七個(gè)步驟輕松搞懂如何學(xué)習(xí)嵌入式

嵌入式軟件開發(fā)到底是什么一個(gè)概念，總會(huì)有人覺得它是一個(gè)很深?yuàn)W的一個(gè)課程，它是否是比軟件研發(fā)更加有發(fā)展的趨勢呢?嵌入式的開發(fā)總的來說是一個(gè)整合能力的，需要學(xué)習(xí)者有一定的知識(shí)邏輯水平。由于嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟硬件相結(jié)合的產(chǎn)物，在嵌入式軟件培訓(xùn)過程中，對于兩種不同的開發(fā)人才所要求的技能也有所不同。

1、對于從事嵌入式軟件開發(fā)的人來講，一般需要掌握以下基本技能：

(1)懂得C語言和一些簡單的匯編語言編程。

(2)能夠閱讀一般嵌入式系統(tǒng)的原理圖。

(3)至少熟悉一種嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境。

(4)熟悉一種嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)過程，如：單片機(jī)系統(tǒng)、DSP系統(tǒng)、ARM系統(tǒng)或其它的一些潛入式系統(tǒng)。

(5)理解常見的嵌入式操作系統(tǒng)的工作原理，理解線程、進(jìn)程、信號(hào)量、消息機(jī)制、同步與互拆、并發(fā)控制等軟件編程時(shí)用到的概念。

(6)必要硬件基礎(chǔ)知識(shí)。

2、而對于從事嵌入式硬件開發(fā)的人來講，一般需要懂得以下基本技能：

(1)會(huì)使用一種繪制原理圖的軟件繪制原理圖。

(2)能夠設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的印制板。

(3)能夠進(jìn)行一般嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵器件選型。

(4)掌握一般元器件的手工焊接技術(shù)。

(5)能對設(shè)計(jì)的板卡進(jìn)行必要的調(diào)試。

(6)能夠熟練使用萬用表、示波器和一些常用儀器的使用。

(7)懂得如何下載軟件到嵌入式系統(tǒng)中，并進(jìn)行必要的系統(tǒng)硬件測試。

嵌入式開發(fā)聽起來高深復(fù)雜，但其實(shí)只要有正確的學(xué)習(xí)路線，零基礎(chǔ)也能入門。嵌入式開發(fā)就是在一些特定的硬件設(shè)備上運(yùn)行軟件程序，比如手機(jī)、智能手表、路由器等。這些設(shè)備通常有一些限制，比如內(nèi)存、處理器、電源等，所以嵌入式開發(fā)需要考慮很多細(xì)節(jié)和優(yōu)化問題。

下面，小獅妹就給你介紹一個(gè)簡單易懂的學(xué)習(xí)路線，讓你能夠從零開始學(xué)習(xí)嵌入式開發(fā)。

第一步：掌握Linux基本操作

為什么要學(xué)Linux呢?因?yàn)長inux是嵌入式開發(fā)最常用的操作系統(tǒng)，它有很多優(yōu)點(diǎn)，比如開源、穩(wěn)定、高效、靈活等。如果你想成為一個(gè)嵌入式開發(fā)者，你必須要熟悉Linux的基本操作，比如如何使用命令行、如何管理文件和目錄、如何設(shè)置權(quán)限和用戶等。這些操作并不難，只要你多練習(xí)，就可以很快掌握。你可以在自己的電腦上安裝一個(gè)Linux系統(tǒng)，或者使用虛擬機(jī)或者遠(yuǎn)程服務(wù)器來練習(xí)。

第二步：學(xué)習(xí)C語言基礎(chǔ)

C語言是嵌入式開發(fā)的基石，它是一種非常接近硬件的編程語言，可以直接操作內(nèi)存和寄存器等底層資源。C語言也是很多操作系統(tǒng)和庫的實(shí)現(xiàn)語言，所以如果你想深入了解嵌入式開發(fā)的原理和機(jī)制，你必須要學(xué)好C語言。

C語言的核心內(nèi)容包括數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針、函數(shù)、結(jié)構(gòu)聯(lián)合、內(nèi)存管理等。你可以通過編寫一些小項(xiàng)目來鞏固你的C語言知識(shí)，比如說一個(gè)簡單的學(xué)生管理系統(tǒng)。

