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嵌入式领域职业发展的方向是什么?

已有 442 次阅读2014-8-1 10:16 | 关键词: 嵌入式, 硬件, 职业, 方向

嵌入式开发的门槛相对较高,对程序员的要求一般都是对底层感兴趣,学习能力、动手能力要强,对问题能够从全局和细节去把握,有很强的系统分析和设计能力。从工程师起步,一般有几个发展方向,一个是成为技术方面的核心,领域内的专家;另一个是从项目中锻炼起来,成为项目主管或是管理型人才;再有就是利用自己的技术及行业经验去创业。
  
硬件和软件的发展方向是不同的。说说软件需要学习的知识。
  
虽然说搞嵌入式软件更多时候是在实际的工作中学习的,但一些重要的基础知识不可或缺。

  1. 计算机组成/微机原理
  主要是为了了解微型计算机的硬件工作原理,明白CPU、总线、I/O、存储器等一些关键结构是怎么工作的,虽然是很枯燥的知识,但是对熟悉外围设备硬件工作方式,及操作系统,软件架构的设计及优化相当关键。

  2. 操作系统
  嵌入式产品应用比较广泛的是LinuxWinCE。但操作系统的内部设计原理都是殊途同归。首先要去学习的是操作系统原理,去了解进程通信、内存管理、文件系统等几个重要的部分,因为这些在软件开发尤其是内核驱动开发时会用到。接下来可以去熟悉至少一种主流的操作系统,Linux是一个很好的选择,去了解它的内核架构,设备驱动架构,如何去编译,裁剪,编写应用程序,以及如何使用在具体的嵌入式产品上。

  3. 数字电路
  学习这方面的知识主要是了解一些基本的电路知识,如门电路、逻辑电路、存储器、寄存器,为了更好的理解嵌入式芯片,存储器,外围设备等硬件的设计,但往往在软件开发中未必能用的到。因为大部分硬件都提供了很完整的软件接口。

  4. 编程语言:C语言和汇编
  对于C语言本身的基础来说,无非是把结构化,函数,数组,指针弄熟,但是嵌入式开发对C语言应用的要求会更高。要对内存分配,文件访问,寄存器访问,预处理指令,中断处理程序等等相当熟悉,这些都是在使用中要注意的细节问题。C语言对程序的优化也很重要,而这些往往是需要从全局去考虑。汇编一般是和处理器的指令集相关的,可以更好的去理解处理器的工作原理,往往是用在一些需要效率的地方,如系统的初始化。

  5. 数据结构和算法
  数据结构在嵌入式开发中也很重要,比如说操作系统里的很多实现都用到了具体的算法。基本的数据结构需要掌握,如各种链表,树,图等等;而算法的学习需要数学知识作为铺垫,用计算机语言去实现。对于软件从业人员来说,算法终究是一个工具,在实际应用时再深入挖掘也可。

  6. 软件工程/软件测试/项目管理基础
  这些是软件开发人员的必备知识。

  7. 开发平台
  嵌入式的开发平台不局限于一种操作系统,因此要熟悉各种操作系统下的命令、编辑器及开发工具,这一点往往被很多人忽视。举个例子,Linux下的程序员开发环境往往是按自己的习惯搭建,熟练掌握一种编辑器如Vim/Emacs可以大幅度提高工作效率。磨刀不误砍柴工。
  
嵌入式领域的方向是很多的,它所应用到的行业范围也很广。因此除了这些基础的知识以外,在具体的应用中可能还需要一些其它的知识,这些知识的每一种都可以研究的很深,举几个例子。

  1. 内核,驱动及中间件
  内核开发和驱动本身就是一个方向,驱动和硬件接口相关,而内核的修改和移植更是需要对OS有很深的理解。至于中间件,一般是基于OS或存在于OS和应用程序之间的库,最典型的就是基于LinuxAndroid

  2. 通信协议
  通信协议有很多种,经常用到的有网络通信协议,无线通信协议,串口/USB通信协议等等。

  3. 音视频技术
  牵涉到音频视频处理,压缩,编解码等等。

  4. 信息安全
  如加密技术,身份认证,数字证书等等。

  5. 行业知识
  和具体行业或领域相关的知识,如通讯、工控、电子等等。
  
  这里有一个不错的学习步骤:
  1. 基础知识中,计算机组成、操作系统、编程语言和数据结构是必需的。
  2. 找一种CPU体系,了解其核心架构,学习指令集,比如说ARM
  3. 找一种OS,如Linux,或是传统RTOS,如NucleuseCos,读源码和文档,理解OS内部实现,包括进程,任务,消息机制,内存管理,设备驱动,中断等核心内容。
  4. 找一块成熟的开发板,板级资料要齐全,熟悉嵌入式软件开发流程。
  5. 在项目过程中深入学习其它的技术。
  
  总之,这些知识的学习不是一蹴而就的,过程会很漫长,也没有什么特别的技巧。需要去看大量的技术文档和源码,而这些文档大部分又都是英文的。在工作和做具体项目的过程中会学习的比较快,理论结合实践才是王道。

心动不如行动,2014嵌入式时代已经来临 你准备好了吗?


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