如何學習嵌入式？

發(fā)布時間：2023-10-24 15:26:15

什么是嵌入式？

嵌入式即嵌入式系統(tǒng)，IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會）對其定義是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設備的裝置，是一種專用的計算機系統(tǒng)。

國內(nèi)普遍認同的嵌入式系統(tǒng)定義是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。

從應用對象上加以定義來說，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。嵌入式系統(tǒng)作為裝置或設備的一部分，它是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。

事實上，所有帶有數(shù)字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個程序?qū)崿F(xiàn)整個控制邏輯。

嵌入式方向

嵌入式工程師需要掌握的內(nèi)容非常廣泛，主要包括嵌入式軟件、嵌入式硬件、以及相關行業(yè)、產(chǎn)品的專業(yè)知識。作為嵌入式初學者，我們不可能，也沒有那么多精力把所有的知識到搞的很精通，我們要學會抓住重點，學會取舍，達到一通百通，事半功倍的學習效果。
首先嵌入式技術主要分為嵌入式軟件和嵌入式硬件兩大方向。

嵌入式硬件方向

嵌入式硬件工程師主要工作職責是為產(chǎn)品設計硬件電路原理圖，設計硬件PCB板，選擇合適的元器件，焊接調(diào)試硬件電路板，保證硬件電路板的可靠性、穩(wěn)定性和抗干擾能力。

因為現(xiàn)在集成電路發(fā)展迅速，大部分集成電路廠商都會提供參考電路，所以硬件電路原理圖的設計相對來說比較簡單，硬件工程師工作的含金量主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性設計、以及電磁兼容設計，這才是硬件設計工程師的含金量所在。

要成為一個資深的嵌入式工程師相當難，一方面要有非常扎實的理論知識，同時也要有相當?shù)哪欠N大型的、高頻CPU、多層PCB板的設計經(jīng)驗。

嵌入式硬件工程師要學的課程主要有模擬電路設計、數(shù)字電路設計、電磁波理論等。熟悉常用的放大電路、濾波電路、電源電路設計和分析。

嵌入式軟件方向

嵌入式軟件工程師的職責主要是根據(jù)產(chǎn)品的功能需求設計好軟件，讓硬件工作起來。

嵌入式電子產(chǎn)品硬件部分，大部分都是相同的，核心的都是由CPU、RAM和FLASH 幾大部分組成，而軟件就千差萬別了。產(chǎn)品的具體功能都是由軟件來實現(xiàn)的，一般來講一個產(chǎn)品的實現(xiàn)，軟件設計的工作量是硬件設計的4 ~ 5倍。

所以一般情況下，一個公司的軟件工程師數(shù)量是硬件硬件工程師的4~5倍，嵌入式軟件工程師需求比硬件工程師大很多，同時跟硬件工程師相比，嵌入式軟件工程師學起來相對容易些，所以這里我重點和大家談一下嵌入式軟件工程的學習路線。

學習嵌入式需要那些內(nèi)容？

C語言

C語言是嵌入式的重中之重，Linux操作系統(tǒng)就是用C實現(xiàn)的，包括安卓系統(tǒng)的底層也是C語言實現(xiàn)的，基礎不牢，地動山搖，一定要打好基礎。

C語言學習過程中重點要放在指針，結(jié)構體，文件的處理，數(shù)組等。在學習過程中，一定要多寫代碼，代碼光看是看不會的。

遇到錯誤不要怕麻煩，善于使用搜索工具，百度，google，stack overflow。要知道，你遇到的問題別人肯定也會遇到過，一般在網(wǎng)上一搜就會有答案。

最后，要多調(diào)試程序，熟悉調(diào)試的過程。程序三分寫，七分調(diào)，沒有誰的程序是可以一遍寫對的。而且，多調(diào)試程序也可以讓我們理解程序具體是如何執(zhí)行的。

基本的硬件原理

嵌入式肯定要和硬件打交道的。如果做嵌入式的應用層的話，可能和硬件接觸的少一點。但是很多企業(yè)在面試的時候，也會問一些基本的硬件知識。

比如，我同學在面試聯(lián)發(fā)科的C++工程師的時候，就問到了他很多關于硬件的知識（中斷是什么，輪詢是什么，二者有什么區(qū)別，一個基本嵌入式系統(tǒng)有什么構成等），所以說硬件知識知道越多越好，就算做應用層，一些最基本的也要知道。

如果是打算做嵌入式底層的話，對于硬件知識的掌握要求就比較高了。比如，LCD是如何顯示的，IIC協(xié)議/SPI協(xié)議是什么，如何收發(fā)數(shù)據(jù)，不同設備對于IIC的速度有什么要求，IIC協(xié)議上拉電阻一般是多少等等。只有明白了硬件原理，在看芯片手冊的時候才能明白如何去配置各個寄存器。

此外，常用的設備儀器的使用能掌握就更好了，和硬件工程師扯皮的時候會用到。比如，萬用表，示波器，邏輯分析儀等。不會也沒關系，這部分不是必須的。

數(shù)據(jù)結(jié)構與算法

這部分是程序員的必修課。在各大廠的秋招春招中，筆試面試都是必考的。常見的數(shù)據(jù)結(jié)構如鏈表，二叉樹，堆，隊列，常見排序算法及其改進（快排，歸并，冒泡，插入）等都是要掌握的。如果是為了找工作，這部分內(nèi)容有很多是要能達到手寫的目的。（相關內(nèi)容見我整理的嵌入式軟件工程師筆試面試指南 ）

雖然嵌入式對于數(shù)據(jù)結(jié)構與算法的要求不像傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)那么高，而且，這些數(shù)據(jù)結(jié)構在以后的工作中不一定可以用到，但是一些基本的我們還是要知道的。

像Linux內(nèi)核中就用到了很多的鏈表，二叉樹等。掌握這部分內(nèi)容對于我們以后跳槽，深入研究操作系統(tǒng)都有很大的幫助。