嗯，我想了很久，觉得还是得写写这个。就是那个沐渥科技的嵌入式软件开发流程。主要原因是我也不是很懂，所以我就想写写我看懂了什么或者说我没看懂什么。反正大家都是来学习的，对吧？嵌入式软件这东西，听起来很厉害，其实就是把软件塞进硬件里去。像手表啊，手机啊，汽车啊，其实都是这么回事。我之前看过一篇文章， 这玩意儿... 说嵌入式软件是硬件的灵魂。我觉得挺对的，主要原因是硬件是死的，软件是活的。没有软件，硬件就是个废铁。但是怎么去开发这个软件呢？沐渥科技那边有很详细的流程， 我今天就想把这些东西整理一下虽然我可能整理不明白，但我尽量写长一点，字数多一点，这样看起来好像很有东西。

一、 到底什么是嵌入式软件？

先说说我得搞清楚什么是嵌入式软件。根据那个沐渥科技的资料，嵌入式软件是以微处理器和软件为核心的。就是说有一个芯片，上面跑着程序。这个程序可以灵活、便捷地嵌入到其他应用系统里。比如你戴的手表， 你用的手机，你照相机，甚至是你电脑里那个不知道干嘛用的那个小模块，还有你的汽车，都是用了嵌入式系统。所以嵌入式开发这几年发展很快， 这家伙... 领域很广。很多人都在学这个，主要原因是感觉很有前途。但是呢，平台主要有三个，下面由沐渥科技小编给大家详细讲解一下。第一个就是ARM平台。ARM微处理器是由ARM公司授权的，然后由很多个厂商联合生产。这个听起来就很复杂，授权，联合生产，说明这个圈子很大。大家都在用ARM，主要原因是它好用。

然后呢，嵌入式软件和互联网后端完全不一样。互联网后端就是那种在云端的，大家都能访问的那种。嵌入式不一样，它是偏硬件强相关的。就是说你写代码的时候，脑子里得想着那个芯片怎么跑。还有强平安，强合规，强测试。这三个“强”字很重要。平安是主要原因是如果汽车里的软件不平安，那可能车就会撞人。合规是主要原因是国家有规定，比如那个汽车电子，必须符合什么标准。测试也是必须的，不测试怎么知道行不行？所以嵌入式开发真的不是随便写写代码就完事了，最后说一句。。

二、 大厂的标准流程，沐渥科技是怎么搞的？

那么这个开发流程到底是怎么样的呢？沐渥科技那边说有一个整体流程总览，是大厂嵌入式标准。我仔细看了一下发现还挺多的步骤。 脑子呢？ 大概就是从需求开始，一直做到发版。这个流程就像做菜一样，得一步一步来。

1. 需求与规格阶段：先想清楚要干嘛

绝绝子！ 第一步是需求与规格阶段。这个阶段很关键，就像盖房子之前得先画图纸一样。先说说是系统需求，就是说你这个整个系统要干什么。然后是软件需求，就是软件具体要实现什么功能。如果这一步没想清楚，后面写代码就是瞎搞。比如你的需求是“让汽车跑得快点”，那软件需求就得细化成“加速踏板的响应时间要小于0.5秒”。如果需求写不清楚，后面测试的时候就不知道怎么测了。这个阶段一定要把话说清楚，不然大家都头疼。

2. 方案与架构设计：搭个架子出来

想清楚要干嘛之后就得进行方案与架构设计了。这个阶段主要是分层架构，模块划分。就像搭积木一样，你得先把积木块分好类。嵌入式系统一般都会分层，比如驱动层、操作系统层、应用层。模块划分就是把大的功能拆成小的模块。比如手机里的摄像头模块，按键模块，屏幕模块。这样分工比较明确，写代码的时候也方便。架构设计就是决定这些模块怎么放，怎么通信。

