以出货了,现在山寨厂一批批倒下。大家都使用原厂的方案而不加修改时,最后只能拼成本。

举个例子,深圳有2家做交通摄像头、监控摄像头的厂家,他们曾经找我做过4个项目:

①改进厂家给的SD卡驱动性能,使用DMA。

②换了Flash型号后,系统经常出问题,需要修改驱动BUG。

③触摸屏点击不准,找原因,后来发现是旁路电容导致的。

④裁减成本,把4片DDR换为2片DDR,需要改bootloader对DDR的初始化。

这些项目都很急,搞不定就无法出货,这时候找原厂?除非你是中兴华为等大客户,否则谁理你?

我在中兴公司上班时,写驱动的时间其实是很少的,大部分时间是调试:系统调优,上帮APP工程师、下帮硬件工程师查找问题。我们从厂家、网上得到的源码,很多都是标准的,当然可以直接用。但是在你的产品上也许优化一下更好。比如我们可以把摄像头驱动和DMA驱动揉合起来,让摄像头的数据直接通过DMA发到DSP去。我们可以在软件和硬件之间起桥梁作用,对于实体产品,有可能是软件出问题也可能是硬件出问题,一般是底层系统工程师比较容易找出问题。

当硬件、软件应用出现问题,他们解决不了时,从底层软件角度给他们出主意,给他们提供工具。再比如方案选择:芯片性能能否达标、可用的BSP是否完善等等,这只能由负责整个方案的人来考虑,他必须懂底层。

在操作系统领域,对知识的要求很多:

①懂硬件知识才能看懂电路图

②英文好会看芯片手册

③有编写、移植驱动程序的能力

④对操作系统本身有一定的理解,才能解决各类疑难问题

⑤理解Android内部机制

⑥懂汇编、C语言、C++、JAVA

它绝对是一个大坑,没有兴趣、没有毅力的人慎选。

①这行的入门,绝对需要半年以上,即使全天学习也要半年。

②它的职位,绝对比APP的职位少

③并且你没有1、2年经验,招你到公司后一开始你做的还是APP。

优点就是:

①学好后,行业通杀,想换行就换行;想自己做产品就自己做产品。

②相比做应用程序的人,不会被经常变动的需求搞得天天加班。

③门槛高,当然薪水相对就高。

操作系统领域,我认为适合于这些人:

①硬件工程师想转软件工程师,从底层软件入门会比较好

②单片机工程师,想升级一下。会Linux底层的人肯定会单片机,会单片机的人不一定会Linux。

③时间充足的学生:如果你正读大二大三,那么花上半年学习嵌入式Linux底层多有益处。

④想掌握整个系统的人,比如你正在公司里写APP,但是想升为系统工程师,那么底层不得不学。

⑤想自己创业做实体产品的工程师,你有钱的话什么技术都不用学,但是如果没钱又想做产品,那么Linux底层不得不学。

⑥做Linux APP的人,没错,他们也要学习。

这部分人不需要深入,了解个大概就可以:bootloader是用来启动内核,Linux的文件系统(第1个程序是什么、做什么、各目录干嘛用)、APP跟驱动程序的调用关系、工具链,有这些概念就可以了

本文中,就把操作系统默认为Linux,讲讲怎么学习嵌入式Linux+Android系统。

1.4 嵌入式Linux+Android系统包含哪些内容

嵌入式Linux系统包含哪些东西?不要急,举一个例子你就知道了。

①电脑一开机,那些界面是谁显示的?

是BIOS,它做什么?一些自检,然后从硬盘上读入windows,并启动它。

类似的,这个BIOS对应于嵌入式Linux里的bootloader。这个bootloader要去Flash上读入Linux内核,并启动它。

②启动windows的目的是什么?

当然运行应用程序以便上网、聊天什么的了。

这些上网程序、聊天程序在哪?

在C盘、D盘上。

所以,windows要先识别出C盘、D盘。在Linux下我们称之为根文件系统。

③windows能识别出C盘、D盘,那么肯定有读写硬盘的能力。

这个能力我们称之为驱动程序。当然不仅仅是操作硬盘,还有网卡、USB等等其他硬件。嵌入式Linux能从Flash上读出并执行应用程序,肯定也得有Flash的驱动程序啊,当然也不仅仅是Flash。

简单地说,嵌入式LINUX系统里含有bootloader、内核、驱动程序、根文件系统、应用程序这5大块。而应用程序,我们又可以分为:C/C++、Android。

所以,嵌入式Linux+Android系统包含以下6部分内容:

①bootloader

②Linux内核

③驱动程序

④使用C/C++编写的应用程序

⑤Android系统本身

⑥Android应用程序

Android跟Linux的联系实在太大了,它的应用是如此广泛,学习了Linux之后没有理由停下来不学习Android。在大多数智能设备中,运行的是Linux操作系统;它上面要么安装有Android,要么可以跟Android手机互联。现在,Linux+Android已成标配。

