嵌入式学习路径:从基础到进阶

站在我个人角度来看,我觉得嵌入式开发比互联网软件开发还要难一些,比如我们搞软件开发的,基本也都是用户态的东西,但嵌入式很多东西都深入到了内核态,所以难度肯定是有的,但是话说回来,做IT的就是这样,越往底层对人能力的锻炼就越高,所以对于能力来说是在升维,所以反过来,如果嵌入式做得好的,那么来做互联网问题也不大,到时候就属于降维打击了。

 

很多初学小白对嵌入式的理解都比较模糊,甚至有错误的理解,今天就给大家分享一下嵌入式到底是什么以及如何入门嵌入式。需要▶嵌入式相关课件源码资料的可以+v:15692118659获取哦~

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l 嵌入式开发是做什么的

 

嵌入式开发是基于产品的功能,从功能需求、提出意见并选择方案、器材选型、电路设计、PCB电路板设计、软件设计、综合调试到样机生产、软硬件综合调试,软硬件结合的产品开发。

 

嵌入式系统(嵌入式系统,是一种完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统),既然是一个计算机系统,那么肯定离不开硬件和软件。

 

一个嵌入式系统的典型架构如下:

所以嵌入式开发需要软硬件都懂的基础要求,拥有软硬结合的能力,远远比单纯掌握某种程序开发语言更有价值。根据侧重点的不同,嵌入式开发工作有以下细分。

 

l 嵌入式工程师的职业方向

 

 1、嵌入式硬件开发

工作要求:熟悉电路等知识,非常熟悉各种常用元器件,掌握模拟电路和数字电路设计的开发能力。熟练掌握嵌入式硬件知识,熟悉硬件开发模式和设计模式,熟悉ARM32位处理器嵌入式硬件平台开发、并具备产品开发经验。精通常用的硬件设计工具:Protel/PADS(PowerPCB)/Cadence/OrCad。一般需要有4~8层高速PCB设计经验。

 2、嵌入式驱动开发

工作要求:熟练掌握Linux操作系统、系统结构、计算机组成原理、数据结构相关知识。熟悉嵌入式ARM开发,至少掌握Linux字符驱动程序开发。具有单片机、ARM嵌入式处理器的移植开发能力,理解硬件原理图,能独立完成相关硬件驱动调试,具有扎实的硬件知识,能够根据芯片手册编写软件驱动程序。

 

 3、嵌入式系统开发

工作要求:掌握Linux系统配置,精通处理器体系结构、编程环境、指令集、寻址方式、调试、汇编和混合编程等方面的内容;掌握Linux文件系统制作,熟悉各种文件系统格式(YAFFS2、JAFFS2、RAMDISK等);熟悉嵌入式Linux启动流程,熟悉Linux配置文件的修改;掌握内核裁减、内核移植、交叉编译、内核调试、启动程序Bootloader编写、根文件系统制作和集成部署Linux系统等整个流程;、熟悉搭建Linux软件开发环境(库文件的交叉编译及环境配置等);

 

 4、嵌入式软件开发

工作要求:精通Linux操作系统的概念和安装方法、Linux下的基本命令、管理配置和编辑器,包括VI编辑器,GCC编译器,GDB调试器和 Make 项目管理工具等知识;精通C语言的高级编程知识,包括函数与程序结构、指针、数组、常用算法、库函数的使用等知识、数据结构的基础内容,包括链表、队列等;掌握面向对象编程的基本思想,以及C++语言的基础内容;

精通嵌入式Linux下的程序设计,精通嵌入式Linux开发环境,包括系统编程、文件I/O、多进程和多线程、网络编程、GUI图形界面编程、数据库;熟悉常用的图形库的编程,如QT、GTK、miniGUI、fltk、nano-x等。

 

l 嵌入式系统应用领域

上述这些领域,都使用了嵌入式系统。这还只是冰山一角。可以说,嵌入式系统完完全全地包围了我们,时刻影响着我们的工作和生活。

 

l 嵌入式发展前景

 

随着AI(人工智能)+IOT(物联网)时代的到来,嵌入式的需求绝对会越来越多,而且由于嵌入式广泛的应用场景,在各个领域都有项目需求和人才需求。

 

根据权威部门统计,目前我们国家每年的嵌入式人才缺口高达50万。尤其是嵌入式软件开发,是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一。具有几年工作经验的高级嵌入式工程师,年薪可以达到30-50万元左右。

 

而且我们国家现在正在大力发展芯片产业,也会带动嵌入式人才的就业,提升待遇。想要改变现状,掌握高薪硬技能可以+v:15692118659咨询哦~

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l 嵌入式需要学什么

 

以下围绕着嵌入式重点知识展开分享,供大家参考:

 

