距離高級(jí)嵌入式工程師，你還欠缺什么？

整合自網(wǎng)絡(luò)信息，編輯：付斌

學(xué)習(xí)ARM，從硬件上講，一方面就是學(xué)習(xí)接口電路設(shè)計(jì)，另一方面就是學(xué)習(xí)匯編和C語(yǔ)言的板級(jí)編程。如果從軟件上講，就是要學(xué)習(xí)基于ARM處理器的操作系統(tǒng)層面的驅(qū)動(dòng)和移植了。這些對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)必須明確，要么從硬件著手開(kāi)始學(xué)，要么從操作系統(tǒng)的熟悉到應(yīng)用開(kāi)始學(xué)，但不管學(xué)什么，只要不是純的操作系統(tǒng)級(jí)以上基于API的應(yīng)用層的編程，硬件的寄存器類的東西還是要能看懂的、基于板級(jí)的匯編和C編程還是要會(huì)的。因此對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的硬件層和驅(qū)動(dòng)層的人來(lái)說(shuō)，ARM的接口電路設(shè)計(jì)、ARM的C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程及調(diào)試開(kāi)發(fā)環(huán)境還是需要掌握的。

對(duì)于初學(xué)者必然要把握住方向，自己的目標(biāo)是什么，自己要往哪一層面上走。然后再著手學(xué)習(xí)才比較好，與ARM相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)較為實(shí)際的兩個(gè)層面：硬件層和驅(qū)動(dòng)層，不管學(xué)好了哪一層，都會(huì)很有前途的。

如果想從嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用層面走的話，可能與ARM及其它體系相去較遠(yuǎn)，要著重研究基于嵌入式操作系統(tǒng)的環(huán)境應(yīng)用與相應(yīng)開(kāi)發(fā)工具鏈，比如WinCE操作系統(tǒng)下的EVC應(yīng)用開(kāi)發(fā) (與windows下的VC相類似)，如果想再有突破就往某些音視頻類的協(xié)議上靠，比如VOIP領(lǐng)域的基于SIP或H.323協(xié)議的應(yīng)用層開(kāi)發(fā)，或是基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)等等。

對(duì)于初學(xué)者來(lái)講，要量力而行，不要認(rèn)為驅(qū)動(dòng)層工資高就把它當(dāng)成方向了，要結(jié)合自身特點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)4個(gè)層面，無(wú)論從哪個(gè)層面上來(lái)講都是有高人存在，當(dāng)然高人也對(duì)應(yīng)的高工資。

如何理解“嵌入式”的概念呢？

1、從硬件上，將基于CPU的處圍器件，整合到CPU芯片內(nèi)部，比如早期基于X86體系結(jié)構(gòu)下的計(jì)算機(jī)，CPU只是有運(yùn)算器和累加器的功能，一切芯片要造外部橋路來(lái)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，象串口之類的都是靠外部的16C550/2的串口控制器芯片實(shí)現(xiàn)，而目前的這種串口控制器芯片早已集成到CPU內(nèi)部，還有PC機(jī)有顯卡，而多數(shù)嵌入式處理器都帶有LCD控制器，但其種意義上就相當(dāng)于顯卡。比較高端的ARM類Intel Xscale架構(gòu)下的IXP網(wǎng)絡(luò)處理器CPU內(nèi)部集成PCI控制器（可配成支持4個(gè)PCI從設(shè)備或配成自身為CPI從設(shè)備）;還集成3個(gè)NPE網(wǎng)絡(luò)處理器引擎，其中兩個(gè)對(duì)應(yīng)于兩個(gè)MAC地址， 可用于網(wǎng)關(guān)交換用，而另外一個(gè)NPE網(wǎng)絡(luò)處理器引擎支持DSL，只要外面再加個(gè)PHY芯片即可以實(shí)現(xiàn)DSL上網(wǎng)功能。IXP系列最高主頻可以達(dá)到 1.8G，支持2G內(nèi)存，1G×10或10G×1的以太網(wǎng)口或Febre channel的光通道。IXP系列應(yīng)該是目標(biāo)基于ARM體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下由 intel進(jìn)行整合后成Xscale內(nèi)核的最高的處理器了