2. 怎么学习嵌入式Linux操作系统

本文假设您是零基础,以实用为主,用最快的时间让你入门;后面也会附上想深入学习时可以参考的资料。

在实际工作中,我们从事的是“操作系统”周边的开发,并不会太深入学习、修改操作系统本身。

①操作系统具有进程管理、存储管理、文件管理和设备管理等功能,这些核心功能非常稳定可靠,基本上不需要我们修改代码。我们只需要针对自己的硬件完善驱动程序

②学习驱动时必定会涉及其他知识,比如存储管理、进程调度。当你深入理解了驱动程序后,也会加深对操作系统其他部分的理解

③Linux内核中大部分代码都是设备驱动程序,可以认为Linux内核由各类驱动构成

但是,要成为该领域的高手,一定要深入理解Linux操作系统本身,要去研读它的源代码。

在忙完工作,闲暇之余,可以看看这些书:

①赵炯的《linux内核完全注释》,这本比较薄,推荐这本。他后来又出了《Linux 内核完全剖析》,太厚了,搞不好看了后面就忘记前面了。

②毛德操、胡希明的《LINUX核心源代码情景分析》,此书分上下册,巨厚无比。当作字典看即可:想深入理解某方面的知识,就去看某章节。

③其他好书还有很多,我没怎么看,没有更多建议

基于快速入门,上手工作的目的,您先不用看上面的书,先按本文学习。

2.1 入门路线图

假设您是零基础,我们规划了如下入门路线图。前面的知识,是后面知识的基础,建议按顺序学习。每一部分,不一定需要学得很深入透彻,下面分章节描述。

2.2 学习驱动程序之前的基础知识

2.2.1 C语言

只要是理工科专业的,似乎都会教C语言。我见过很多C语言考试90、100分的,一上机就傻了,我怀疑他们都没在电脑上写过程序。

理论再好,没有实践不能干活的话,公司招你去干嘛?

反过来,实践出真知,学习C语言,必须练练练、写写写!

当你掌握基本语法后,就可以在电脑上练习一些C语言习题了;

当你写过几个C程序后,就可以进入下一阶段的裸机开发了。

①不需要太深入

作为快速入门,只要你会编写“Hello, world!”,会写冒泡排序,会一些基础的语法操作,暂时就够了。

指针操作是重点,多练习;

不需要去学习过多的数据结构知识,只需要掌握链表操作,其他不用学习,比如:队列、二叉树等等都不用学;不需要去学习任何的函数使用,比如文件操作、多线程编程、网络编程等等;这些知识,在编写Linux应用程序时会用,但是在操作系统特别是驱动学习时,用不着!

永往直前吧,以后碰到不懂的C语言问题,我们再回过头来学习。

在后续的“裸机开发”中,会让你继续练习C语言,那会更实战化。

C语言是在写代码中精进的。

②可以在Visual Studio下学习,也可以在Linux下学习,后者需要掌握一些编译命令,我们暂时没有提供C语言的教程,找一本C语言书,网上找找免费的C语言视频(主要看怎么搭建环境),就可以自学了。

2.2.2 PC Linux基本操作:

对于PC Linux,我们推荐使用Ubuntu,在它上面安装软件非常简便。

我们的工作模式通常是这样:在Windows下阅读、编写代码,然后把代码上传到PC Linux去编译。实际上,Ubuntu的桌面系统已经很好用了,我们拿到各种智能机可以很快上手,相信Ubuntu的桌面系统也可以让你很快上手。为了提高工作效率,我们通常使用命令行来操作Ubuntu。

不用担心,你前期只需要掌握这几条命令就可以了,它们是如此简单,我干脆列出它们:

①cd : Change Directory(改变目录)

cd 目录名          // 进入某个目录cd ..            // cd “两个点”:返回上一级目录cd -             // cd “短横”:返回上一次所在目录

②pwd : Print Work Directory(打印当前目录 显示出当前工作目录的绝对路径)

③mkdir : Make Directory(创建目录)

mkdir abc         // 创建文件夹abcmkdir -p a/b/c    // 创建文件夹a,再a下创建文件夹b,再在b下创建文件夹c

④rm : Remove(删除目录或文件)

rm  file     // 删除名为file的文件rm -rf dir   // 删除名为dir的目录

⑤ls : List(列出目录内容)

⑥mount : 挂载

mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.123:/work/nfs_root /mntmount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt

⑦chown : Change owner(改变文件的属主,即拥有者)

chown book:book /work -R  //对/work目录及其下所有内容,属主改为book用户,组改为book

⑧chmod : Change mode(改变权限),下面的例子很简单粗暴

chmod 777 /work -R  // 对/work目录及其下所有内容,权限改为可读、可写、可执行

⑨vi : Linux下最常用的编辑命令,使用稍微复杂,请自己搜索用法。

要练习这些命令,你可以进入Ubuntu桌面系统后,打开终端输入那些命令;或是用SecureCRT、putty等工具远程登录Ubuntu后练习。

2.2.3 硬件知识

我们学习硬件知识的目的在于能看懂原理图,看懂通信协议,看懂芯片手册;不求能设计原理图,更不求能设计电路板。

对于正统的方法,你应该这样学习:

①学习《微机原理》,理解一个计算机的组成及各个部件的交互原理。

②学习《数字电路》,理解各种门电路的原理及使用,还可以掌握一些逻辑运算(与、或等)。

③《模拟电路》?好吧,这个不用学,至少我在工作中基本用不到它,现在全忘光了。

就我个人经验来说,这些课程是有用的,但是:

