嵌入式真的没前途吗？

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大家好&＃xff0c;我是小麦。

从事嵌入式相关行业&＃xff0c;差不多快有10年时间了&＃xff0c;走过很多弯路&＃xff0c;踩过很多坑。

很多人会问&＃xff0c;嵌入式真的没有前途吗&＃xff1f;这个我其实也无法回答。用发展的眼光来看&＃xff0c;万物都有周期。

这个和嵌入式无关&＃xff0c;和行业有关&＃xff0c;一个行业的增长有关&＃xff0c;和资本有关&＃xff0c;和郭嘉发展有关。所以只有天时地利人和&＃xff0c;而这个人和&＃xff0c;就是你自己的选择。

对此这是我的看法&＃xff0c;也欢迎大家发表自己的看法。

如果打算入门嵌入式学习&＃xff0c;那就和大家聊聊嵌入式学习路线。

什么是嵌入式&＃xff1f;

嵌入式即嵌入式系统&＃xff0c;IEEE&＃xff08;美国电气和电子工程师协会&＃xff09;对其定义是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置&＃xff0c;是一种专用的计算机系统。

国内普遍认同的嵌入式系统定义是以应用为中心&＃xff0c;以计算机技术为基础&＃xff0c;软硬件可裁剪&＃xff0c;适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

嵌入式是一个比较多学科综合的方向&＃xff0c;有很多细分的方向。其实可以直接切入某个细分的领域&＃xff0c;然后介绍一下学习路线&＃xff0c;比如单片机开发&＃xff0c;Linux应用开发&＃xff0c;Linux驱动开发。

但是不难发现&＃xff0c;虽然是很多细分&＃xff0c;但是需要学习的知识有所交叉&＃xff0c;有的又相互独立。

嵌入式的相应招聘岗位&＃xff0c;基础技能树要求其实相差不大&＃xff0c;不过有很多对行业绑定比较深的岗位&＃xff0c;会要求有行业经验和这个行业沉淀的相关技能&＃xff1b;

• 比如汽车电子要求can&＃xff0c;autosar&＃xff1b;

• 物联网要求网络协议&＃xff0c;单片机&＃xff0c;RTOS&＃xff0c;WiFi&＃xff0c;Bluetooth等等&＃xff1b;

• BSP工程师要求掌握Linux内核和各种子系统&＃xff1b;

• 机器人相关要求掌握ROS&＃xff1b;

岗位还有很多&＃xff0c;这里就不过多列举了&＃xff0c;下面分享一下我认为的比较万金油的学习路线。

下面是我整理的思维导图。简单来说一下传统的学习路线。

编程基础

C语言

这是必须要精通的。C语言非常灵活&＃xff0c;可以进行单片机开发&＃xff0c;驱动开发&＃xff0c;固件开发&＃xff0c;内核开发&＃xff0c;应用开发&＃xff0c;几乎都可以用到。

比如著名的操作系统Linux&＃xff0c;主要就是C语言实现的&＃xff0c;当然还有很多基于C语言的项目&＃xff0c;这里就不一一介绍了。

学习C语言&＃xff0c;我比较喜欢浙大翁恺老师的课程。

C&＃43;&＃43;

C&＃43;&＃43;在嵌入式中更多是应用开发方向&＃xff0c;因为对C有较好的兼容&＃xff0c;所以在硬件方面仍然使用C进行编程&＃xff0c;而较为复杂的业务逻辑部分&＃xff0c;则使用面向对象的C&＃43;&＃43;进行封装和实现。

C&＃43;&＃43;和C的混编也是非常实用的。

数据结构与算法

合理地使用数据结构&＃xff0c;它会让的开发事半功倍&＃xff0c;常用的数据结构&＃xff0c;比如队列&＃xff0c;链表其实在嵌入式的开发中十分常见&＃xff0c;当然还有hashmap&＃xff0c;二叉树等等。

如果编程语言是武器&＃xff0c;那么数据结构就是招式。什么样的场景&＃xff0c;使用什么样的招式&＃xff0c;数据结构里大致都写了。

其他编程语言

还有很多其他的编程语言&＃xff0c;我这里列举几个。

shell

这是脚本语言&＃xff0c;在Linux上比较常见&＃xff0c;一般来说&＃xff0c;掌握shell&＃xff0c;可以大大提高工作效率&＃xff0c;这个是强烈建议熟练掌握的&＃xff0c;遇到不懂的可以多看man page&＃xff1b;

python

很方便&＃xff0c;大大提高效率。用于验证一些算法功能&＃xff0c;或者办公自动化。

硬件知识

这里的硬件知识并不是对于做纯硬件开发的路线&＃xff0c;而是做嵌入式软件开发&＃xff0c;需要掌握哪些硬件知识&＃xff0c;下面详细来说一说&＃xff1b;

硬件基础

具备最基础的硬件知识素养&＃xff0c;如果是做驱动的开发&＃xff0c;比如BSP工程师&＃xff0c;必须具备最关键的两点&＃xff0c;可以看懂芯片的Datasheet&＃xff0c;可以看懂原理图&＃xff0c;因为要做板机的开发。