2、從軟件上，就是在定制操作系統(tǒng)內(nèi)核里將應(yīng)用一并選入，編譯后將內(nèi)核下載到ROM中。而在定制操作系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)所選擇的應(yīng)用程序組 件就是完成了軟件的“嵌入”，比如WinCE在內(nèi)核定制時(shí)，會(huì)有相應(yīng)選擇，其中就是wordpad，PDF，MediaPlay等等選擇，如果我們選擇 了，在CE啟動(dòng)后，就可以在界面中找到這些東西，如果是以前PC上將的windows操作系統(tǒng)，多半的東西都需要我們得新再裝。

3、把軟件內(nèi)核或應(yīng)用文件系統(tǒng)等東西燒到嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)中的ROM中就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)真正的“嵌入”。

以上的定義是重于理解型的定義，書上的定義也有很多，但在這個(gè)領(lǐng)域范圍內(nèi)，誰(shuí)都不敢說(shuō)自己的定義是十分確切的，包括那些專家學(xué)者們，歷為畢竟嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)范疇下的一門綜合性學(xué)科

嵌入式系統(tǒng)的分層與專業(yè)的分類

嵌入式系統(tǒng)分為4層，硬件層、驅(qū)動(dòng)層、操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層。

1、硬件層，是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的根本，如果現(xiàn)在單片機(jī)及接口這塊很熟悉，并且能用C和匯編語(yǔ)言來(lái)編程的話，從嵌入式系統(tǒng)的硬件層走起來(lái)相對(duì)容易，硬件層也是驅(qū)動(dòng)層的基礎(chǔ)，一個(gè)優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)工程師是要能夠看懂硬件的電路圖和自行完成CPLD的邏輯設(shè)計(jì)的，同時(shí)還要對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核及其調(diào)度性相當(dāng)?shù)氖煜さ?。但硬件平臺(tái)是基礎(chǔ)，增值還要靠軟件。

硬件層比較適合于，電子、通信、自動(dòng)化、機(jī)電一體、信息工程類專業(yè)的人來(lái)搞，需要掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有，單片機(jī)原理及接口技術(shù)、微機(jī)原理及接口技術(shù)、C語(yǔ)言。

2、 驅(qū)動(dòng)層，這部分比較難，驅(qū)動(dòng)工程師不僅要能看懂電路圖還要能對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核十分的精通，以便其所寫的驅(qū)動(dòng)程序在系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，不會(huì)獨(dú)占操作系統(tǒng)時(shí)間片，而導(dǎo) 至其它任務(wù)不能動(dòng)行，不懂操作系統(tǒng)內(nèi)核架構(gòu)和實(shí)時(shí)調(diào)度性，沒(méi)有良好的驅(qū)動(dòng)編寫風(fēng)格，按大多數(shù)書上所說(shuō)添加的驅(qū)動(dòng)的方式，很多人都能做到，但可能連個(gè)初級(jí)的 驅(qū)動(dòng)工程師的水平都達(dá)不到，這樣所寫的驅(qū)動(dòng)在應(yīng)用調(diào)用時(shí)就如同windows下我們打開(kāi)一個(gè)程序運(yùn)行后，再打開(kāi)一個(gè)程序時(shí)，要不就是中斷以前的程序，要不 就是等上一會(huì)才能運(yùn)行后來(lái)打開(kāi)的程序。想做個(gè)好的驅(qū)動(dòng)人員沒(méi)有三、四年功底，操作系統(tǒng)內(nèi)核不研究上幾編，不是太容易成功的，但其工資在嵌入式系統(tǒng)四層中可 是最高的。

驅(qū)動(dòng)層比較適合于電子、通信、自動(dòng)化、機(jī)電一體、信息工程類專業(yè)尤其是計(jì)算機(jī)偏體系結(jié)構(gòu)類專業(yè)的人來(lái)搞，除硬件層所具備的基礎(chǔ)學(xué)科外，還要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)原理、編譯原理都要十分精通了解。

3、操作系統(tǒng)層，對(duì)于操作系統(tǒng)層目前可能只能說(shuō)是簡(jiǎn)單的移植，而很少有人來(lái)自已寫操作系統(tǒng)，或者寫出缺胳膊少腿的操作系統(tǒng)來(lái)，這部分工作大都由驅(qū)動(dòng)工程師來(lái)完成。操作系統(tǒng)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)任務(wù)的調(diào)試、磁盤和文件的管理，而嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性十分重要。據(jù)說(shuō)，XP操作系統(tǒng)是微軟投入300人用兩年時(shí)間才搞定的，總時(shí)工時(shí)是600人年，中科院軟件所自己的女媧Hopen操作系統(tǒng)估計(jì)也得花遇幾百人年才能搞定。因此這部分工作相對(duì)來(lái)講沒(méi)有太大意義。