①原理有用,实战性不强。

比如《微机原理》是基于x86系统,跟ARM板子有很大差别,当然原理相通。

我是在接触嵌入式编程后,才理解了这些课程。

②每本书都那么厚,内容都很多,学习时间过长,自学有难度。

针对这些校园教材的不足,并结合实际开发过程中要用到的知识点,我们推出了《学前班_怎么看原理图》的系列视频:

学前班第1课第1节___怎么看原理图之GPIO和门电路.wmv

学前班第1课第2.1节_怎么看原理图之协议类接口之UART.wmv

学前班第1课第2.2节_怎么看原理图之协议类接口之I2C.wmv

学前班第1课第2.3节_怎么看原理图之协议类接口之SPI.wmv

学前班第1课第2.4节_怎么看原理图之协议类接口之NAND Flash.wmv

学前班第1课第2.5节_怎么看原理图之协议类接口之LCD.wmv

学前班第1课第3节___怎么看原理图之内存类接口.wmv

学前班第1课第4.1节_怎么看原理图之分析S3C2410开发板.wmv

学前班第1课第4.2节_怎么看原理图之分析S3C2440开发板.wmv

学前班第1课第4.3节_怎么看原理图之分析S3C6410开发板.wmv

即使你只具备初中物理课的电路知识,我也希望能通过这些视频,让你可以看懂原理图,理解一些常见的通信协议;如果你想掌握更多的硬件知识,这些视频也可以起个索引作用,让你知道缺乏什么知识。

这些视频所讲到的硬件知识,将在《裸板开发》系列视频中用到,到时可以相互对照着看,加深理解。

2.2.4 要不要专门学习Windows下的单片机开发

很多学校都开通了单片机的课程,很多人都是从51单片机、AVR单片机,现在比较新的STM32单片机开始接触嵌入式领域,并且使用Windows下的开发软件,比如keil、MDK等。

问题来了,要不要专门学习Windows下的单片机开发?

①如果这是你们专业的必修课,那就学吧

②如果你的专业跟单片机密切相关,比如机械控制等,那就学吧

③如果你只是想从单片机入门,然后学习更广阔的嵌入式Linux,那么放弃在Windows下学习单片机吧!

理由如下:

①Windows下的单片机学习,深度不够

Windows下有很好的图形界面单片机开发软件,比如keil、MDK等。

它们封装了很多技术细节,比如:

你只会从main函数开始编写代码,却不知道上电后第1条代码是怎么执行的;

你可以编写中断处理函数,但是却不知道它是怎么被调用的;

你不知道程序怎么从Flash上被读入内存;

也不知道内存是怎么划分使用的,不知道栈在哪、堆在哪;

当你想裁剪程序降低对Flash、内存的使用时,你无从下手;

当你新建一个文件时,它被自动加入到工程里,但是其中的机理你完全不懂;

等等等。

②基于ARM+Linux裸机学习,可以学得更深,并且更贴合后续的Linux学习。实际上它就是Linux下的单片机学习,只是一切更加原始:所有的代码需要你自己来编写;哪些文件加入工程,需要你自己来管理。

在工作中,我们当然倾向于使用Windows下更便利的工具,但是在学习阶段,我们更想学习到程序的本质。

一切从零编写代码、管理代码,可以让我们学习到更多知识:

你需要了解芯片的上电启动过程,知道第1条代码如何运行;

你需要掌握怎么把程序从Flash上读入内存;

需要理解内存怎么规划使用,比如栈在哪,堆在哪;

需要理解代码重定位;

需要知道中断发生后,软硬件怎么保护现场、跳到中断入口、调用中断程序、恢复现场;

你会知道,main函数不是我们编写的第1个函数;

你会知道,芯片从上电开始,程序是怎么被搬运执行的;

你会知道,函数调用过程中,参数是如何传递的;

你会知道,中断发生时,每一个寄存器的值都要小心对待;

等等等。

你掌握了ARM+Linux的裸机开发,再回去看Windows下的单片机开发,会惊呼:怎么那么简单!并且你会完全明白这些工具没有向你展示的技术细节。

驱动程序=Linux驱动程序软件框架+ARM开发板硬件操作,我们可以从简单的裸机开发入手,先掌握硬件操作,并且还可以:

①掌握如何在PC Linux下编译程序、把程序烧录到板子上并运行它

②为学习bootloader打基础:掌握了各种硬件操作后,后面一组合就是一个bootloader

2.2.5 为什么选择ARM9 S3C2440开发板,而不是其他性能更好的?

有一个错误的概念:S3C2440过时了、ARM9过时了。

这是不对的,如果你是软件工程师,无论是ARM9、ARM11、A8还是A9,对我们来说是没有差别的。

一款芯片,上面有CPU,还有众多的片上设备(比如UART、USB、LCD控制器)。我们写程序时,并不涉及CPU,只是去操作那些片上设备。

所以:差别在于片上设备,不在于CPU核;差别在于寄存器操作不一样。

因为我们写驱动并不涉及CPU的核心,只是操作CPU之外的设备,只是读写这些设备的寄存器。

之所以推荐S3C2440,是因为它的Linux学习资料最丰富,并有配套的第1、2期视频。

2.2.6 怎么学习ARM+Linux的裸机开发

学习裸机开发的目的有两个:

①掌握裸机程序的结构,为后续的u-boot作准备

②练习硬件知识,即:怎么看原理图、芯片手册,怎么写代码来操作硬件

后面的u-boot可以认为是裸机程序的集合,我们在裸机开发中逐个掌握各个部件,再集合起来就可以得到一个u-boot了。

后续的驱动开发,也涉及硬件操作,你可以在裸机开发中学习硬件知识。

注意:如果你并不关心裸机的程序结构,不关心bootloader的实现,这部分是可以先略过的。在后面的驱动视频中,我们也会重新讲解所涉及的硬件知识。

推荐两本书:杜春蕾的《ARM体系结构与编程》,韦东山的《嵌入式Linux应用开发完全手册》。后者也许是国内第1本涉及在PC Linux环境下开发的ARM裸机程序的书,如果我说错了,请原谅我书读得少。

对于裸机开发,我们提供有2部分视频:

①环境搭建

第0课第1节_刚接触开发板之接口接线.wmv

第0课第2节_刚接触开发板之烧写裸板程序.wmv

第0课第3节_刚接触开发板之重烧整个系统.wmv

第0课第4节_刚接触开发板之使用vmwae和预先做好的ubuntu.wmv

第0课第5节_刚接触开发板之u-boot打补丁编译使用及建sourceinsight工程.wmv

第0课第6节_刚接触开发板之内核u-boot打补丁编译使用及建sourceinsight工程.wmv

第0课第7节_刚接触开发板之制作根文件系统及初试驱动.wmv

第0课第8节_在TQ2440,MINI2440上搭建视频所用系统.wmv

第0课第9节_win7下不能使用dnw烧写的替代方法.wmv

.................未完

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嵌入式怎么自学?自学嵌入式有什么方法?

嵌入式怎么自学?如何事半功倍的学习嵌入式

嵌入式怎么自学?这是很多想要入门的新手经常问别人的问题,生怕走错道,走弯道。作为嵌入式的学习者,其次具备一些基础技能之后,学习嵌入式显然会事半功倍。就拿当前嵌入式培训而言,也是从基础到专业。本篇文章就教你:嵌入式怎么自学,让你事半功倍的学习嵌入式。

1.掌握C语言高级编程。无论是对嵌入式软件还是硬件开发编程,都是不可缺少的一部分。因此不管您是自寻、还是拜师我坚信这都是他们教您的第一步。

2. 要了解嵌入式Linux操作系统。你得首先对这个系统有一定的认识,就好比你想盖房子、你得需要水泥、砖头、钢筋。那么嵌入式Linux系统同样如此。这个比喻也许很粗糙,但容易理解。

3.了解Linux或者wince下的编程。

4.具有单机片或者ARM或者MIPS等相关基础。

5.其他知识的扩充。我们还可以通过阅读一些优秀的代码,了解UBOOT的源代码,或者是学习下linux的源代码等等。

关于培训,华清远见的嵌入式培训流程如下:

基础部分:嵌入式Linux操作系统的使用、C语言高级编程、数据结构及其经典算话描述。

应用层部分:I/O、Linux库的制作和使用、Linux并发程序设计、网络编程、数据库开发、综合案例等等

底层核心部分:ARM编程、硬件接口编程、物联网基础、系统移植、内核开发、驱动开发等

项目实战:会让学生以分组的形式完成2个项目作为项目毕业考核,以方便分配工作,把简历丰满起来。

关于嵌入式怎么自学,华清远见的嵌入式培训班认为最重要的还是先看看C语言高级编程。很多初学者对编程思想、思路是比较陌生的。因为这个将伴随着整个学习过程。哪怕你不做嵌入式。学好C语言高级编程,也能找到很多适合您的岗位。

如何学好嵌入式?怎么样才能学好嵌入式?

嵌入式产品已经改变了我们的日常生活和生产,我们的日常生活和生产也离不开嵌入式的产品,所以这个行业是个能够长久发展的行业,因为涉及行业面比较广,产业规模特别大,所以用人需求也是非常多的。因为是高新技术产业,企业给的薪水也是非常可观,应届毕业生大多集中在6000~8000,一年工作经验的大多9000~12000,能有三年经验大多15000~20000,五年经验以上工作经验能拿到30万年薪以上。新手小白想要学习嵌入式系统该怎么学呢?

一、基础学习

1.linux系统是我们学嵌入式的操作平台,所以你需要好好的熟悉这个系统,熟悉好了你才可以进行下一步。

2.学习嵌入式,编程是基础的,所以C语言是需要必须精通的,推荐视频嵌入式linuxC语言学习视频。

3.数据结构和一些算法的掌握,这些知识掌握的较精,才能为将来做项目打下基础。

以上是基础部分,这部分内容主要是一些理论知识,先了解嵌入式这个行业,了解嵌入式产品的一个基本的开发流程,这对后续的开发有很大的帮助。

二、 嵌入式系统核心开发

1.嵌入式应用编程

2.嵌入式Linux并发程序设计

3.嵌入式网络编程

4.嵌入式数据库开发

5.嵌入式Linux应用综合项目

6.C++,QT开发

三、嵌入式底层

嵌入式的底层的学习是在学习嵌入式必须涉及到的,如何把你的程序在开发板上进行,就会接触系统移植,内核开发等,这也算是嵌入式顶层的东西了,所以你需要从嵌入式Linux系统开发,以及驱动开发基础,你都要了解一下。

四、就是嵌入式的实践问题了

我们要多锻炼,多接触项目,要理论和实践相结合这样才好.

