通俗易懂講解嵌入式應(yīng)該怎么學(xué)

嵌入式非常廣，如果將嵌入式看一個(gè)框，那真的是什么都可以往里面裝：電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、測(cè)控、通信、物聯(lián)網(wǎng)......很多專業(yè)都和嵌入式沾邊，硬件、驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、算法。

這就導(dǎo)致不少接觸嵌入式的同學(xué)，越學(xué)越迷糊。學(xué)嵌入式，最重要一點(diǎn)大家要牢記：先觀其廣，再究其深。

黑馬程序員今天給大家捋一捋，想要學(xué)嵌入式并且可以找到工作的話，應(yīng)該如何學(xué)習(xí)。

一、基礎(chǔ)內(nèi)容

重點(diǎn)說(shuō)幾個(gè)特別需要重視的基礎(chǔ)課：英語(yǔ)、高數(shù)、數(shù)電/模電。

英語(yǔ)方面，對(duì)編程有過(guò)一定了解的，大多數(shù)都知道不少官方文檔都是英文的，學(xué)好對(duì)于閱讀文檔來(lái)說(shuō)很收益。其次就是可以搜索一本Datasheet背背單詞。

高數(shù)：算法和控制等對(duì)高數(shù)有一些要求，要好好學(xué)。

數(shù)電、模電：嵌入式一定要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，就算是未來(lái)做軟件、驅(qū)動(dòng)、上層應(yīng)用，也得有基本的電路知識(shí)。

二、C語(yǔ)言能力

C語(yǔ)言是嵌入式工程師的基本能力，可以說(shuō)C語(yǔ)言算是嵌入式的地基。

起碼要對(duì)指針有清晰的了解，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、軟件方向都要過(guò)一遍。

推薦書(shū)籍

The C programming language 《C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》

Pointers on C 《C和指針》

C traps and pitfalls 《C陷阱與缺陷》

Expert C Lanuage 《專家C編程》

三、單片機(jī)

了解MCU開(kāi)發(fā)過(guò)程是嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。從0開(kāi)始理解和實(shí)踐單片機(jī)開(kāi)發(fā)與調(diào)試過(guò)程，是建立堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的關(guān)鍵步驟。隨后，通過(guò)實(shí)踐開(kāi)發(fā)常見(jiàn)外設(shè)協(xié)議，如LED燈、溫濕度傳感器等，可以加深對(duì)通信協(xié)議原理的理解，并學(xué)會(huì)合適的協(xié)議應(yīng)用。另外，掌握邏輯分析工具的應(yīng)用能力，有助于快速定位和分析總線中的信號(hào)問(wèn)題，提高開(kāi)發(fā)調(diào)試效率。

先學(xué)51，把基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)好就會(huì)發(fā)現(xiàn)51很簡(jiǎn)單。可以做個(gè)貪吃蛇、調(diào)溫、測(cè)距類似的小東西之后再去學(xué)習(xí)STM32。

四、藍(lán)牙和Wifi

學(xué)習(xí)藍(lán)牙和WiFi的基本原理、通信協(xié)議以及在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。這包括使用藍(lán)牙和WiFi模塊進(jìn)行無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制等功能。通過(guò)實(shí)際的案例項(xiàng)目，我們將掌握藍(lán)牙和WiFi開(kāi)發(fā)的技能。

五、上位機(jī)開(kāi)發(fā)

這個(gè)階段主要是學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)上位機(jī)，掌握通訊協(xié)議的封裝和多任務(wù)調(diào)度是嵌入式上位機(jī)開(kāi)發(fā)非常重要的內(nèi)容。Python編程語(yǔ)言，可以幫助我們的代碼更簡(jiǎn)潔。另外要掌握PyQt GUI庫(kù)，熟練掌握Qt圖形用戶界面庫(kù)，我們就可以根據(jù)需求自定義上位機(jī)的界面了。最后就是面向?qū)ο笈c控制版本，掌握版本管理以及面向?qū)ο笏枷?，可以提高程序的可讀性和可維護(hù)性。

六、機(jī)器視覺(jué)

圖像基本參數(shù)與變換：掌握?qǐng)D像處理的基本知識(shí)，為機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)夯實(shí)基礎(chǔ);

圖像高級(jí)變換算法：掌握高級(jí)變換技術(shù)，熟悉算法原理，可以完成更高級(jí)的需求;

圖像案例實(shí)操：通過(guò)案例實(shí)操可以掌握如何去組合應(yīng)用圖像處理技術(shù);

機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)：理解機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)和算法;

智能機(jī)器視覺(jué)實(shí)戰(zhàn)：掌握機(jī)器視覺(jué)人工智能模型的應(yīng)用。

最后，學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，也是嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中重要組成部分。了解Linux內(nèi)核的工作原理，學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)和調(diào)試Linux驅(qū)動(dòng)程序，并掌握與硬件交互的方法。通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，可以提高linux驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)能力。

嵌入式的知識(shí)實(shí)在是很廣，每個(gè)人的學(xué)習(xí)經(jīng)歷是有限的。可以先觀其廣，再究其深。這里的深度指的是實(shí)際生活中，根據(jù)工作具體方向不斷的深入。

