二十年嵌入式征途上的點滴回憶

2007 年底我發(fā)表了一篇文章“ 我與單片機和嵌入式系統(tǒng) 20 年 ” ，后經(jīng)熱心的媒體朋友推薦在幾個網(wǎng)站上刊登并受到了許多讀者關心和反饋。更多意見是希望我能把從業(yè)這20年心得分享給年輕的工程師朋友，仔細考慮一下的確很有道理。 20年時間電子技術已經(jīng)有幾代的變化，過去認為的高新科技，今天是蘿卜白菜。但是掌握堅實的專業(yè)基礎，捕捉機遇，樹立信心一直都是不變應萬變的人生必修課程。我愿意借下面這篇短文和大家分享我的體會，里面即有成功的喜悅，也有失敗的挫折、遺憾和惋惜。

硬件是本

1984 年大學畢業(yè)，我被分配的第一份工作就和計算機硬件密切相關－測試和維修，研究所事業(yè)部領導的解釋也是合情合理的 —— 你是男同志，學自動控制的，其他同屆分配來的多數(shù)是學計算機的，女同志也占多數(shù)。我開始還老大不情愿，時不常地往科室里面跑，總想多學習點編程方面的技術。但是很快，同事們都跑過來找我請教了，因為那個時候的計算機可要比現(xiàn)在的 PC 復雜得多，我們研究所的專業(yè)方向是工業(yè)控制，那就必須和外設、接口、驅(qū)動打交道。如果一點不了解處理器、寄存器、接口電路、外設、程序是沒法設計和測試的。因為工作的特點，我首先學習和掌握的就是這些東西，例如，通過編寫 8255 驅(qū)動打印機的測試程序，可以完整地把 CPU 的 I/O 電路、 8255 器件和外接口測試好。一段時間以后，我對計算機的陌生、膽怯的心理一掃而光，上學時候更本沒有機會看的 CPU ，存儲器，磁盤，電源現(xiàn)在都有機會親自組裝，親自把操作系統(tǒng)安裝上去（那時并不像現(xiàn)在的 WinXP 這樣簡單），我們使用的是微型機，光是操作系統(tǒng)的 8 寸軟盤就多達十幾張，或者幾盤磁帶，安裝一般需要幾小時，而且系統(tǒng)還沒有任何中文標志。

這些和硬件打交道的經(jīng)歷加上 2000 年我的研究生畢業(yè)設計課題—— 一個電網(wǎng)控制系統(tǒng)的項目，另外，下海后參加數(shù)字程控交換機、移動電話基站的項目都是實實在在的硬件設計，其中一個設計是基于 8086 的主板，另一個是設計 386 的主板，都要求運行實時多任務操作系統(tǒng)。整個系統(tǒng)很復雜，當時的器件集成度低，調(diào)試手段也沒有現(xiàn)在 ARM 的 JTAG 方便，但是掌握了硬件設計，調(diào)試和生產(chǎn)的基礎對于我的專業(yè)素質(zhì)大有提高，這些經(jīng)歷為我之后投身嵌入式事業(yè)奠定了基礎。

學習的力量

大家都知道學習的重要性，我想說的是，如果你熱愛現(xiàn)在的專業(yè)，希望在這個方向上有更深發(fā)展，那么盡可能多地積累這個專業(yè)的知識是你未來成長的基礎。 1988 年我得到一個考研的機會，當時的領導不希望我報考研究生，他表示計劃安排我到美國參加培訓，當時能夠去美國的機會并不多，但我考慮再三后，還是決定放棄出國的機會。因為通過幾年的工作實踐，我深深感到自己計算機專業(yè)基礎知識不夠堅實，因我一九八幾年在大學本科學習的是 FOTRAN 語言和大型機，而后來研究生課程的 C 語言和軟件工程的課程都更適合一九九幾年的情況。兩年的研究生學習雖然使我在某些方面損失了一些，卻為我之后十幾年突飛猛進的成長和進步奠定了厚實的基礎，也為我之后下海創(chuàng)業(yè)平添了一份自信和力量。

