哈嘍，大家好，我是仲一。最近有小夥伴在微信私信我，如何學習嵌入式。一直想寫一篇學習路線的文章，由於各種原因拖到了現在。趁着國慶節在家，終於肝完了這篇文章。
我個人是從STM32轉到驅動開發的，在研二的時候學習了韋東山老師的驅動開發的課程，轉到了驅動開發的方向。下面就如何學習嵌入式説下我個人的看法。
什麼是嵌入式？
嵌入式即嵌入式系統，IEEE（美國電氣和電子工程師協會）對其定義是用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置，是一種專用的計算機系統。
國內普遍認同的嵌入式系統定義是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。
從應用對象上加以定義來説，嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。嵌入式系統作為裝置或設備的一部分，它是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。
事實上，所有帶有數字接口的設備，如手錶、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。
嵌入式方向
嵌入式工程師需要掌握的內容非常廣泛，主要包括嵌入式軟件、嵌入式硬件、以及相關行業、產品的專業知識。作為嵌入式初學者，我們不可能，也沒有那麼多精力把所有的知識到搞的很精通，我們要學會抓住重點，學會取捨，達到一通百通，事半功倍的學習效果。
首先嵌入式技術主要分為嵌入式軟件和嵌入式硬件兩大方向。
嵌入式硬件方向
嵌入式硬件工程師主要工作職責是為產品設計硬件電路原理圖，設計硬件PCB板，選擇合適的元器件，焊接調試硬件電路板，保證硬件電路板的可靠性、穩定性和抗干擾能力。
因為現在集成電路發展迅速，大部分集成電路廠商都會提供參考電路，所以硬件電路原理圖的設計相對來説比較簡單，硬件工程師工作的含金量主要體現在產品的可靠性和穩定性設計、以及電磁兼容設計，這才是硬件設計工程師的含金量所在。
要成為一個資深的嵌入式工程師相當難，一方面要有非常紮實的理論知識，同時也要有相當的那種大型的、高頻CPU、多層PCB板的設計經驗。
嵌入式硬件工程師要學的課程主要有模擬電路設計、數字電路設計、電磁波理論等。熟悉常用的放大電路、濾波電路、電源電路設計和分析。
嵌入式軟件方向
嵌入式軟件工程師的職責主要是根據產品的功能需求設計好軟件，讓硬件工作起來。
嵌入式電子產品硬件部分，大部分都是相同的，核心的都是由CPU、RAM和FLASH 幾大部分組成，而軟件就千差萬別了。產品的具體功能都是由軟件來實現的，一般來講一個產品的實現，軟件設計的工作量是硬件設計的4 ~ 5倍。
所以一般情況下，一個公司的軟件工程師數量是硬件硬件工程師的4~5倍，嵌入式軟件工程師需求比硬件工程師大很多，同時跟硬件工程師相比，嵌入式軟件工程師學起來相對容易些，所以這裏我重點和大家談一下嵌入式軟件工程的學習路線。
學習嵌入式需要那些內容？
C語言
C語言是嵌入式的重中之重，Linux操作系統就是用C實現的，包括安卓系統的底層也是C語言實現的，基礎不牢，地動山搖，一定要打好基礎。
C語言學習過程中重點要放在指針，結構體，文件的處理，數組等。在學習過程中，一定要多寫代碼，代碼光看是看不會的。
遇到錯誤不要怕麻煩，善於使用搜索工具，百度，google，stack overflow。要知道，你遇到的問題別人肯定也會遇到過，一般在網上一搜就會有答案。
最後，要多調試程序，熟悉調試的過程。程序三分寫，七分調，沒有誰的程序是可以一遍寫對的。而且，多調試程序也可以讓我們理解程序具體是如何執行的。
基本的硬件原理
嵌入式肯定要和硬件打交道的。如果做嵌入式的應用層的話，可能和硬件接觸的少一點。但是很多企業在面試的時候，也會問一些基本的硬件知識。
比如，我同學在面試聯發科的C++工程師的時候，就問到了他很多關於硬件的知識（中斷是什麼，輪詢是什麼，二者有什麼區別，一個基本嵌入式系統有什麼構成等），所以説硬件知識知道越多越好，就算做應用層，一些最基本的也要知道。
如果是打算做嵌入式底層的話，對於硬件知識的掌握要求就比較高了。比如，LCD是如何顯示的，IIC協議/SPI協議是什麼，如何收發數據，不同設備對於IIC的速度有什麼要求，IIC協議上拉電阻一般是多少等等。只有明白了硬件原理，在看芯片手冊的時候才能明白如何去配置各個寄存器。
此外，常用的設備儀器的使用能掌握就更好了，和硬件工程師扯皮的時候會用到。比如，萬用表，示波器，邏輯分析儀等。不會也沒關係，這部分不是必須的。
數據結構與算法
這部分是程序員的必修課。在各大廠的秋招春招中，筆試面試都是必考的。常見的數據結構如鏈表，二叉樹，堆，隊列，常見排序算法及其改進（快排，歸併，冒泡，插入）等都是要掌握的。如果是為了找工作，這部分內容有很多是要能達到手寫的目的。（相關內容見我整理的嵌入式軟件工程師筆試面試指南 ）