3. 详细设计：画得更细一点

有了大概的架子，就得详细设计了。这个阶段要定义模块接口，状态机，时序，数据结构。接口就是模块和模块之间怎么说话。状态机就是程序在不同情况下怎么切换。时序就是什么时候该做什么动作。数据结构就是用什么方式存储数据。这个阶段非常细致，如果这里出错，后面编码的时候就麻烦了。比如接口定义错了两个模块就对接不上了。时序错了系统就会死机。

4. 编码实现：动真格了

到了编码实现阶段，就是真的开始写代码了。这个时候要遵循MISRA/编码规范。MISRA是什么？我也不太懂，好像是C语言编程的一些规矩。为什么要遵循呢？主要原因是不规范写出来的代码很难维护，也容易出bug。就像小孩子乱涂乱画， YYDS... 大人根本看不懂。所以大厂都要求写规范的代码。写代码的时候，还得注意，不能随便提交。必须过静态检查，不然不让提交。静态检查就是用工具扫一下代码，看看有没有什么毛病。比如变量有没有定义就用，括号有没有配对之类的。

三、 怎么才能高效测试模块？这是重点！

现在到了最关键的问题了怎么高效测试模块？这个是很多人头疼的事情。主要原因是嵌入式系统往往资源有限，而且要和硬件打交道，测试起来比纯软件难多了。沐渥科技那边强调了必须测试，不然不让提交。如果不测试，那代码写得再好也没用。测试主要分这么几个阶段。

1. 单元测试 + 静态检查：先把小毛病改掉

先说说是单元测试和静态检查。这个是必须过的，不然不让提交。单元测试就是对最小的代码单元进行测试。比如一个函数，一个模块。静态检查就是刚才说的，用工具扫描代码。这个阶段很重要，能把很多低级错误消灭在萌芽状态。比如你写了个函数，后来啊写错了静态检查就能发现。 我倾向于... 如果你不测，提交了后面集成测试的时候发现，那就得返工，很麻烦。所以单元测试一定要做。而且要做得高效，怎么高效呢？可能需要写自动化测试脚本吧？这个我不太确定，反正就是要把每个小模块都测一遍，确保它没问题。

2. 集成测试：模块联调， 硬件联调

单元测试过了之后就要进行集成测试了。这个阶段是模块联调，硬件联调。就是把写好的模块组合起来和硬件连在一起。这时候问题就多了。主要原因是模块之间可能有接口不匹配的问题，可能有通信协议不对的问题，可能有硬件资源冲突的问题。比如你的驱动程序和硬件电路板上的引脚对应不上，那肯定是不行的。硬件联调就是拿真机，或者仿真器，去跑程序。看能不能正常工作。集成测试很耗时主要原因是你要把所有东西串起来。但是这一步是必须的，不然系统根本跑不起来。

3. 系统测试：功能、 压力、边界、异常、稳定性

集成测试过了就到了系统测试。这个阶段测试的内容就多了。先说说是功能测试，就是测试系统有没有实现预期的功能。然后是压力测试，就是看系统在极端情况下比如数据量大的时候，能不能正常工作。边界测试，就是测试临界值，比如温度到了多少度，电压到了多少伏，系统会不会坏。异常测试，就是测试系统在遇到意外情况的时候，比如断电了网络断了能不能恢复。还有稳定性测试，就是看系统能不能长时间稳定运行，不会死机，不会重启。系统测试非常全面能发现很多深层次的问题。这个阶段往往需要很长时间，甚至要模拟真实的使用环境，有啥用呢？。

4. 认证/合规测试：EMC、 安规、功能平安如ISO26262

再说说到了认证和合规测试。这个阶段主要针对汽车电子、工业控制这些领域。EMC测试，就是电磁兼容性测试。就是看你的设备会不会干扰别人，别人会不会干扰你。安规测试，就是平安标准测试，比如会不会漏电，会不会过热。功能平安测试，比如ISO26262， 拉倒吧... 这个是汽车功能平安的国际标准。就是确保汽车里的电子设备在发生故障的时候，不会导致平安事故。这些测试非常严格，很多项目都是主要原因是过不了这些测试而发不了版的。所以做嵌入式开发，合规性也是非常重要的。