學習不僅是進入學校學習，更是一個持續(xù)持久的過程。從我最初在研究所里接觸微型機、單板機和實時操作系統(tǒng)，到嵌入式操作系統(tǒng)、通信協(xié)議、嵌入式數(shù)據(jù)庫，再到手機軟件，轉(zhuǎn)變相當大，而專業(yè)領域卻一直以嵌入式系統(tǒng)為核心，這塊我投入的精力最大，也最喜愛：從 VRTX ， uC/OS-II 到 Linux 和 Montavista Linux ，對這些產(chǎn)品從了解、談判、市場、技術支持到培訓、項目開發(fā)我參與了幾乎所有過程。技術上，即使同屬于嵌入式操作系統(tǒng)，彼此之間也有差異：內(nèi)核原理、 API 、 BSP 、文件、網(wǎng)絡、圖形模塊均不一樣，尤其是轉(zhuǎn)到嵌入式 Linux 后，我發(fā)現(xiàn)它和以前的嵌入式操作系統(tǒng)之間存在很大差異，轉(zhuǎn)變就要為之付出相應的汗水、辛勞。

通信產(chǎn)業(yè)在 20 世紀 80 年代末蓬勃發(fā)展，國內(nèi)的通信企業(yè)紛紛仿效國外對手投入巨資研發(fā)先進的通信設備。嵌入式操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議和開發(fā)工具等嵌入式軟件立刻有了廣闊的用武之地。我從 1984 年開始接觸實時操作系統(tǒng)，當轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡協(xié)議，特別是電信協(xié)議時，對我一個計算機專業(yè)的人，其困難可想而知了，即使只學習個皮毛也不得不下一番苦功夫，那怎么去學呢？我的方法是：一、向廠家學 —— 我和公司的技術人員專門到波士頓附近的 Netplane 和加州附近的 Telenetworks 參加培訓，雖然花錢又吃力，但是收獲不少；二、向用戶學 —— 東方通信和上海貝爾（現(xiàn)在的阿爾卡特）是我們的用戶，記憶特別深刻的是東方通信，他們樸實熱情。如此反復幾十次的談論和培訓讓我和同事都很快成長起來。

[!--empirenews.page--]手機是90年代后流行的通信和消費電子產(chǎn)品，中國企業(yè)也在此期間進入這個領域。開始是組裝生產(chǎn)，后來是自主設計。手機雖小，五臟俱全，除了通信工作外，現(xiàn)在越來越多的手機增加了多媒體、 PDA 、照相、互聯(lián)網(wǎng)功能，這些多是典型的嵌入式系統(tǒng)。手機通訊部分一般是由基帶芯片公司設計完成，國內(nèi)手機廠商主要是完成應用系統(tǒng)設計——嵌入式系統(tǒng)。因為當時與 montavista 合作，而摩托羅拉又在使用這個軟件，于是我們在 2004 年進入手機這個圈子，機遇是全球興起了一股智能手機浪潮， Nokia 使用 Symbian ，摩托羅拉使用 Linux, 還有微軟 windows mobile 得到了許多中國臺灣公司的支持，摩托羅拉 A760 系列在中國市場的巨大成功激勵了中國手機企業(yè)加入 Linux 智能手機開發(fā)隊伍。

手機設計有相當多的特殊要求，就電源管理而言，因為手機是一個關鍵應用裝置不同與一般的消費電子產(chǎn)品，手機能耗的指標好壞直接影響產(chǎn)品銷路，電源管理和應用處理器、 OS( 比如 Linux) 、驅(qū)動程序、應用軟件、手機的硬件（ LCD 大小等）都至關重要，我和公司技術人員花了大量的時間研究這個問題，特別是基于 Linux 的電源管理的方式，公司技術人員通過支持我們的 montavista linux 手機用戶的實踐，理解和掌握了具體的方法。最近我和他們一起撰寫的 “ 嵌入式系統(tǒng)電源管理軟件的比較 ” 剛剛在某雜志發(fā)表，有興趣的朋友可以交流。

嵌入式系統(tǒng)技術和知識更新很快，所以學習永遠是進步和成功的源泉。

堅持才能成功

這里想要說的是，無論做任何的事情總是有順利和不順利的時候，有失敗的悲傷，也一定會有成功的喜悅，但是無論如何一定要堅持，堅持才有希望。

90 年代初，決定下海本身是一個需要勇氣的事情，決定從事軟件就顯得與眾不同，而后來致力嵌入式軟件，就更需要有信心和毅力，更要耐得住寂寞、堅持不懈——這是我的心得。