雖然嵌入式對於數據結構與算法的要求不像傳統互聯網那麼高，而且，這些數據結構在以後的工作中不一定可以用到，但是一些基本的我們還是要知道的。
像Linux內核中就用到了很多的鏈表，二叉樹等。掌握這部分內容對於我們以後跳槽，深入研究操作系統都有很大的幫助。
計算機基礎
這部分直接決定了我們以後是否能走的更遠，像操作系統的基本概念，計算機組成原理的內容都是需要我們去了解的。比如自旋鎖，信號量，阻塞與非阻塞等。
學習任何技術一定要學到這門技術的邊界，對於嵌入式來講，它的邊界就是彙編。彙編語言不要求會寫，但是一定要能看懂（其實就是Arm指令集）。在很多情況下，看反彙編文件對於bug的調試會更方便。
學習路線推薦
入門：51+STM32
主要學習內容
中斷、定時器、串口、NAND FLASH、網絡控制器、LCD屏、觸摸屏等的工作原理。
學習資源推薦
視頻：野火，正點原子
書籍：野火，正點原子
學習建議
如果你以後的方向是驅動開發，這部分學習的話重點放在硬件知識的理解。買個開發板，學習下他們的例程是如何寫的，常用嵌入式外圍設備的硬件工作原理，以及如何使用C語言來編程、控制這些硬件。把基本的外設都學習一遍，不求都會寫，但是硬件原理一定要搞清楚。
進階：ARM-A+Linux
這部分主要分為兩個方向：Linux應用開發，Linux驅動開發。下面我會對這兩個方向分別進行説明。
有了之前的單片機基礎，上手Linux開發就會快一點。可以買個ARM-A內核的開發板，ARM-A和stm32很多地方都是相通的，理解起來不難，二者最大的差別在於開發環境，很多新手入門Linux開發在搭建環境時就被勸退了。學習ARM-A前可以先看下 《ARM體系結構與編程》，再去看韋老師視頻的話會理解快一點，視頻中講到的難理解的這裏基本都有。
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github訪問不了可以訪問這個：gitee 書籍寶藏倉庫
應用開發
主要學習內容
Linux系統調用概念，多進程，多線程實現多任務開發，多任務的同步互斥開發:互斥鎖、信號量，網絡數據通信過程，TCP/IP協議，Socket編程、TCP網絡編程、UDP網絡編程，QT編程。
學習資源推薦
書籍：《Unix環境高級編程》，《Unix網絡編程》，《Qt Creator快速入門》
視頻：這部分視頻沒看過，可以在嗶哩嗶哩搜索下，找播放量高的就可以。
驅動開發
主要學習內容
Bootloader的工作流程、UBOOT的編譯、裁剪與移植、Linux內核的編譯、裁剪與移植，根文件系統的構建、BootLoader、內核和根文件系統的燒寫。
重點驅動框架如：字符設備驅動、塊設備驅動、LCD設備驅動、觸摸屏設備驅動，總線設備驅動模型，輸入子系統模型等。
學習資源推薦
書籍：《Linux設備驅動開發詳解》《Linux設備驅動程序》
視頻：強烈推薦韋東山老師！！
學習建議
對照視頻一點一點學習的過程中，剛開始第一遍看的話會有很多地方不明白，不要緊。如果在查閲了一些資料後還是不明白，可以先往後放放，不用深究。內核的許多東西一旦深究起來，越陷越深。
作為初學者，學習驅動開發主要學習驅動的框架（比如，輸入子系統模型常用的一個函數input_attach_handler()這個函數，剛開始我們只需要知道他是用來匹配dev設備和驅動軟件就可以，暫時可以不用知道這個函數內部是如何實現的）。有一定基礎之後，可以再去深究其中的某個點，思考他們為什麼這麼寫。
大神：各類複雜驅動
一般自學能到第二個階段就已經相當不錯了。複雜驅動部分一般是在工作中學習的。像Android驅動，音視頻驅動，usb驅動，wifi，藍牙協議，內核開發等都是比較深入一點的東西了，隨便拿出一塊內容，深入鑽研下都可以成為這個領域的專家。
學習資源推薦
書籍：這部分方向很多，我自己對很多方向也不瞭解。分享幾本不錯的內核書籍，《Linux內核設計與實現》《深入理解LINUX內核》《深入Linux內核架構》
視頻：嗶哩嗶哩搜索【Linux內核精講】
總結
- 在學習的過程中，我們應該抓住不變的東西，考慮下這些不變的內容是否對我們以後掌握變化的東西有幫助。
- 不管是學習任何技術，一定要學到這門技術的邊界。對於嵌入式開發來講，彙編，這就是軟件的邊界。
- 經常會在往上看到有人討論，嵌入式有35歲危機嗎？不能説沒有，只能説壓力相比於互聯網可能會小點。
- 嵌入式相對於互聯網來講，技術的更新迭代沒有那麼快。如果能在嵌入式某個領域深入研究，建立起技術的護城河，或許職業生涯會長一點。
- 聰明，好奇，協作，忠誠，隨遇而安。
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練手項目推薦：分享GitHub上一些嵌入式相關的高星開源項目