第三步：了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是編程中非常重要的一個(gè)概念，它是用來組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有不同的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提高程序的運(yùn)行效率和可讀性。

雖然嵌入式開發(fā)不像服務(wù)器端開發(fā)那樣需要處理大量的數(shù)據(jù)，但是掌握一些基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是必要的。比如線性結(jié)構(gòu)如鏈表、棧、隊(duì)列等，它們可以用來實(shí)現(xiàn)一些常見的功能，比如緩沖區(qū)、消息隊(duì)列、任務(wù)調(diào)度等。此外，在筆試中可能涉及算法題，因此還需要了解一些樹以及一些常見的查找和排序算法。

第四步：邁入系統(tǒng)編程

這一步才是真正涉及到嵌入式開發(fā)。系統(tǒng)編程就是在操作系統(tǒng)層面上進(jìn)行編程，主要內(nèi)容包括文件編程、進(jìn)程控制、多線程編程以及網(wǎng)絡(luò)編程。這些內(nèi)容需要你理解操作系統(tǒng)的原理和機(jī)制，比如文件系統(tǒng)、進(jìn)程狀態(tài)、線程同步、套接字通信等。

系統(tǒng)編程不僅僅是敲代碼，還需要考慮很多細(xì)節(jié)和問題，比如錯(cuò)誤處理、資源管理、性能優(yōu)化等。如果你有興趣，你也可以嘗試深入研究操作系統(tǒng)內(nèi)核，這會(huì)成為你面試的一大亮點(diǎn)。

第五步：入門單片機(jī)

單片機(jī)是一種集成了處理器、內(nèi)存、輸入輸出接口等功能的微型電路板，它是嵌入式開發(fā)的基礎(chǔ)硬件設(shè)備。學(xué)習(xí)單片機(jī)可以讓你了解硬件的基本原理和操作方法，比如如何連接電源、如何配置引腳、如何編寫驅(qū)動(dòng)程序等。

學(xué)習(xí)單片機(jī)的入門首選是51單片機(jī)，它適合初學(xué)者，對硬件知識(shí)要求不高。你可以在開發(fā)板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只需要掌握一些基本的連接線路。如果你能夠自己設(shè)計(jì)PCB板，那就更完美了。對C語言要求比較高，但如果你前面的C語言基礎(chǔ)打得好，學(xué)習(xí)起來不會(huì)太吃力。

第六步：深入學(xué)習(xí)STM32

STM32是一種基于ARM架構(gòu)的32位單片機(jī)，它是嵌入式開發(fā)的進(jìn)階硬件設(shè)備。相比于51單片機(jī)，STM32操作起來復(fù)雜一些，但性能也更強(qiáng)大。它有很多種類和型號(hào)，可以滿足不同的需求和場景。

學(xué)習(xí)STM32的方法和51單片機(jī)不太相同，它更多地使用庫來進(jìn)行編程，比如HAL庫、CubeMX庫等。這些庫可以讓你更方便地使用STM32的各種功能和外設(shè)，比如定時(shí)器、串口、ADC、DAC等。因此，扎實(shí)的C語言基礎(chǔ)是必不可少的。

第七步：進(jìn)階至ARM Cortex A

這是最實(shí)用的嵌入式開發(fā)階段。ARM Cortex A系列是當(dāng)前主流的處理器架構(gòu)，它可以運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，支持多任務(wù)和多線程。學(xué)到這一步，你需要回到操作系統(tǒng)層面上進(jìn)行編程。

移植操作系統(tǒng)是嵌入式開發(fā)必須掌握的技能，需要了解U-BOOT、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)，以及它們的裁剪、編譯、燒寫過程。在這一塊，驅(qū)動(dòng)是比較復(fù)雜的部分，需要同時(shí)懂得底層硬件和內(nèi)核。

如果你有精力，你可以深入研究一些高級話題，比如虛擬化、實(shí)時(shí)性、安全性等。但如果沒有，前面的內(nèi)容掌握得好，就足夠找到一份不錯(cuò)的工作了。

總之，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，是個(gè)復(fù)雜的工作，需要一個(gè)實(shí)踐的過程才能正真地掌握它。