這種嵌入式技術(shù)學(xué)習(xí)路線，讓你不再東一榔頭西一杠子！

時間：2020-05-06 10:18:06

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[導(dǎo)讀]作者：曹國輝，湖南量子教育嵌入式培訓(xùn)講師嵌入式技術(shù)是各種電子產(chǎn)品的核心技術(shù)，也是工業(yè)4.0、遠程醫(yī)療、3D打印等新興產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。很多計算機、電子信息類專業(yè)的學(xué)生都想把嵌入式開發(fā)作為自己的職業(yè)目標(biāo)，但是因為嵌入式涉及的知識

作者：曹國輝，湖南量子教育嵌入式培訓(xùn)講師

嵌入式技術(shù)是各種電子產(chǎn)品的核心技術(shù)，也是工業(yè)4.0、遠程醫(yī)療、3D打印等新興產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。很多計算機、電子信息類專業(yè)的學(xué)生都想把嵌入式開發(fā)作為自己的職業(yè)目標(biāo)，但是因為嵌入式涉及的知識太多，太雜，太廣，很多嵌入式初學(xué)者陷入嵌入式知識的海洋中，東學(xué)一點，西學(xué)一點，找不到學(xué)習(xí)的方向。我從事嵌入式開發(fā)工作有10年，嵌入式教學(xué)工作有6年，作為過來人，給大家談?wù)務(wù)_的嵌入式學(xué)習(xí)路線，供各位嵌入式初學(xué)者參考，希望對大家有所幫助。

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(guān)行業(yè)、產(chǎn)品的專業(yè)知識。作為嵌入式初學(xué)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，我要學(xué)會抓住重點，學(xué)會取舍，達到一通百通，事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

首先嵌入式技術(shù)主要分為嵌入式軟件和嵌入式硬件2大方向。

▍嵌入式硬件方向

嵌入式硬件工程師主要工作職責(zé)是為產(chǎn)品設(shè)計硬件電路原理圖，設(shè)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(shè)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(shè)計、以及電磁兼容設(shè)計，這才是硬件設(shè)計工程師的含金量所在。一個資深的嵌入式硬件工程師年薪都在10萬~ 30萬之間。

要成為一個資深的嵌入式工程師相當(dāng)難，一方面要有非常扎實的理論知識，同時也要有相當(dāng)?shù)哪欠N大型的、高頻CPU、多層PCB板的設(shè)計經(jīng)驗。嵌入式硬件工程師要學(xué)的課程主要有模擬電路設(shè)計、數(shù)字電路設(shè)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(shè)計和分析。

▍嵌入式軟件方向

嵌入式軟件工程師的職責(zé)主要是根據(jù)產(chǎn)品的功能需求設(shè)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(shè)計的工作量是硬件設(shè)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(xué)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(xué)習(xí)路線。

▍嵌入式軟件工程師學(xué)習(xí)路線

1、打好嵌入式軟件編程的基礎(chǔ)

這一階段重點打好嵌入式軟件編程的基礎(chǔ)，包括學(xué)習(xí)Linux系統(tǒng)的基本應(yīng)用，Linux的常用命令、C語言編程基礎(chǔ)、常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

特別是C語言中對指針的理解和應(yīng)用。這一階段的主要目的是學(xué)習(xí)編程語言、開
發(fā)環(huán)境、和培養(yǎng)自己的編程思維，為進一步學(xué)習(xí)嵌入式開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。這一階段推薦的嵌入式學(xué)習(xí)書籍如下：《C程序設(shè)計語言》，《C語言核心技術(shù)》，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析－－C語言描述》，《C和指針》，《C陷阱與缺陷》，《C＋＋ Primer》