4、應(yīng)用層，相對(duì)來(lái)講較為容易的，如果會(huì)在windows下如何進(jìn)行編程接口函數(shù)調(diào)用，到操作系統(tǒng)下只是編譯和開(kāi)發(fā)環(huán) 境有相應(yīng)的變化而已。如果涉及Jave方面的編程也是如此的。嵌入式系統(tǒng)中涉及算法的由專業(yè)算法的人來(lái)處理的，不必歸結(jié)到嵌入式系統(tǒng)范疇內(nèi)。但如果涉及嵌 入式系統(tǒng)下面嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)、基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編程和基于某此應(yīng)用層面的協(xié)議應(yīng)用開(kāi)發(fā)（比如基于SIP、H.323、Astrisk）方面又較為復(fù)雜， 并且有難度了。

目標(biāo)與定位

先有目標(biāo)，再去定位。

學(xué) ARM，從硬件上講，一方面就是學(xué)習(xí)接口電路設(shè)計(jì)，另一方面就是學(xué)習(xí)匯編和C語(yǔ)言的板級(jí)編程。如果從軟件上講，就是要學(xué)習(xí)基于ARM處理器的操作系統(tǒng)層面 的驅(qū)動(dòng)、移植了。這些對(duì)于初學(xué)都來(lái)說(shuō)必須明確，要么從硬件著手開(kāi)始學(xué)，要么從操作系統(tǒng)的熟悉到應(yīng)用開(kāi)始學(xué)，但不管學(xué)什么，只要不是純的操作系統(tǒng)級(jí)以上基于 API的應(yīng)用層的編程，硬件的寄存器類的東西還是要能看懂的，基于板級(jí)的匯編和C編程還是要會(huì)的。因此針對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的硬件層和驅(qū)動(dòng)程的人，ARM的接 口電路設(shè)計(jì)、ARM的C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程及調(diào)試開(kāi)發(fā)環(huán)境還是需要掌握的。

因此對(duì)于初學(xué)者必然要把握住方向，自己的目標(biāo)是什么，自己要在那一層面上走。然后再著手學(xué)習(xí)較好，與ARM相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)的較為實(shí)際的兩個(gè)層面硬件層和驅(qū)動(dòng)層，不管學(xué)好了那一層都會(huì)很有前途的。

學(xué) ARM，從硬件上講，一方面就是學(xué)習(xí)接口電路設(shè)計(jì)，另一方面就是學(xué)習(xí)匯編和C語(yǔ)言的板級(jí)編程

如果想從嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用層面的走的話，可能與ARM及其它體系相去較遠(yuǎn)，要著重研究基嵌入式操作系統(tǒng)的環(huán)境應(yīng)用與相應(yīng)開(kāi)發(fā)工具鏈，比如WinCe操作系統(tǒng)下的EVC應(yīng)用開(kāi)發(fā)（與windows下的VC相類似），如果想再有突破就往某些音視頻類的協(xié)議上靠，比如VOIP領(lǐng)域的基于SIP或H.323協(xié)議的應(yīng)用層開(kāi)發(fā)，或是基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)等等。

對(duì) 于初學(xué)者來(lái)講，要量力而行，不要認(rèn)為驅(qū)動(dòng)層工資高就把它當(dāng)成方向了，要結(jié)合自身特點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)四個(gè)層面上那個(gè)層面上來(lái)講都是有高人存在，當(dāng)然高人也對(duì)應(yīng) 的高工資，我是做硬件層的，以前每月工資中個(gè)人所得稅要被扣上近3千大元，當(dāng)然我一方面充當(dāng)工程師的角色，一方面充當(dāng)主管級(jí)人物的角色，兩個(gè)職位我一個(gè)人 干，但上班時(shí)間就那些。硬件這方面上可能與我PK的人很少了，才讓我拿到那么多的工資。