1995 年公司成立初期，我在向用戶介紹 VRTX 的時候，多數(shù)場合我必須先把嵌入式操作系統(tǒng)的基本知識講解一遍，然后再把一個多任務的程序演示一下給他們看，簡單的可以是五個任務。這種情況是五個任務的優(yōu)先級相同，如果改變?nèi)蝿盏膬?yōu)先級，顯示的情況就會發(fā)生變化，進而需要演示使用調(diào)試工具顯示任務狀態(tài)和程序源代碼及斷點調(diào)試。整個的銷售過程很漫長，有時甚至是煎熬， 1 ～ 2 年是很正常的時長，但我沒有放棄，幾年的努力終于迎來了一點點收獲，開發(fā)工具（ MRI C/C++ 編譯器和 XRAY 調(diào)試器）在電信設備研究和開發(fā)企業(yè)得到了認可。當時大多企業(yè)正在開發(fā)基于 68302 的數(shù)據(jù)終端設備，急于尋找一套開發(fā)工具。 VRTX 支持 X86 的 real-mode( 實模式 ) 版本也因為軟件配置靈活河豐富，使用簡單，價格便宜在基于 186/386 的控制企業(yè)開始使用，但是這些只是中國巨大的嵌入式軟件市場的冰山一角，等到真正冰雪開始融化，已經(jīng)是 90 年代末了。這中間我也考慮過轉(zhuǎn)向其他的產(chǎn)品和市場，也嘗試過硬件仿真器 , 測試工具等產(chǎn)品，但最終我和公司的同事還是堅持下來，到今天，嵌入式操作系統(tǒng)仍然是我公司的主力產(chǎn)品和方向。

uc/os-II 這個嵌入式操作系統(tǒng)的推廣過程和 VRTX 是相反的， VRTX 是要通過自己學習，向用戶宣傳演示，讓用戶接受這個概念，讓用戶相信使用嵌入式操作系統(tǒng)的好處并能夠成功。而 uc/os-II 則是因為作者 Jean Labrosse 先生的一本書和他的中文版本在中國悄然流行起來，也許是因為早期的 uc/os 是完全免費的軟件，而升級后 uc/os-II 是一個商業(yè)軟件。這件事情無論是原作者、業(yè)內(nèi)人士一開始都沒有特別留意，由于國內(nèi)用戶的知識產(chǎn)權意識不強，這幾年我們的壓力相當大，一方面是廠家不理解，他們質(zhì)疑，既然中國有這么多人在使用這個軟件，為什么購買商業(yè)授權的用戶卻是少而有少。另外一方面，公司每天收到大量的 uc/os 用戶信息，當銷售員把電話打過去，真正有意向購買者鳳毛麟角，要么就是不知道這是個商業(yè)軟件，要么就覺得價格太貴。廠家和公司內(nèi)部的抱怨都壓到我這里。我頂住了這些壓力，并堅信只要 uc/os － II 做得好，用戶能夠用它設計出好產(chǎn)品，中國用戶還是愿意為 uc/os-II 買單的。況且它的價格只是某些國外同類軟件的十分之一，并且沒有生成數(shù)量的限制。安撫好公司內(nèi)部，我和公司和同事多次與 Jean 溝通，最后我作了三個方面的安排：一、讓 Jean 寫一封關于 uc/os-II 的版權聲明，我們翻譯成中文發(fā)表在麥克泰公司網(wǎng)站，在國內(nèi)主要嵌入式系統(tǒng)媒體發(fā)表；二、說服國內(nèi)嵌入式硬件，工具和系統(tǒng)廠家通過購買合法 uc/os 授權成為伙伴；三、重點專注在國內(nèi)的外資、上市、面向出口企業(yè)、國內(nèi)的半導體和大型設計機構。經(jīng)過最近兩年的努力終于取得了一點成績，如北京博創(chuàng)、廣州周立功等嵌入式系統(tǒng)公司已成為我們的合作伙伴；珠海矩力、南京南瑞、廣州數(shù)控、科學院 DSP 中心等已成為 uc/os-II 合法授權用戶。更加可喜的是通過我們在國內(nèi)的辛勤工作，得到了半導體公司和工具廠商如 NXP 、 ST 、 Xilinx 和 IAR 的認可，他們一致認為 uc/os-II 是一個應用廣泛的嵌入式操作系統(tǒng)。公司內(nèi)部原本不看好這個產(chǎn)品的人也逐漸改變了看法。

[!--empirenews.page--]產(chǎn)品之痛

沒有哪個企業(yè)家不想擁有自己的產(chǎn)品和技術，我也一樣。我一直夢想著自己的核心產(chǎn)品。在中國內(nèi)地，一定的時間內(nèi)，硬件和系統(tǒng)產(chǎn)品是企業(yè)做強做大的關鍵。許多成功企業(yè)的共同之處就在于他們有自己的核心強勢產(chǎn)品，如華為通信產(chǎn)品、聯(lián)想的 PC 、長虹的電視、海爾的白色家電。