 1、C语言

嵌入式Linux工程师的学习需要具备一定的C语言基础,C语言是嵌入式领域最重要也是最主要的编程语言,通过大量编程实例重点理解C语言的基础编程以及高级编程知识。

 

包括:基本数据类型、数组、指针、结构体、链表、文件操作、队列、栈等。

 

 2、单片机基础

单片机属于嵌入式的范畴,通过单片机的学习体验软硬结合的开发方法。学习通过软件来控制硬件。

 

买一块单片机开发板,从点灯、按键、串口、定时器、中断等知识入手,熟悉芯片的一些常用外设。

 

 3、Linux基础

Linux操作系统的概念、安装方法,详细了解Linux下的目录结构、基本命令、编辑器VI ,编译器GCC,调试器GDB和 Make 项目管理工具, Shell Makefile脚本编写等知识,嵌入式开发环境的搭建。

 

 4、Linux系统编程

重点学习标准I/O库,Linux多任务编程中的多进程和多线程,以及进程间通信(pipe、FIFO、消息队列、共享内存、signal、信号量等),同步与互斥对共享资源访问控制等重要知识,主要提升对Linux应用开发的理解和代码调试的能力。

 

 5、Linux网络编程

计算机网络在嵌入式Linux系统应用开发过程中使用非常广泛,通过Linux网络发展、TCP/IP协议、socket编程、TCP网络编程、UDP网络编程、Web编程开发等方面入手,全面了解Linux网络应用程序开发。

 

重点学习网络编程相关API,熟练TCP协议服务器的编程方法和并发服务器的实现,了解HTTP协议及其实现方法,熟悉UDP广播、多播的原理及编程方法,掌握混合C/S架构网络通信系统的设计。

 

 6、数据结构与算法

数据结构及算法在嵌入式底层驱动、通信协议、及各种引擎开发中会得到大量应用,对其掌握的好坏直接影响程序的效率、简洁及健壮性。

 

此阶段的学习要重点理解数据结构与算法的基础内容,包括顺序表、链表、队列、栈、树、图、哈希表、各种查找排序算法等应用及其C语言实现过程。

 

 7、C++ 、QT

C++是Linux应用开发主要语言之一,本阶段重点掌握面向对象编程的基本思想以及C++的重要内容。图形界面编程是嵌入式开发中非常重要的一个环节。

 

由于QT具有跨平台、面向对象、丰富API、支持2D/3D渲染、支持XML、多国语等强大功能,在嵌入式领域的GUI开发中得到了广范的应用,在本阶段通过基于QT图形库的学习使学员可以熟练编写GUI程序,并移植QT应用程序到Cortex-A8平台。

 

包括IDE使用、QT部件及布局管理器、信息与槽机制的应用、鼠标、键盘及绘图事件处理及文件处理的应用。

 

 8、ARM-Linux 平台学习

以一款ARM微处理器为例,阅读芯片手册,掌握系统资源、时钟控制器、电源管理、异常中断控制器、nand flash控制器等模块,为底层平台搭建做好准备。

 

Linux平台包括内核裁减、内核移植、交叉编译、GNU工具使用、内核调试、Bootloader介绍、制作与原理分析、根文件系统制作以及向内核中添加自己的模块,并在实验平台上运行自己制作的Linux系统,集成部署Linux系统整个流程。

 

以上就是本次的分享。嵌入式的内容当然不仅限于列举的这些知识,如嵌入式AI、物联网技术、通信技术,但以上的列举的内容都是嵌入式入门的重中之重。嵌入式有很多路子可选,入门之后,自然知道该怎么走。

 

说了这么多,做嵌入式和纯软件的最大区别在于:

 

纯软学习的是一门语言,例如C,C++,java,甚至Python,语言说到底只是一门工具,就像学会英语法语日语一样。

 

但嵌入式学习的是软件+硬件,通俗的讲,它学的是做系统做产品,讲究的是除了具体的语言工具,更多的是如何将一个产品分解为具体可实施的软件和硬件,以及更小的单元。

 

l 嵌入式相关证书

 

不管是什么证书,每个职业的相关技能认证,其实都是一种锦上添花的作用,毕竟技术类的工作都是要看你的实际操作水平的。以下列举嵌入式相关国家承认的证书。

 

初级水平:程序员认证证书

中级水平:软件设计师证书、嵌入式系统设计师证书

高级水平:系统架构设计师证书

 

对于嵌入式自学好还是报班好,我认为各有优点,自学相对于自律,行动力强的人来说是既省钱又划算的学习方法,自学的话建议提前市场行情,有一套系统的学习方案和学习路线,最好有个人可以指点。如今嵌入式市场竞争很大,各个企业争先恐后的在重金抓有能力的人,也就是我们常说的项目经验,如果你费时费力学到的知识并不能为企业带来直接利益那可以选择报班。需要▶嵌入式相关课件源码资料的可以+v:15692118659获取哦~

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