嵌入式开发学习技术路线

职业前景

嵌入式开发工程师的市场需求非常大。随着物联网、人工智能等技术的不断发展,嵌入式系统的应用范围越来越广泛,对嵌入式开发工程师的需求也越来越高。同时,嵌入式开发工程师的薪资水平也相对较高,一般在10K-20K之间,具有较高的职业发展前景。

嵌入式开发工程师的就业方向也非常广泛,可以从事智能家居、医疗设备、航空航天、汽车电子等领域的工作。同时,也可以从事嵌入式系统的研发、测试、维护等方面的工作。

学习路径

在招聘网站上,你会发现嵌入式软件工程师岗位描述关键词,例如:

Linux开发
C/C++语言
单片机
QT开发
RTOS开发
......
通过了解嵌入式软件招聘要求,你可以更清晰地理解学习嵌入式软件到底要掌握那些技能。

 

学习规划

第一阶段:C语言基础

C语言是一种基础且强大的系统编程语言,广泛应用于系统/应用软件、嵌入式系统、游戏开发、驱动程序开发、操作系统开发等多个领域。掌握C语言不仅能帮助你深入理解计算机底层工作原理,还能为学习其他高级语言(如C++、Java、Python等)打下坚实的基础。

 

第二阶段:51单片机开发

单片机是嵌入式系统中最常用的核心部件,而51单片机则是单片机中最经典的一款,具有非常广泛的应用。初学嵌入式开发,学习51单片机非常必要,可以更好地理解嵌入式系统的基本原理和概念,掌握开发技能,为今后的嵌入式学习打下坚实的基础。

单片机是嵌入式学习的基石,因为它集成了处理器、存储器和输入输出接口于单一芯片中,提供了一个完整的微型计算机系统,特别适用于控制导向的应用。而且成本低廉、体积小巧、功耗低,能够直接与外部世界交互,执行预定义的控制逻辑,是掌握嵌入式技术不可或缺的起点。

 

第三阶段:STM32单片机开发

在嵌入式领域STM32单片机介于低端和高端之间,STM32单片机内核基于ARM Cortex-M架构,它相对于普通的8/16位机有更多的片上外设,可以运行μC/OS等实时操作系统,相对于可运行Linux系统的ARM高端芯片,其成本低,实时性强,STM32芯片在中端控制器市场应用非常广泛。嵌入式开发初学者在掌握51单片机开发的基础上,学习STM32系列芯片开发相对比较容易,也为后续的学习打下坚实的基础。

第四阶段:RTOS系统开发

掌握了STM32裸机开发后,下一步便是引入操作系统。尽管裸机编程在多数情况下已足够,但随着系统复杂度的提升,任务管理会变得愈加繁琐。RTOS(实时操作系统)正是为解决这类问题而设计的。RTOS种类繁多,如FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS-II、RTX、LiteOS等,初学者无需纠结于选择哪一个,因为RTOS的内核原理是相通的。学会一个后,其他RTOS的差异主要在于API的不同,关键在于掌握内核组件的使用方式。

此阶段,推荐从FreeRTOS入手学习。FreeRTOS作为一款流行的开源RTOS,广泛适用于各类嵌入式平台,以其轻量级、易用性和高度可配置性赢得了广泛好评,是RTOS学习的理想起点。学习时可以重点聚焦FreeRTOS的核心功能,如任务管理、同步与通信机制、软件定时器、中断处理、内存管理以及低功耗模式等。建议通过STM32CubeMX工具进行RTOS的配置,先掌握其使用方法,再逐步深入理解和移植内核实现。

 

第五阶段:LINUX系统开发

在积累了STM32单片机及FreeRTOS这类较为基础的RTOS开发经验后,转向学习更为复杂的Linux操作系统会显得相对容易。这是因为先前的RTOS开发经验为你打下了良好的嵌入式系统基础,包括任务管理、同步机制、资源分配等方面的理解。当然,不经过RTOS直接学习Linux也是可行的,但掌握RTOS后再学Linux可能会让你更快地适应和理解其复杂的系统架构。

值得注意的是,当前的企业招聘市场中,众多岗位都明确要求候选人需具备RTOS或Linux开发经验,甚至两者兼备。因此,拥有RTOS和Linux的双重技能无疑会大大增加你的求职竞争力,拓宽你的职业选择范围。所以,在可能的情况下,建议逐步深入学习和掌握这两种技术,以提升自己的职业竞争力和发展前景。