2、學(xué)習(xí)ARM體系結(jié)構(gòu)編程

這一階段才是真正的嵌入式編程，首先我們要選擇一款嵌入式CPU和一款嵌入式開發(fā)平臺，目前ARM 嵌入式CPU應(yīng)用最廣泛，這一階段重點是學(xué)習(xí)嵌入式CPU的裸機編程，熟悉中斷、定時器、串口、NAND FLASH、網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD屏、觸摸屏等常用嵌入式外圍設(shè)備的硬件工作原理，以及如何使用C語言來編程、控制這些硬件。這一階段除了要學(xué)習(xí)對硬件編程之外，還需要學(xué)習(xí)嵌入式硬件的知識，但是對于嵌入式軟件工程師來講，重點是學(xué)習(xí)硬件的工作原理，在掌握硬件工作原理的基礎(chǔ)上，對硬件進行編程控制。這和硬件工程師學(xué)習(xí)的側(cè)重點有所不同。這一階段對應(yīng)的學(xué)校的課程主要包括模擬電路、數(shù)字電路、微機原理和單片機。這一階段重點是要看CPU的芯片手冊，大部分的參考書也是對芯片手冊的翻譯。推薦的參考書籍如下：《ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)－－

軟件設(shè)計與優(yōu)化》，《ARM處理器開發(fā)詳解基于ARM Cｏｒtex-A8處理器的開發(fā)設(shè)計》

3、學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建

這一階段主要學(xué)習(xí)帶有操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建，包括系統(tǒng)的啟動流程、Bootloader的工作流程、UBOOT的編譯、裁剪與移植、嵌入式Linux內(nèi)核的裁剪、移植與編譯，嵌入式根文件系統(tǒng)的定制、BootLoader、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的燒寫。這一階段的主要目的是掌握帶有操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和燒寫過程，以及對嵌入式系統(tǒng)軟件的總體構(gòu)成有個整體認識，為我們接下來學(xué)習(xí)嵌入式應(yīng)用和驅(qū)動開發(fā)打下堅實的基礎(chǔ)。這一階段推薦的書籍如下：《構(gòu)建嵌入式Linux核心軟件系統(tǒng)實戰(zhàn)》

4、學(xué)習(xí)嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)

這一階段主要學(xué)習(xí)上層的嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)，包括基于Linux多進程、多線程、網(wǎng)絡(luò)、文件與目錄和QT編程。掌握嵌入式Linux環(huán)境下應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù)。這一階段推薦的書籍有：《UNIX環(huán)境高級編程》，《Unix網(wǎng)絡(luò)編程》，《Qt Creatｏｒ快速入門》，《精通Qt4編程》

5、學(xué)習(xí)嵌入式Linux驅(qū)動程序開發(fā)

這一階段主要學(xué)習(xí)底層嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)設(shè)計，包括常用的字符設(shè)備驅(qū)動、塊設(shè)備驅(qū)動、LCD設(shè)備驅(qū)動、觸摸屏設(shè)備驅(qū)動以及驅(qū)動程序開發(fā)中的核心技術(shù)。這一階段推薦的參考書籍有：《Linux設(shè)備驅(qū)動程序》，《Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)詳解》

6、完成一個綜合項目

嵌入式技術(shù)關(guān)鍵在于理論和實踐的結(jié)合，要能夠?qū)W以致用，完成了以上的所有階段的知識點學(xué)習(xí)后，到底有沒有學(xué)會，會不會用，能不能應(yīng)用所學(xué)知識來解決實際開發(fā)中的問題，我們需要來完成一個綜合的嵌入式實訓(xùn)項目，例如：基于嵌入式Linux平臺實現(xiàn)的飛行器、基于嵌入式Linux平臺實現(xiàn)的智能機器人等，這些項目都綜合應(yīng)用了嵌入式開發(fā)當(dāng)中的應(yīng)用，驅(qū)動和QT開發(fā)技術(shù)。

以上就是我建議的比較系統(tǒng)的嵌入式學(xué)習(xí)路線。系統(tǒng)學(xué)習(xí)并能靈活應(yīng)用以上知識后，嵌入式基本上就算入門了，具備企業(yè)項目的嵌入式研發(fā)能力了，這時候去應(yīng)聘企業(yè)的嵌入式研發(fā)工程師崗位就不會有什么問題了。

-END-