[嵌入式]如何学习嵌入式

??哈喽，各位朋友大家好。我是参加2020年秋招的一名应届双非渣硕，在秋招中顺利拿下了小米，大华，兆易创新等8家公司的offer（笔试题目，面经等关注公众号免费领取）。最近有人在我的博客私信我,如何学习嵌入式。我个人是从STM32转到驱动开发的，在研二的时候学习了韦东山老师的驱动开发的课程。下面就简单说下我个人的看法吧，如果有说的不对的欢迎指正！

什么是嵌入式？

??嵌入式即嵌入式系统，IEEE（美国电气和电子工程师协会）对其定义是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置，是一种专用的计算机系统；国内普遍认同的嵌入式系统定义是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统；从应用对象上加以定义来说，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。

??嵌入式系统作为装置或设备的一部分，它是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

嵌入式方向

??嵌入式工程师需要掌握的内容非常广泛，主要包括嵌入式软件、嵌入式硬件、以及相关行业、产品的专业知识。作为嵌入式初学者，我们不可能，也没有那么多精力把所有的知识到搞的很精通，我们要学会抓住重点，学会取舍，达到一通百通，事半功倍的学习效果。
首先嵌入式技术主要分为嵌入式软件和嵌入式硬件2大方向。

嵌入式硬件方向

??嵌入式硬件工程师主要工作职责是为产品设计硬件电路原理图，设计硬件PCB板，选择合适的元器件，焊接调试硬件电路板，保证硬件电路板的可靠性、稳定性和抗干扰能力。因为现在集成电路发展迅速，大部分集成电路厂商都会提供参考电路，所以硬件电路原理图的设计相对来说比较简单，硬件工程师工作的含金量主要体现在产品的可靠性和稳定性设计、以及电磁兼容设计，这才是硬件设计工程师的含金量所在。 一个资深的嵌入式硬件工程师年薪都在10万~ 30万之间。

??要成为一个资深的嵌入式工程师相当难，一方面要有非常扎实的理论知识，同时也要有相当的那种大型的、高频CPU、多层PCB板的设计经验。嵌入式硬件工程师要学的课程主要有模拟电路设计、数字电路设计、电磁波理论等。熟悉常用的放大电路、滤波电路、电源电路设计和分析。

嵌入式软件方向

??嵌入式软件工程师的职责主要是根据产品的功能需求设计好软件，让硬件工作起来。嵌入式电子产品硬件部分，大部分都是相同的，核心的都是由CPU、RAM和FLASH 几大部分组成，而软件就千差万别了。产品的具体功能都是由软件来实现的，一般来讲一个产品的实现，软件设计的工作量是硬件设计的4 ~ 5倍。所以一般情况下，一个公司的软件工程师数量是硬件硬件工程师的4~5倍，嵌入式软件工程师需求比硬件工程师大很多，同时跟硬件工程师相比，嵌入式软件工程师学起来相对容易些，所以这里我重点和大家谈一下**嵌入式软件工程（偏底层）**的学习路线。

学习嵌入式需要那些内容？

C语言

??C语言是嵌入式的重中之重，Linux操作系统就是用C实现的，包括安卓系统的底层也是C语言实现的。C语言学习过程中重点要放在指针，结构体，文件的处理，数组等。在学习过程中，一定要多写代码，代码光看是看不会的。遇到错误不要怕麻烦，善于使用搜索工具，百度，google，stack overflow。要知道，你遇到的问题别人肯定也会遇到过，一般在网上一搜就会有答案。最后，要多调试程序，熟悉调试的过程。程序三分写，七分调，没有谁的程序是可以一遍写对的。而且，多调试程序也可以让我们理解程序具体是如何执行的。

基本的硬件原理

??嵌入式肯定要和硬件打交道的。如果做嵌入式的应用层的话，可能和硬件接触的少一点，但是很多企业在面试的时候，也会问一些基本的硬件知识，比如，我同学在面试联发科的C++工程师的时候，就问到了他很多关于硬件的知识（中断是什么，轮询是什么，二者有什么区别，一个基本嵌入式系统有什么构成等），所以说硬件知识知道越多越好吧，就算做应用层，一些最基本的也要知道。