我和麥克泰在過去十幾年中，多次嘗試過自主開發(fā)、和別人合作開發(fā)產(chǎn)品，給我影響最深的是這樣一個例子： 1998 年中國通信蓬勃發(fā)展，設備制造企業(yè)也大干快上，他們對先進的嵌入式硬件、軟件、工具等非常感興趣，數(shù)據(jù)通信也是當時的發(fā)展熱點，摩托羅拉公司的 Powerpc860 （現(xiàn)在的飛思卡爾）通信處理器尤其引人注目， 860 集成了一個通用的 CPU 和通信引擎構成 4 個高速的 10/100M 以太網(wǎng)絡，這對于當時的數(shù)據(jù)設備和網(wǎng)絡管理設備都是非常適合的芯片。于是我們借鑒國外的一個硬件參考設計，自己開發(fā)了一款 860 硬件，取名叫 NETE860 ，它的特別之處是除了母板內(nèi)置的 100M 以太網(wǎng)外，還可以通過 4 個擴展接口支持 10M,E1 接口，這在當時市場上銷售的所有 860 的設計中是獨一無二的。最初我們移植了 VRTX RTOS 和 interniche TCP/IP( 硅谷的一家提供 TCP/IP 源代碼的公司 ) ，后來因為 Vxwork 逐漸在國內(nèi)流行了，我們又移植了 BSP 支持 Vxwork ，到再以后上海羅頓和交大希望在 NETE860 上使用開源 Linux 開發(fā)路由器，我們又把 hardhat linux (Montavista Linux 早期的一個開源版本 ) 移植了上去。兩年的時間這個產(chǎn)品逐漸成熟起來，有了一些銷路，但是由于初期的設計是一個參考設計平臺，沒能充分考慮 OEM 的需求，這樣銷售上就沒有長遠的數(shù)量機會，只能和我們開發(fā)工具軟件搭配銷售。我利用多年在西南市場的關系，找到了一個合作開發(fā)基于 NETE860 路由器的機會，當時甚至合作的公司名都已經(jīng)注冊下來，但由于我和對方過于謹慎，另外，包括我在內(nèi)的公司管理層一直對需要長期投入的 OEM 銷售和產(chǎn)品抱有一種將信將疑的態(tài)度，導致后來其他公司看到這樣的機會，很快開發(fā)出類似的產(chǎn)品來。他們定位了 OEM ，加上開源 Linux 開始大行其道，這種免費軟件配合硬件的模式立刻流行全國。 860 之后我們雖然敏感于 ARM 時代的到來，開始設計 NETCARM ，但是不久就被淹沒在眾多 ARM 硬件的海洋里悄無聲息了。

之后的幾年，我和公司繼續(xù)嘗試過合作開發(fā)數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品，委托別人開發(fā)嵌入式調(diào)試工具等，終因時間長，收效漫而告終。久而久之我的信心慢慢消沉下來，公司內(nèi)部的壓力和抵觸情緒也越來越大。我和公司的產(chǎn)品之路也這樣偃旗息鼓了。

今天回頭看看過去的道路和曾經(jīng)的同行，許多當時名聲顯赫的公司已悄然無聲或不復存在，我慶幸自己和麥克泰還能夠生存下來，同時我很仰慕像合肥的華恒，科銀京成（成都電子科大為開發(fā)團隊）的同行們，他們不但能夠堅持下來，而且已經(jīng)有了相當?shù)闹?，想必也?jīng)歷了一番驚濤駭浪。

結語

20年的時間是人生的一個片段，從20多歲風華正茂的青年到沉穩(wěn)的中年是一個充滿幻想的過程。追逐理想的足跡，我走過了學生、工程師、創(chuàng)業(yè)者和管理者的道路。我熱愛嵌入式系統(tǒng)、我的工作、我學習和推廣過的產(chǎn)品、我的家人、老師、合作伙伴、同事以及許許多多的用戶和同行朋友們。如果再讓我選擇一次，我依然會選擇嵌入式軟件和嵌入式系統(tǒng)，正如行業(yè)老前輩何立民老師所說 “ 嵌入式系統(tǒng)是一個無限大的系統(tǒng) ” ，它充滿著新奇、變化和智慧，像一個磁石永遠吸引著我。