入式學(xué)習(xí)(以STM32為例)，主要集中在以下幾個(gè)方面：

(1)硬件基礎(chǔ)：學(xué)習(xí)STM32的硬件架構(gòu)、引腳功能、時(shí)鐘系統(tǒng)、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)等。理解硬件平臺(tái)是嵌入式開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，它決定了軟件如何與硬件進(jìn)行交互。

(2)嵌入式C語(yǔ)言編程：C語(yǔ)言是嵌入式開(kāi)發(fā)的主要編程語(yǔ)言。需要掌握C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、指針等，以及如何在嵌入式環(huán)境中使用C語(yǔ)言進(jìn)行編程。

(3)STM32外設(shè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)：學(xué)習(xí)如何配置和使用STM32的各種外設(shè)，如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC等。這涉及到對(duì)外設(shè)寄存器的操作和對(duì)中斷、DMA等機(jī)制的理解。

(4)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)與多任務(wù)編程：了解RTOS的基本原理，學(xué)習(xí)如何在STM32上實(shí)現(xiàn)多任務(wù)編程，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。

(5)調(diào)試與優(yōu)化：掌握嵌入式開(kāi)發(fā)的調(diào)試技巧，如使用JTAG/SWD進(jìn)行調(diào)試，以及性能優(yōu)化方法，如代碼優(yōu)化、內(nèi)存管理等。

C語(yǔ)言

(1)開(kāi)發(fā)環(huán)境：嵌入式C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境通常包括集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)、編譯器、鏈接器、調(diào)試器等工具。對(duì)于STM32，常用的開(kāi)發(fā)環(huán)境有Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。這些環(huán)境提供了代碼編輯、編譯、鏈接、調(diào)試等一站式服務(wù)，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行嵌入式C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)。

(2)C語(yǔ)言入門(mén)：入門(mén)階段需要掌握C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、流程控制等基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，還需要了解C語(yǔ)言在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)，如內(nèi)存管理、中斷處理等。通過(guò)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序，如LED閃爍、按鍵檢測(cè)等，加深對(duì)C語(yǔ)言的理解。

(3)C語(yǔ)言提高：在掌握了C語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)后，需要進(jìn)一步提高編程能力。這包括學(xué)習(xí)指針、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體等高級(jí)特性，掌握函數(shù)指針、回調(diào)函數(shù)等編程技巧。此外，還需要了解C語(yǔ)言與硬件的交互方式，如內(nèi)存映射、寄存器操作等。通過(guò)編寫(xiě)更復(fù)雜的程序，如串口通信、文件系統(tǒng)等，提高C語(yǔ)言的編程水平。

STM32

(1)STM32基礎(chǔ)：在基礎(chǔ)階段，需要了解STM32的硬件架構(gòu)、引腳功能、時(shí)鐘系統(tǒng)等基本知識(shí)。同時(shí)，需要掌握如何使用開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行STM32的編程和調(diào)試。通過(guò)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序，如LED閃爍、按鍵檢測(cè)等，熟悉STM32的基本操作和外設(shè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)流程。

(2)STM32進(jìn)階：在進(jìn)階階段，需要深入學(xué)習(xí)STM32的中斷處理、DMA傳輸、串口通信等高級(jí)功能。此外，還需要了解如何優(yōu)化STM32的性能，如降低功耗、提高實(shí)時(shí)性等。通過(guò)編寫(xiě)更復(fù)雜的程序，如實(shí)現(xiàn)串口通信協(xié)議、使用DMA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，加深?duì)STM32的理解和應(yīng)用能力。

(3)STM32深入：在深入階段，需要研究STM32的底層驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的應(yīng)用。這包括了解STM32的啟動(dòng)流程、中斷處理機(jī)制、內(nèi)存管理等底層知識(shí)，以及如何在STM32上實(shí)現(xiàn)多任務(wù)編程和實(shí)時(shí)調(diào)度。通過(guò)參與實(shí)際項(xiàng)目或研究案例，提高STM32的深入應(yīng)用能力和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。

對(duì)于STM32的學(xué)習(xí)方法，我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面入手：

(1)理論與實(shí)踐相結(jié)合：在學(xué)習(xí)STM32的過(guò)程中，要注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。通過(guò)編寫(xiě)實(shí)際程序、操作實(shí)際硬件來(lái)加深對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。

(2)查閱官方文檔和參考手冊(cè)：STM32的官方文檔和參考手冊(cè)是學(xué)習(xí)的寶貴資源。要仔細(xì)閱讀并理解這些文檔，掌握STM32的硬件特性和編程接口。

(3)參與項(xiàng)目和案例實(shí)踐：參與實(shí)際項(xiàng)目或研究案例是提高STM32應(yīng)用能力的有效途徑。通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，可以加深對(duì)STM32的理解和掌握。

(4)持續(xù)學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)：嵌入式技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域，需要持續(xù)學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)。要關(guān)注最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)和行業(yè)動(dòng)態(tài)，不斷提高自己的技術(shù)水平和應(yīng)用能力。