嵌入式開發(fā)需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容？

嵌入式開發(fā)需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容？如果我們想學(xué)習(xí)嵌入式，需要掌握哪些內(nèi)容呢?其實(shí)，我們直接分析大企業(yè)嵌入式相關(guān)崗位的工作描述，就可以找到答案，也是我們努力的方向。十幾年前的嵌入式開發(fā)受限于硬件處理器的性能，無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯和功能，使得嵌入式產(chǎn)品功能單一。

現(xiàn)在嵌入式開發(fā)隨著處理器的成長要面對全新的挑戰(zhàn)：計(jì)算性能和內(nèi)存永遠(yuǎn)不夠用、為了保障不丟幀要求的實(shí)時(shí)性、高級接口和協(xié)議棧的產(chǎn)生導(dǎo)致代碼的規(guī)模越來越大。

嵌入式開發(fā)需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容？

為了應(yīng)對這些新的挑戰(zhàn)，各大企業(yè)對工程師有以下幾個(gè)方面的要求：編程能力、處理器架構(gòu)、操作系統(tǒng)、接口與驅(qū)動、Framework、應(yīng)用編程與調(diào)試、硬件知識。

1.編程能力

嵌入式工程師大類上屬于軟件工程師的范疇，編程技能是基本功，DJI、小馬智行、NINEBOT、石頭科技、OPPO、小米、地平線這些公司都對C/C++要求熟練掌握的程度。

除此以外對解釋型語言要求為至少熟悉一種腳本語言。了解Linux系統(tǒng)，會使用Makefile工程管理工具等。

可見，C和C++仍舊是嵌入式開發(fā)主流的語言。底層軟件這么多年來，一直是C的天下，在可預(yù)見的將來，不會改變。

隨著系統(tǒng)復(fù)雜度越來越高，越來越多的應(yīng)用層軟件采用C++來編寫。Sehll主要用于制作工程管理工具，Python可以讓你和人工智能工程師愉快對話。

2.處理器架構(gòu)

美團(tuán)、小馬智行、石頭科技、OPPO、VIVO都要求熟練掌握或者精通STM32單片機(jī)和ARM處理器架構(gòu)，其它項(xiàng)有DSP、熟練使用ARM Cortex-A或M系列內(nèi)核的SOC。

這部分我們需要了解Cortex-M和Cortex-A系列處理器架構(gòu)。哈佛架構(gòu)、馮諾依曼架構(gòu)、多級流水線、是較簡單的問題。SIMD、MIMD、指令預(yù)取、亂序執(zhí)行這些概念也要搞懂。

3.操作系統(tǒng)

目前的電子產(chǎn)品功能越來越多，也越來越復(fù)雜，操作系統(tǒng)可以極大地簡化產(chǎn)品的開發(fā)難度。

大疆、美團(tuán)、小馬智行、小米、地平線都要求熟悉Linux下的多進(jìn)程多線程、網(wǎng)絡(luò)編程的開發(fā)和調(diào)試，內(nèi)存、功耗、性能優(yōu)化等。

無人駕駛和無人機(jī)，這些對響應(yīng)速度要求高的行業(yè)，對實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)也有不同程度的要求。

在這一部分我們需要掌握基本的操作系統(tǒng)知識，理論結(jié)合實(shí)際，熟悉一個(gè)RTOS，大多數(shù)的RTOS的復(fù)雜度遠(yuǎn)小于Linux。

Linux擁有完善的生態(tài)，相較于RTOSLinux的C庫配置已經(jīng)很完善了。但是想要用好就有一定難度了，在這里需要了解內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、多核、中斷、鎖、消息隊(duì)列，性能分析等等內(nèi)容來應(yīng)對開發(fā)工程中幀率下降、系統(tǒng)秒級卡死、相機(jī)丟幀等異常。

4.接口與驅(qū)動

許多初涉嵌入式行業(yè)的人會狹隘的認(rèn)為搞嵌入式就是寫驅(qū)動。

美團(tuán)無人配送、小馬智行、石頭科技對CAN、SPI、I2C、UART這些常見的低速接口都要求熟悉，其它的像LCD、Touch、Camera、USB、BT/WIFI/GPS、IMU這些進(jìn)入尋常百姓家的Sensor驅(qū)動開發(fā)經(jīng)驗(yàn)是妥妥的項(xiàng)。

低速接口的驅(qū)動，在廠家提供的BSP中一般都有，只需要仔細(xì)看手冊，搞清各接口所需的工作模式并做適當(dāng)配置，該用中斷的時(shí)候用中斷，該用DMA的時(shí)候用DMA，即可。

5.Framework

中間件和協(xié)議棧的部分有一個(gè)特點(diǎn)，研發(fā)機(jī)器人的企業(yè)一般都會要求熟悉ROS，相機(jī)類的企業(yè)要求熟悉camera、codec、storage相關(guān)的pipeline。還有基本的協(xié)議棧也是必須了解和掌握的。

6.應(yīng)用編程與調(diào)試

美團(tuán)無人配送、小馬智行、NINEBOT、小米都要求熟悉Linux或Unix系統(tǒng)編程，了解基本的編譯原理，需要掌握gdb、valgrind、strace、perf、coredump等調(diào)試手段，用好log系統(tǒng)。

只要掌握上面編程能力、操作系統(tǒng)、Framework這些內(nèi)功心法，調(diào)試工具不過是招數(shù)。

7.硬件知識

科技企業(yè)大多要求了解一定的硬件知識，基礎(chǔ)硬件知識的掌握程度，達(dá)到可以看懂原理圖并對常見的元器件有一定了解，熟悉模電數(shù)電知識即可?；旧鲜请娮庸こ填悓W(xué)生，所學(xué)專業(yè)課的內(nèi)容。另外，要會使用示波器等測試儀器，會驅(qū)動常見的傳感器等。

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