??如果是打算做嵌入式底层的话，对于硬件知识的掌握要求就比较高了。比如，LCD是如何显示的，IIC协议/SPI协议是什么，如何收发数据，不同设备对于IIC的速度有什么要求，IIC协议上拉电阻一般是多少，等等。只有明白了硬件原理，在看芯片手册的时候才能明白如何去配置各个寄存器。（我在秋招过程中整理了一份300多页，15W字的嵌入式软件工程师笔试面试的知识点，欢迎关注我的公众号：嵌入式与Linux那些事 免费领取）

??此外，常用的设备仪器的使用能掌握就更好了，和硬件工程师扯皮的时候会用到。比如，万用表，示波器，逻辑分析仪等。不会也没关系，这部分不是必须的。

数据结构与算法

??这部分是程序员的必修课。在各大厂的秋招中，笔试面试都是必考的。常见的数据结构如链表，二叉树，堆，队列，常见排序算法及其改进（快排，归并，冒泡，插入）等都是要掌握的。如果是为了找工作，这部分内容有很多是要能达到手写的目的。（相关内容见我整理的秋招笔试面试资料 ）

??虽然嵌入式对于数据结构与算法的要求不像传统互联网那么高，而且，这些数据结构在以后的工作中不一定可以用到，但是一些基本的我们还是要知道的。像Linux内核中就用到了很多的链表，二叉树等。掌握这部分内容对于我们以后跳槽，深入研究操作系统都有很大的帮助。

计算机基础

??这部分直接决定了我们以后是否能走的更远，像操作系统的基本概念，计算机组成原理的内容都是需要我们去了解的。比如自旋锁，信号量，阻塞与非阻塞。还有汇编语言要求能看懂，其实就是要熟悉Arm指令集，在很多情况下看反汇编文件对于bug的调试会更方便。

学习路线推荐

基础阶段51+STM32

??如果你以后的方向是驱动开发或者应用层开发，这部分学习的话重点放在硬件知识的理解。买个开发板，学习下他们的例程是如何写的，为什么这么写？把基本的外设都过一遍，不求都会写，但是硬件原理都要搞清楚。

ARM-A+Linux（驱动方向）

??有了之前的单片机基础，上手Linux开发就会快一点。可以买个ARM-A开发板，ARM-A和stm32很多地方都是想通的，理解起来不难。学习ARM-A前可以先看下 《ARM体系结构与编程》，再去看视频的话会理解快一点，视频中讲到的难理解的这里基本都有。

??熟悉下Linux驱动开发的环境，比如Linux操作系统的使用，交叉编译工具的使用，makefile文件的编写（能看懂，简单的会写）等。

??对照视频一点一点学习的过程中，刚开始第一遍看的话会有很多地方不明白，不要紧。如果在查阅了一些资料后还是不明白，可以先往后放放，不用深究。内核的许多东西一旦深究起来，越陷越深。作为初学者，了解框架就可以了（比如，内核输入子系统模型常用的一个函数input_attach_handler()这个函数，刚开始我们只需要知道他是用来匹配dev设备和驱动软件就可以，暂时可以不用知道这个函数内部是如何实现的）。有一定基础之后，可以再去深究其中的某个点，思考他们为什么这么写。

Android驱动/音视频驱动

??一般在校生能到第二个阶段就已经相当不错了。这部分一般是在工作中学习的。音视频驱动，Android驱动都是比较深入一点的东西了，随便拿出一块内容，深入钻研下都可以成为这个领域的专家。

推荐书籍

C语言

??C primer plus，C语言三剑客

数据结构

??大话数据结构，数据结构与算法描述-C语言描述（有点抽象），还有一份我搜集的网上的一本资料，全是C语言实现的数据结构基础的内容，关注公众号免费领取。

硬件原理

??Arm体系结构与编程，Armv7/Armv9数据手册。

Linux驱动

??Linux设备驱动开发详解，Linux设备驱动程序

Linux应用编程

??Unix环境高级编程，Unix环境网络编程

计算机基础

??深入理解计算机系统，现代操作系统，计算机组成与设计：硬件软件接口，计算机体系结构：量化研究方法

Linux内核

??Linux内核完全注释（麻雀虽小五脏俱全），Linux内核设计与实现，Linux内核源代码情景分析

??以上说的书籍，都可以在我公众号免费领取电子版。

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