怎么学习嵌入式开发?

目前说嵌入式软件的就业前景很好,像STM32、飞思卡尔等系列5261单片机属于无操作系统的,直接对寄存器或者利用库函数操作的,这种学习来难度相对小一些,就业前景也不错。

还有一些像ARM9,或者CortexA8、A9系列的可以运行Linux或者安卓操作系统的嵌入式软件系统开发,由于需要学习的内容较多,学习时间较长,那么学习起来就有一定的难度,工资也相对高一些。

课程内容主要包括:

①C,Java核心编程:c语言核心编程,Java核心编程;

②Linux核心操作与算法:Linux系统使用,Linux-c编程核心技术,精品数据结构,Linux-c编程精髓;

③核心操作与算法:Linux系统编程,Linux网络编程核心技术,UI编程,Java核心编程,安卓核心技术;

④ARM+Linux底层开发:数字电路,ARM编程核心,Linux系统开发,嵌入式Linux驱动开发;

⑤大型项目实践:每期安排各类型真实的项目,详细可以找我要资料。

互联网行业目前还是最热门的行业之一,学习IT技能之后足够优秀是有机会进入腾讯、阿里、网易等互联网大厂高薪就业的,发展前景非常好,普通人也可以学习。

想要系统学习,你可以考察对比一下开设有相关专业的热门学校,好的学校拥有根据当下企业需求自主研发课程的能力,能够在校期间取得大专或本科学历,中博软件学院、南京课工场、南京北大青鸟等开设相关专业的学校都是不错的,建议实地考察对比一下。

祝你学有所成,望采纳。

如何学习嵌入式

作者:匿名用户

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学习嵌入式系统,首先应该明确什么是嵌入式系统,否则费力去学,却不知所学为何物,岂不惘然?嵌入式系统的定义很多,这也是困扰嵌入式系统学习的一个因素。笔者根据自己开发和教学过程中的理解,以及对各种嵌入式系统的应用进行总结,提出了嵌入式系统的简单定义:嵌入式系统是嵌入式计算机系统的简称,这个定义突出嵌入式计算机系统和普通计算机系统的共性。下表列出了嵌入式系统的一些典型的应用:

智能机器人(S D R 4,火星登陆车)

娱乐和消费电子(Gameboy Advance,SonyPSP)

网络通信产品(Smartphone)

军用设备(军用PDA )

汽车(车载导航,自动驾驶,娱乐系统)

智能仪器(虚拟仪器)

安全防护(防火,防盗)

环境保护(探空气球)

银行和商业消费(ATM)

以火星登陆车为例来分析一下嵌入式系统的定义。火星登陆车虽然听起来感觉在技术上有些高不可测,但是本质就是嵌入式计算机系统的应用,其核心就是一个计算机系统,而这个计算机系统的组成同传统的计算机系统在本质上没有什么差别。两者的显著不同之处就在于,用于火星登陆车的计算机系统被安装到了火星登陆车上。当然,一个计算机系统能够被安装在火星登陆车上,是需要进行很多特殊设计的。但是从本质上讲,嵌入式系统的核心概念还在计算机系统。嵌入式系统学习的重点也在计算机系统上。一方面,学习者需要牢固掌握计算机系统本身的概念,更重要的是学习嵌入系统的开发过程同传统计算机系统开发过程的差别。这里需要指出的是,很多学习者本来就没有从事过完整计算机系统的开发,高校的教学是以程序设计为中心的,计算机系统的构成,操作系统的原理,编程语言等课程都是为了能够让学生更好的使用计算机系统进行程序设计,在现有的计算平台上来设计实现各种应用,学生一般没有机会学习一个完整的计算机系统是如何构建,并亲身参与到构建的每一个过程。而对于嵌入式系统而言,从事平台开发的人就是要亲自去开发出一个完整的计算机系统,这个过程包括

1. 需求分析

2 硬件设计

3 驱动程序

4 Bootloader BSP (板级支持包)

5 操作系统的移植

6 应用程序的开发

7 性能检查

嵌入式系统教学的目的就是教会学生如何根据需求去建立满足某种特殊行业需求的嵌入式计算机系统。让学生学会如何构件硬件平台,进行硬件设计,选择能够满足应用要求的最佳的嵌入式操作系统,并完成Bootloader,BSP和驱动程序的编写,移植,调试等过程。为了满足行业需求,最终要在所建立的系统上编写调试相应的应用程序,并进行性能的测试和检查。

你是谁,你需要学习哪些东西?

如果你的工作只是需要在PC 机上编写一个图片浏览程序,那么你就没有必要去了解当系统收到一个ARP请求包后应该如何回应。同样的道理,嵌入式系统的学习也是有很多方面的。就嵌入式系统的设计和实现而言,基本上需要四种不同的工作:系统设计工作,硬件设计工作,驱动程序和操作系统移植工作和应用程序设计开发工作。

1.系统设计工作

在系统的设计阶段,系统分析师将根据需求确定系统的硬件的基本构成,根据系统的需求选择使用那种处理器,使用哪种操作系统,使用那些软件开发工具。系统分析师往往是较为完整的参与过嵌入式系统设计的全过程,对于系统应用的行业较为了解,对于嵌入式系统本身的开发流程十分清楚的人。

