计算机嵌入式学习方法主要涉及的是嵌入式系统的理论与实践，这是一门结合了计算机科学、电子工程和软件工程的综合性学科。嵌入式系统是专为特定应用而设计的计算机系统，它们以应用为中心，以计算机技术为基础，允许根据具体需求裁剪硬件和软件。这种系统广泛应用于各个领域，如消费电子、工业自动化、医疗设备和汽车系统等。
嵌入式系统的特点包括：
1. 软硬件协同开发：在设计过程中，软件和硬件需要同步进行，以确保最佳性能。
2. 多样化的微处理器：不同的应用可能需要不同类型的处理器，如ARM、MIPS等。
3. 实时操作系统：实时操作系统（RTOS）对于保证任务的及时响应至关重要。
4. 资源限制：嵌入式系统往往比桌面系统资源有限，需要高效利用内存和CPU。
5. 特殊的开发工具和调试困难：由于资源限制和定制化需求，嵌入式开发需要专用的工具链。
6. 鲁棒性：系统必须能够稳定、可靠地工作，即使在恶劣环境下。
在设计嵌入式系统时，需要解决的主要问题有：
1. 系统架构的选择：根据需求确定合适的硬件和软件架构。
2. 实时性：确保系统能按预期的时间完成任务。
3. 可靠性：保证系统在整个生命周期内的稳定运行。
4. 功耗管理：降低系统能耗以延长电池寿命或减少冷却需求。
5. 可升级性：设计时应考虑未来的扩展和升级可能性。
嵌入式系统设计的挑战包括软硬件协同设计、功耗优化、选择合适的嵌入式操作系统、开发环境、代码优化、输入/输出效率和测试环境的建立。嵌入式软件技术面临的难题涉及全生命周期开发工具链、Co-Design技术、驱动程序生成、软件可靠性验证和可重构计算技术。
设计流程通常遵循自顶向下或自底向上的方法，从需求分析开始，明确功能性需求和非功能性需求，如可靠性、速度和功耗。需求分析的结果应具有正确性、无二义性、完整性、可检验性和一致性。规格说明是对需求的详细、精确描述，可以使用自然语言或形式化描述工具如UML进行表达。UML作为一种可视化建模语言，能够帮助设计者构建系统的功能模型，并自动生成实际的硬件描述语言或C++代码。
在系统结构设计阶段，需要考虑如何将功能分配到硬件和软件之间，这涉及到软硬件协同设计，以及基于组件的系统架构。硬件部分可能包括各种处理器和板级支持程序，而软件则包括嵌入式操作系统、应用软件和监控程序。理解这些基础知识对计算机专业的学生来说至关重要，它不仅提供了理论框架，也为实践中的项目开发打下了坚实的基础。