常见的通讯协议

比如UART&＃xff0c;I2C&＃xff0c;SPI协议等等&＃xff0c;这三个比较常见&＃xff0c;也相对比较简单。其他还有很多通信协议&＃xff0c;这里就不再介绍了。

常见的片上外设

比如gpio&＃xff0c;adc&＃xff0c;dac&＃xff0c;watchdog&＃xff0c;timer&＃xff0c;pwm这些&＃xff0c;原理都是一样的&＃xff0c;但是一般的SOC基本也都是类似的外设。

常见工具的使用

示波器&＃xff0c;万用表&＃xff0c;电源的使用&＃xff0c;至少不能经常把正负极接错。示波器便于用来查看时序&＃xff0c;开发的时候方便排查问题。

嵌入式系统

嵌入式操作系统的话&＃xff0c;通常看具体的需求进行划分&＃xff0c;常用的实时系统有ucos&＃xff0c;freertos&＃xff0c;rtthread&＃xff0c;vxworks等等&＃xff0c;而Linux系统也十分常用&＃xff1b;

实时系统

通常来说&＃xff0c;实时系统大多用于用于控制的场合&＃xff0c;比如ucos&＃xff0c;freertos&＃xff0c;rtthread&＃xff0c;vxworks等等&＃xff0c;都是实时系统。

Linux系统

Linux系统应用比较广泛&＃xff0c;智能硬件&＃xff0c;监控设备&＃xff0c;路由器&＃xff0c;手机&＃xff0c;汽车等等&＃xff0c;都有它的身影。大致方向主要分为Linux驱动和Linux应用&＃xff0c;两者的界限已经模糊不清。技术架构上分为用户空间和内核空间&＃xff0c;如下图所示&＃xff1b;

Linux

应用

如果是应用开发&＃xff0c;其实和纯软件开发差不多了。

基础内容&＃xff0c;其实前面也有一部分提及&＃xff0c;Linux系统编程&＃xff0c;多线程&＃xff0c;操作系统层面的基本知识&＃xff0c;互斥&＃xff0c;信号量&＃xff0c;网络编程等等。

具体应用&＃xff0c;比如音视频的开发&＃xff0c;运动控制&＃xff0c;机器人开发等等&＃xff1b;

推荐看《Unix环境高级编程》&＃xff0c;这是基础。

驱动

对于底层知识的掌握要求比较高&＃xff0c;至少板机Linux的编译&＃xff0c;剪裁&＃xff0c;移植等内容。

可以根据具体硬件需求&＃xff0c;添加相应的驱动到系统中&＃xff0c;因为系统已经规定好相应的驱动框架&＃xff0c;因此需要了解各种内核子系统和各种类型的驱动。比如字符设备驱动&＃xff0c;块设备驱动&＃xff0c;设备树的使用等等。

深入学习子系统也是一个难点&＃xff0c;可以帮忙更好地了解Linux&＃xff0c;例如进程调度&＃xff08;SCHED&＃xff09;、内存管理&＃xff08;MM&＃xff09;、虚拟文件系统&＃xff08;VFS&＃xff09;、网络接口&＃xff08;NET&＃xff09;和进程间通信&＃xff08;IPC&＃xff09;。

比较推荐的学习资源&＃xff0c;宋宝华老师的Linux内核4.0驱动书籍&＃xff0c;韦东山老师的驱动视频&＃xff0c;互联网时代&＃xff0c;搜一下就有了。

总之&＃xff0c;技术在于积累。

其他

上面说了这么多&＃xff0c;如果要保持技术的精进&＃xff0c;需要保证持续学习&＃xff0c;多看优秀的源代码&＃xff0c;找优秀的开源项目。

非常规学习路线

在掌握部分基础知识之后&＃xff0c;也可以尝试这种学习路线&＃xff0c;按照项目的形式进行学习。

定一个目标项目&＃xff0c;例如&＃xff1b;

• 在Linux系统上实现一个程序&＃xff0c;如果非得和硬件沾边&＃xff0c;比如做一个人脸识别的门禁系统&＃xff1b;

• 比如要在一个板子上移植Linux系统&＃xff0c;并添加驱动&＃xff1b;

• 用单片机开发一个小项目&＃xff0c;完成软硬件的设计&＃xff1b;

以上完全是三个不同的方向了&＃xff0c;因为每个人的具体情况都不相同&＃xff0c;可以根据自己的技术栈和兴趣爱好来做&＃xff0c;想不到做什么的&＃xff0c;找一些开源的项目&＃xff0c;自己复刻一下&＃xff0c;也是很好的。

有了目标之后&＃xff0c;将任务拆解&＃xff0c;这中间会遇到很多知识盲区&＃xff0c;会用到上面我提到过的很多知识&＃xff0c;这时候你就要去学习&＃xff0c;去吸收&＃xff0c;带着目的去学习和实践&＃xff0c;效果反而会更好。

总结

这篇文章总体上介绍了嵌入式的学习路线&＃xff0c;相对宽泛和简略&＃xff0c;由于嵌入式的知识体系确实很庞大&＃xff0c;单纯从个人角度去写&＃xff0c;还有很多片面和局限的地方。

希望对一些想要加入这个方向的同学有所帮助&＃xff0c;如果本文存在错误或者需要改进的地方&＃xff0c;欢迎您的建议。

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