開(kāi)發(fā)系統(tǒng)選擇

很多ARM初學(xué)者都希望有一套自己能用的系統(tǒng)，但他們住住會(huì)產(chǎn)生一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)就是認(rèn)為處理器版本越高、性能越高越好，就象很多人認(rèn)為ARM9與 ARM7好， 我想對(duì)于初學(xué)者在此方面以此入門還應(yīng)該理智，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的選擇最終要看自己往嵌入式系統(tǒng)的那個(gè)方向上走，是做驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)還是應(yīng)用，還是做嵌入式系統(tǒng)硬件層設(shè)計(jì) 與板級(jí)測(cè)試。如果想從操作系統(tǒng)層面或應(yīng)用層面上走，不管是驅(qū)動(dòng)還是應(yīng)用，那當(dāng)然處理器性能越高越好了，但這個(gè)東西自學(xué)，有十分大的困難，不是幾個(gè)月或半年 或是一年二年能搞定的事。

在某種意義上請(qǐng)，ARM7與9的差別就是在某些功能指令集上豐富了些，主頻提高一些而已，就比如286和386。對(duì)于用戶來(lái)講可能覺(jué)查不到什么，只能是感覺(jué)速度有些快而已。

ARM7比較適合于那些想從硬件層面上走的人，因?yàn)锳RM7系列處理器內(nèi)部帶MMU的很少，而且比較好控制，就比如S3C44B0來(lái)講，可以很容易將 Cache關(guān)了，而且內(nèi)部接口寄存器很容易看明白，各種接口對(duì)于用硬件程序控制或AXD單步命令行指令都可以控制起來(lái)，基于51單片機(jī)的思想很容易能把他 搞懂，就當(dāng)成個(gè)32位的單片機(jī)，從而消除很多51工程師想轉(zhuǎn)為嵌入式系統(tǒng)硬件ARM開(kāi)發(fā)工程師的困惑，從而不會(huì)被業(yè)界某此不是真正懂嵌入式爛公司帶到操作 系統(tǒng)層面上去，讓他們望而失畏，讓業(yè)界更加缺少這方面的人才。

而嵌入式系統(tǒng)不管硬件設(shè)計(jì)還是軟件驅(qū)動(dòng)方面都是十分注重接口這部分的，選擇平臺(tái)還要考察一個(gè)處理器的外部資源，你接觸外部資源越多，越熟悉他們那你以后就業(yè)成功的機(jī)率就越高，這就是招聘時(shí) 所說(shuō)的有無(wú)“相關(guān)技能”，因?yàn)橐粋€(gè)人不可能在短短幾年內(nèi)把所有的處理器都接觸一遍，而招聘單位所用的處理器就可能是我們完全沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的，就拿臺(tái)灣數(shù)十家小 公司（市價(jià)幾千萬(wàn)）的公司生產(chǎn)的ARM類處理器，也很好用，但這些東西通用性太差，用這些處理器的公司就只能招有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的人了，那什么是相關(guān)工作經(jīng) 驗(yàn)，在硬件上講的是外圍接口設(shè)計(jì)，在軟件上講是操作系統(tǒng)方面相關(guān)接口驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。我從業(yè)近十年，2000年ARM出現(xiàn)，我一天始做ARM7，然后 直接跑到了Xscale（這個(gè)板本在ARM10-11之間），一做就是五年，招人面試都不下數(shù)百人，在這些方面還是深有體會(huì)的。

我個(gè)人認(rèn)為三星的 S3C44b0對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)比較合適，為什么這么說(shuō)哪？因?yàn)榻涌谫Y源比較豐富，技術(shù)成熟，資料較多，應(yīng)該十分適合于初學(xué)者，有問(wèn)題可能很容易找人幫且解決，因?yàn)榇蠖鄶?shù)人都很熟悉，就如同51類的單片機(jī)，有N多位專家級(jí)的人物可以給你幫忙，相關(guān)問(wèn)題得以很快解答，所然業(yè)界認(rèn)為這款A(yù)RM都做用得爛了，但對(duì)于初學(xué)者來(lái)，就卻是件好事。

因此開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的選擇，要看自己的未來(lái)從來(lái)目標(biāo)方向、要看開(kāi)發(fā)板接口資源、還要看業(yè)界的通用性。

