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嵌入式学习的内容介绍

发布时间:2022-04-20 15:18:27来源:励普教育综合

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。接下来一起看看嵌入式学习的内容介绍~

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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