2.硬件设计工作

系统硬件设计人员需要根据系统分析师的设计结果,进行硬件原理图的设计。通常需要硬件设计人员熟悉嵌入式系统的硬件构成。硬件设计人员需要了解常用的嵌入式系统处理器,存储器(Flash,SDRAM),以太网MAC芯片,音频/视频编解码芯片,电源管理芯片,总线接口电路 (USB,PCI),液晶显示模块,可编程逻辑器件(FPGA/CPLD),无线网络通信模块(Bluetooth,WLAN,GPRS)等硬件电路构成元素的基本工作原理,连接使用方法,使用注意事项,基本调试方法等内容。在网络上能找到很多公司的评估板的原理图,对于这些原理图要仔细研究,摸清处理器同存储器,网卡,液晶模块等器件的连接方法和原因。通过对这些电路的研究,能够较快地了解整个嵌入式系统的构成,这些电路同实际产品中的电路虽有一定差别的,特别是对于手持设备,但这些差别不影响初学者学习嵌入式系统的硬件设计基本构成。

以上这些知识,往往需要较长时间的学习和积累,需要亲自参与实践的机会。对于刚刚接触嵌入式系统硬件开发的学生来讲,一般不可能全部了解这些知识,但也不会是通通一无所知。笔者结合自己开发和教学的经验认为:首先应该选定一款主流且较为简单的嵌入式系统处理器,比如基于ARM7TDMI 内核的AT91M40800,S3C44B0 等嵌入式系统处理器,学习32 位RISC处理器的编程模型,指令集。高校教学中,单片计算机课程一般以8051系列单片为核心讲解,由于现代32位处理器的结构和开发方式同8位单片机有着较大的差别,学习者还是需要花一点力气来研究以下32位处理器的。以ARM处理器为例,学习者就需要理解处理器的多种工作模式,备份寄存器,RISC 指令集的特点,MMU 和虚拟地址,中断处理过程等内容。在学习指令集的过程中,最好能够每学习几条指令,就使用这几条指令在模拟器上实验以下,观察处理器执行的结果。这个过程一方面是学习者对于指令本身的学习能够取得一个比较好的效果,另外也是对开发工具本身的一种学习。接着,就可以开始学习片上资源的使用和配置方法。这时就需要一个方便使用的开发板,学习者能够通过JTAG仿真器将开发板同调试PC机相连,进行程序的下载,调试。特别是要仔细研究系统的初始化过程和中断处理的过程。在开发过程中如果遇到问题,应自己分析问题产生的原因,通过分析缩小问题可能产生的范围,最终找到问题的所在。最重要的就是要保持一种解决问题的信心,面对困难如何处理,往往能够决定最终系统是否能够调试成功。然后,学习者可以开始仔细学习处理器同存储器的连接,存储空间的配置,各种外扩器件,如网卡,AC97声卡的工作原理和使用方法。嵌入式系统硬件设计中往往需要使用可编程器件,学习者还需要一定的时间来学习使用常用的可编程器件(CP L D / F P G A),常用的有Xilinx和Altera公司的产品。进行系统硬件原理图设计,就需要使用原理图设计的EDA工具,常用的EDA 原理图设计工具主要包括Cadence公司的Capture,Protel公司的Protel99SE等。接下来就可以参照评估板的电路图,根据系统的设计要求,开始进行原理图的绘制了。在原理图绘制过程中,一定要搞清评估板电路连接的原因,对于一时没有搞清楚的问题切不可蒙混过关。例如,有些处理器的地址线是以字节位单位的,而另一些处理器的地址线则是以两个字节为单位的,当连接16位的存储器的时候,切不可想当然的把处理器的A 0 直接连接到存储器的A 0 上面。另外,学生还应具有一定的PCB板图绘制能力,因为在现阶段,很多公司还不能完全把原理图的设计工作和PCB 的绘制工作分开,往往要求硬件设计人员既能进行原理图设计又能进行板图设计。即使是PCB设计和原理图设计分开的公司,也需要原理图设计者能为PCB 的设计者对于不同的信号提出布板要求。

3.驱动程序和操作系统移植工作

现代嵌入式系统的开发同传统8位单片机系统的开发相比,一个显著的区别就是嵌入式操作系统的广泛使用。在拿到焊接完毕的电路板,并进行基本的测试后,就要进行驱动程序和操作系统的移植工作了。首先要进行的Bootloader的编写和移植工作。Bootloader相当于PC系统的BIOS。对于有些嵌入式操作系统,如uc/OSII没有bootloader同样可以开发调试。但是对于WindowsCE和嵌入式linux系统而言Bootloader就是必须的了。本文以Windows CE 为例,做一个简要的说明。

