嵌入式开发需要学习哪些内容？

嵌入式开发需要学习哪些内容？如果我们想学习嵌入式，需要掌握哪些内容呢?其实，我们直接分析大企业嵌入式相关岗位的工作描述，就可以找到答案，也是我们努力的方向。十几年前的嵌入式开发受限于硬件处理器的性能，无法实现复杂的逻辑和功能，使得嵌入式产品功能单一。

现在嵌入式开发随着处理器的成长要面对全新的挑战：计算性能和内存永远不够用、为了保障不丢帧要求的实时性、高级接口和协议栈的产生导致代码的规模越来越大。

嵌入式开发需要学习哪些内容？

为了应对这些新的挑战，各大企业对工程师有以下几个方面的要求：编程能力、处理器架构、操作系统、接口与驱动、Framework、应用编程与调试、硬件知识。

1.编程能力

嵌入式工程师大类上属于软件工程师的范畴，编程技能是基本功，DJI、小马智行、NINEBOT、石头科技、OPPO、小米、地平线这些公司都对C/C++要求熟练掌握的程度。

除此以外对解释型语言要求为至少熟悉一种脚本语言。了解Linux系统，会使用Makefile工程管理工具等。

可见，C和C++仍旧是嵌入式开发主流的语言。底层软件这么多年来，一直是C的天下，在可预见的将来，不会改变。

随着系统复杂度越来越高，越来越多的应用层软件采用C++来编写。Sehll主要用于制作工程管理工具，Python可以让你和人工智能工程师愉快对话。

2.处理器架构

美团、小马智行、石头科技、OPPO、VIVO都要求熟练掌握或者精通STM32单片机和ARM处理器架构，其它项有DSP、熟练使用ARM Cortex-A或M系列内核的SOC。

这部分我们需要了解Cortex-M和Cortex-A系列处理器架构。哈佛架构、冯诺依曼架构、多级流水线、是较简单的问题。SIMD、MIMD、指令预取、乱序执行这些概念也要搞懂。

3.操作系统

目前的电子产品功能越来越多，也越来越复杂，操作系统可以极大地简化产品的开发难度。

大疆、美团、小马智行、小米、地平线都要求熟悉Linux下的多进程多线程、网络编程的开发和调试，内存、功耗、性能优化等。

无人驾驶和无人机，这些对响应速度要求高的行业，对实时操作系统也有不同程度的要求。

在这一部分我们需要掌握基本的操作系统知识，理论结合实际，熟悉一个RTOS，大多数的RTOS的复杂度远小于Linux。

Linux拥有完善的生态，相较于RTOSLinux的C库配置已经很完善了。但是想要用好就有一定难度了，在这里需要了解内存管理、进程管理、多核、中断、锁、消息队列，性能分析等等内容来应对开发工程中帧率下降、系统秒级卡死、相机丢帧等异常。

4.接口与驱动

许多初涉嵌入式行业的人会狭隘的认为搞嵌入式就是写驱动。

美团无人配送、小马智行、石头科技对CAN、SPI、I2C、UART这些常见的低速接口都要求熟悉，其它的像LCD、Touch、Camera、USB、BT/WIFI/GPS、IMU这些进入寻常百姓家的Sensor驱动开发经验是妥妥的项。

低速接口的驱动，在厂家提供的BSP中一般都有，只需要仔细看手册，搞清各接口所需的工作模式并做适当配置，该用中断的时候用中断，该用DMA的时候用DMA，即可。

5.Framework

中间件和协议栈的部分有一个特点，研发机器人的企业一般都会要求熟悉ROS，相机类的企业要求熟悉camera、codec、storage相关的pipeline。还有基本的协议栈也是必须了解和掌握的。

6.应用编程与调试

美团无人配送、小马智行、NINEBOT、小米都要求熟悉Linux或Unix系统编程，了解基本的编译原理，需要掌握gdb、valgrind、strace、perf、coredump等调试手段，用好log系统。

只要掌握上面编程能力、操作系统、Framework这些内功心法，调试工具不过是招数。

7.硬件知识

科技企业大多要求了解一定的硬件知识，基础硬件知识的掌握程度，达到可以看懂原理图并对常见的元器件有一定了解，熟悉模电数电知识即可。基本上是电子工程类学生，所学专业课的内容。另外，要会使用示波器等测试仪器，会驱动常见的传感器等。

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