四、 版本冻结与发版：终于要发布了？

我的看法是... 经过前面的这么多测试，如果都通过了那就到了版本冻结与发版阶段。版本冻结就是不能再随便改代码了主要原因是可能引入新的bug。一旦冻结了就准备发版吧。发版就是把程序下载到硬件设备上，让用户去用。这个过程也很复杂，涉及到烧录工具，固件版本管理等等。

五、 嵌入式开发平台与交叉编译

杀疯了！ 讲了这么多流程，其实具体写代码的时候，还需要开发平台。嵌入式开发平台主要有三个，沐渥科技小编刚才提到了ARM平台。除了ARM，还有X86，还有一些其他的。但是嵌入式开发最常用的还是ARM。主要原因是ARM功耗低，性能好，适合各种移动设备。

然后就是那个很神秘的交叉编译。为什么叫交叉编译呢？主要原因是你在电脑上写的代码，不能直接在芯片上跑。主要原因是电脑和芯片的指令集可能不一样。所以你需要一个编译器，它能在电脑上编译出能在芯片上运行的代码。这个过程就是交叉编译。比如你在Windows上写代码，编译出能在Linux板子上运行的代码。这个过程有时候很坑，如果配置不对，根本编译不出来。所以学会配置交叉编译环境，也是嵌入式开发的基本功，这是可以说的吗？。

六、 程序下载、运行与调试：让代码跑起来

代码编译好了怎么下载到芯片里去呢？目前，绝大多数微控制器都使用闪存保存程序。所以下载就是把编译好的程序，通过串口、 PUA。 JTAG或者SWD接口，烧录到芯片的Flash里。下载完了之后就可以启动运行了看是否正常工作。

如果有问题，那就得调试了。这时候，就得连接在线仿真器，借助软件开发工具的调试环境进行断点和单步调试。断点就是让程序运行到某个地方停下来看看变量是什么值。单步调试就是一步一步地施行代码，看每一行代码施行完了之后程序的状态有什么变化。 小丑竟是我自己。 观察程序操作的详细过程，看看是不是按照预期的那样。这个调试过程，有时候非常痛苦，主要原因是可能要花几个小时甚至几天才能找到一个bug。但是一旦找到并修复了那种成就感也是无与伦比的。

七、 一下虽然很乱

我跪了。 嵌入式软件开发流程就是从需求分析，到体系结构设计，再到硬件/软件协同设计，系统集成和系统测试。软件部分还包括需求分析到软件测试，和一般软件开发的区别在于软件实现的交叉编译与交叉调试。这个流程真的很长，也很繁琐。但是如果你想把东西做好，就必须按流程来。

火候不够。 我觉得吧，学习这个流程，不能只看书。得动手。就像沐渥科技说的，要非常细，非常落地。光看理论是没有用的。你得自己搭个板子，写个程序，烧录进去，看着它跑起来。如果跑不起来你就得学会调试。怎么调？怎么测？怎么高效测试？这些都是要在实际操作中摸索出来的。没有什么捷径可走。

而且，嵌入式开发不仅仅是写代码。它还涉及到硬件知识，电路知识，通信协议，还有很多律法法规。比如那个ISO26262，功能平安，如果你不懂汽车，根本就理解不了为什么要搞这个。所以想学好嵌入式，还得是个杂家。什么都要懂一点，但又不能太精。嗯，大概就是这样。写这么多，我自己都看晕了。希望能帮到那些想学嵌入式的人吧。虽然我写得乱七八糟的，但是内容都是真的，都是从沐渥科技那些资料里摘出来的。希望大家不要介意。嵌入式开发这条路很难走，但是坚持下去，应该会有收获的。毕竟现在到处都是嵌入式系统，就业前景还是不错的。只要你能把模块测试好，把流程走完，就能找到工作。加油吧，少年们，我直接起飞。！