Windows CE 系统的移植工作主要就是BSP(板级支持包)的开发过程。BSP将具体的硬件差异同操作系统的核心隔离开来,主要由Bootloaer ,OAL(OEMAbstraction Layer)和设备驱动程序三部分组成。WindowsCE系统中Bootloader叫做Eboot。Eboot被写入系统的引导Flash。系统启动时运行Eboot,完成通过网卡将调试PC 机中WindowsCE 操作系统映像下载到目标系统的SDRAM中并开始执行的功能。对于一个系统移植人员,首先需要阅读文档,了解WindowsCE系统Bootloader和BSP的基本概念和开发过程。(呵,还要做这工作啊,我还没想到(初学^_^))Windows CE的开发系统Platform Builder提供了详细的文档和例程,开发人员需要仔细的阅读文档和例程。搞清楚各个函数之间的调用关系。在开发过程中的一个重要的步骤就是打通串口,使得目标板能够通过PC机串口向调试PC 机发送数据。由于ARM系统的仿真器比较昂贵,而且操作系统的调试往往不使用JTAG调试器进行单步调试。所以能从串口观察程序的执行过程和结果对于调试就显得十分重要了。串口打通之后一个比较棘手的问题就是网卡芯片的调试。刚刚接触嵌入式系统开发的人往往没有直接在寄存器级上使用网卡芯片的经验,而网卡芯片的说明一般都较为简短,这就要求开发者学习一些以太网的基础知识,对以太网的MAC 层有一个基本的认识。另外,各种网络调试(抓包)工具的使用也能大大降低系统调试的难度。系统的OAL需要根据具体硬件的不同做出相应的修改,这个部分可参照文档进行,在调试过程中根据串口的信息分析出错的地方。要充分发挥跨文件字符串搜索工具的功能,在浩如烟海的源文件中找到出错的位置。当然,随着开发者对系统文件目录结构的熟悉和了解,错误定位的速度会不断加快。WindowsCE 的驱动程序相对而言是比较好写的。

4.应用程序的开发

嵌入式系统的应用程序开发同在PC 机上开发应用程序的区别不是很大。对于Windows CE系统而言,Microsoft已经提供了较为完善的开发工具。特别是.NET Compact work的使用,使得基于Windows CE.NETCompactwork的应用程序有了跨平台性。开发人员可以使用Windows 的C# 语言直接在PC 上进行应用程序的开发和模拟调试,也可将目标系统同PC 机相连,进行联机调试。现在有很多系统支持J2ME(JAVA的嵌入式系统版本) ,这使得JAVA 在嵌入式系统应用开发中占有较大的优势。另外,作为专业的嵌入式系统软件开发人员,还需要充分了解面向对象技术和设计模式等方面的知识,当然作为初学者可以先不深入研究这方面的内容。

常用嵌入式系统处理器和操作系统

处理器

常用嵌入式系统处理器主要包括ARM 处理器,Power PC 处理器,基于MIPS 内核的嵌入式处理器,软核处理器(如Altera 的Nios和Xilinx的MicroBlaze等)和DSP(数字信号处理器)等。

ARM 处理器的主要特点是具有较高的性能功耗比。ARM处理器被广泛的应用在手机,PDA等领域,其中较为著名的有Intel 公司生产的基于ARM 内核的XScale系列处理器。由于所有公司生产的基于ARM内核的处理器具有相同的编程模型,在手持和电池供电的系统中,基于ARM的嵌入式系统处理器往往被首先选用。PowerPC(简称PPC)处理器具有较强的运算性能和数据吞吐能力,在网络和数据通信领域基于PPC的嵌入式系统处理器有着广泛的应用。其中Motorola公司生产的MPC860/MPC8260被大量地应用在嵌入式网络产品中。MIPS 处理器的特点表现在十分强大的处理能力上。作为高性能处理器,MIPS处理器适用于网络、企业及高级消费类电子应用,特别是在机顶盒系统中,MIPS处理器具有较高的市场占有率。随着可编程器件的规模不断扩大,使得人们能够根据需要定制处理器,并方便的将针对某种特殊应用定制的处理器方便的在可编程器件内部实现。除了处理器外,计算机系统还需要许多其他构成部分,比如在多通道媒体数据处理系统中,经常需要使用可编程器件来实现高速的数据处理功能,使用软核DSP来实现复杂的数字信号处理算法,同时还需要处理器进行事务处理,软核处理器将可编程器件,DSP同处理器结合在一起,为系统级设计提供了极大的灵活性。DSP(数字信号处理器)有别于通用处理器,集中表现在其强大的数字信号处理能力上。在DSP 内部提供了硬件乘累加器,处理器在设计上对于特殊的寻址方式做了优化,一些DSP 还支持零耗循环(Zero OverheadLoop)。为了方便嵌入式系统设计,主流DSP 一般也都提供了丰富的外设。特别值得一提的是ADI 公司的Blackfin 系列DSP和TI 公司的DM64X系列DSP,两种处理器都提供了丰富的片上外设,非常适用嵌入式系统应用。

操作系统

作为Microsoft的产品,WindowCE.NE/5.0提供了功能完备的平台开发工具Platform Builder和应用开发工具Embedded Visual C++/Visual Studio 2003。WindowsCE由于拥有广大使用者所熟悉的windows界面,系统提供了众多驱动程序,并且有完备的文档支持。对于应用开发而言,熟悉Windows系统开发的程序员很容易转到WindowsCE 应用程序的开发。Windows CE将会是一个非常有前途的嵌入式操作系统。

VxWorks

VxWorks是由Windriver(风河)公司出品的嵌入式实时操作系统,大名鼎鼎的火星登陆车就是使用了VxWorks。Windriver为VxWorks提供了集成开发环境tornado。

υC/OSII

υC/OS是由Jean Labrosse设计编写的开放源代码的嵌入式实时操作系统,笔者最早接触的嵌入式操作系统就是它。阅读并深入理解υC/OS的源代码对于理解实时系统是大有裨益的。

ARM Linux

ARM linux是由Russell King和其他开发者开发移植的用于ARM 处理器的linux操作系统。ARM Linux系统在GNU GPL下发布。

υCLinux

υClinux 是适用于没有MMU 的嵌入式处理的LinuxOS 版本。υ Clinux 同样在GNU GPL发布。

嵌入式系统开发过程中的常见问题和解决方法

Bootloader如何写入Flash ?

初学者一般都会遇到如何将程序写入处理器的问题。对于不同的处理器,可以采用不同的方法。例如Intel的Xscale处理器可以使用Intel公司提供的JFlash工具烧写。对于具有JTAG调试工具软件的处理器,可以使用如下思路:编写一段程序,这段程序能将位于SDRAM/SRAM 固定地址中的数据写入Flash中。烧写时,首先,将这段软件下载到SDRAM 中,然后通过调试软件将要写入Flash的数据下载到SDRAM/SRAM的某个固定地址开始的缓冲区,然后通过调试器开始执行程序,将数据写入Flash。除此以外,网络上还提供了很多专用的写Flash的工具,开发者可以根据自己的需要选用。(现在明白了我在学的那个BF533为什么先下个flashProgramer.dxe先了)

什么是arm-elf-gcc?

arm-elf-gcc是一个交叉C语言编译器。我们在PC平台下编译程序,编译器运行的处理器同生成的代码将要运行的处理器相同。但是,在PC

机上编译ARM程序时,编译器运行的处理器同生成的代码运行的处理器不同,这种编译器叫做交叉编译器。其中的elf是指编译器生成的目标文件格式。(其实我们平时用的单片机编译器如GCC—AVR等已是交叉编译器了,我到现在才弄清楚什么是交叉编译器)

走了哪条编译路径?

系统程序和驱动程序往往包含很多的编译选项,很多选项都是在编译时通过命令行定义的,如果想知道编译的是那一段程序可以使用如下的方法:

#ifdef PLAT_AAA

#error Code for Platform AAA

#else

#error Code NOT for Platform AAA

#endif

这样在编译的时候就知道,编译的是哪一条路经了。对于支持#pragma message( “I am here”)的编译器也可使用#pragma message预编译指令。

我怎么知道那段代码在那个文件中?

系统编程中经常需要使用在多个文件中搜索字符串,在windows平台下可以使用平台提供的多文件字符串搜索工具。在linux平台下,可以使用grep来搜索字符串。Grep的搜索功能十分强大,支持正则表达式搜索,熟练使用grep对于阅读系统和驱动程序代码是很有帮助的。

系统是从那个文件开始运行的?

对于Windows CE系统,一般从WINCE420\PLATFORM\YourPlatform\KERNEL\HAL目录的某个汇编文件中。对于Linux系统版本不同会存在一定差异,以arm处理器为例,一般会在linux2.4.x\arch\arm\kernel的head-armv.S中。

程序执行到了那里?

可以在程序中插入如下代码来实现

printf( “I am here %s, %d\n”,__FILE__,__LINE__);

代码将打出printf语句所在的文件名和行号。

推荐书目

Jean J.Labrosse MicroC/OS-II The Real-TimeKernel,Second Edition这本书是笔者接触嵌入式实时系统的入门书,在国内能够买到中文版。这本书较为清楚地讲述了实时系统的概念,各个组成部分的工作原理,特别是公开了实时系统内核的源代码,仔细研究定会受益匪浅。有个小的提示,对于初学者,这本书可以先不看第一章,直接从第二章看起。

Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin,GregGagne Operating System Concepts笔者在教学过程中发现,无论是计算机还是电子工程专业都有很多学生对于操作系统的基本概念都没有搞清,很少有学生有完整的系统编程经验。Operating System Concepts这本书对操作系统的概念讲述只能用经典来形容。对于嵌入式系统有兴趣深入研究的同学,首先要把基础打好,这本书就成了必读之物了。

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Implementation这本书,笔者对于Tanenbaum这样的教授由衷佩服。网络协议栈是嵌入式系统中的支柱性组成部分。愿意致力于网络深层技术研究的同学,这本书将为你们建立一个坚实的网络基础。

Karim Yaghmour Building Embedded Linux Systems本书详尽的介绍了嵌入式linux系统的组成,基本概念和如何去建立各个部分。全书篇幅较小,可谓短小精悍。即可以作为嵌入式linux系统的入门读物,又是开发过程各个部分的指南。

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Perter Van Der LinDen Expert C Programming嵌入式系统级编程最常用的语言还是C 。很多同学都自认为自己的C语言学的很好,那好,就看看这本书吧,找找自己和Experts差距。

嵌入式开发与桌面开发既有不同,又有非常大的联系,而且十分注重实际操作能力。搞桌面开发的人在一开始接触嵌入式的时候,通常转换不过来,这主要体现在定位上。如文中所说,你是谁,你要做什么?我对硬件的了解仅限于编程领域,PCB设计一窍不通,但并不能说你不懂硬件就不能从事嵌入式开发。一个系统的开发设计方方面面,在自己感兴趣和熟悉的领域做出自己的贡献才是最主要的。

1。硬件设计: 需要有硬件设计的经验,对各种嵌入式器件有很好的了解。

2。系统移植:需要汇编经验,操作系统原理以及底层驱动的了解

3。应用程序:需要桌面编程经验

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