硬件和軟件哪個(gè)更有前程

就我所了解的，在現(xiàn)在以及可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，這個(gè)行業(yè)對(duì)軟件工程師的需求絕對(duì)是碾壓硬件工程師的。也就是說(shuō)，招軟件工程師的職位比硬件工程師的職位要多的多，而且軟件工程師找工作上來(lái)說(shuō)會(huì)比硬件工程師更容易。

先從企業(yè)的角度來(lái)講講。我個(gè)人認(rèn)為造成這個(gè)差異的原因，第一個(gè)是基本上所有的公司，從初創(chuàng)公司到全球百?gòu)?qiáng)，都有對(duì)軟件工程師的需求?，F(xiàn)在哪個(gè)公司不需要幾個(gè)碼農(nóng)來(lái)開(kāi)發(fā)app，或者做個(gè)web。但是做硬件這種工作并不是所有公司會(huì)去做的。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，摩根大通銀行在我們學(xué)校的招聘會(huì)上明確招軟件工程師，expedia也明確招聘軟件工程師，如果這個(gè)兩個(gè)公司突然說(shuō)要招電子工程師，這不是逗我嗎。。而且哪怕是硬件公司，也需要大量的軟件工程師來(lái)支持硬件前端工作。

第二點(diǎn)我覺(jué)得要?dú)w功于現(xiàn)在的創(chuàng)業(yè)潮。不管在美國(guó)在中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)都是趨勢(shì)，但是可以說(shuō)絕大部分的初創(chuàng)互聯(lián)網(wǎng)公司做的都是軟件方向。有個(gè)點(diǎn)子，有點(diǎn)技術(shù)，找?guī)讉€(gè)合伙人抱著電腦就能開(kāi)干了。但是初創(chuàng)公司要專注做硬件開(kāi)發(fā)就比較難了，因?yàn)槌闪⒃O(shè)計(jì)硬件公司的門檻和起步開(kāi)銷比較大。所以這也導(dǎo)致大部分初創(chuàng)公司以互聯(lián)網(wǎng)為主，能做的了硬件設(shè)計(jì)的公司基本上都是處于壟斷地位的大企業(yè)。

第三個(gè)很重要的原因就是硬件設(shè)計(jì)在現(xiàn)在來(lái)看已經(jīng)是相對(duì)成熟的技術(shù)，我甚至有ee的同學(xué)跟我說(shuō)大部分硬件的東西已經(jīng)步入夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的范疇，因?yàn)楹芏鄸|西已經(jīng)成了規(guī)范，也因?yàn)楹芏鄸|西被自動(dòng)化所取代。前一陣子全球大牌的硬件公司才裁了不少人，intel更是裁掉了接近20%的硬件工程師。但是互聯(lián)網(wǎng)熱從90年代開(kāi)始到現(xiàn)在熱頭還沒(méi)過(guò)，而且未來(lái)諸多產(chǎn)業(yè)如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)都才剛起步，所以還有一定的上升空間。

還記得當(dāng)初我們學(xué)校的初創(chuàng)公司招聘會(huì)上幾十家公司只有一家招硬件工程師，而且還是偏軟件的硬件工程師，剩下的公司里98%都在找會(huì)碼代碼的人；大企業(yè)的招聘會(huì)上才能見(jiàn)到nvidia、arm、 intel、 TI 的身影，但是哪怕是這樣，基本上所有的公司招牌上都會(huì)有大寫加粗的招computer science的字樣。。

再?gòu)膫€(gè)人的角度來(lái)講。想成為一名軟件工程師找到工作的門檻遠(yuǎn)比成為一名合格的硬件工程師低很多。要想以軟件工程師的身份混到個(gè)飯碗，學(xué)兩門語(yǔ)言學(xué)好，常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，刷點(diǎn)題就基本上能找到薪水小幾千的崗位。我甚至知道國(guó)內(nèi)有專門的軟件工程師培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，那種專門教java和算法，兩個(gè)月速成班，而且所聲稱的學(xué)生就業(yè)率還挺高的。

但是要想成為一名合格的硬件工程師，不是科班出身的不好好學(xué)幾門模電數(shù)電信號(hào)邏輯設(shè)計(jì)的課，沒(méi)有在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里自己焊點(diǎn)電路做實(shí)踐，連簡(jiǎn)歷都發(fā)不出去。而且現(xiàn)在要想學(xué)個(gè)什么語(yǔ)言框架，網(wǎng)上搜一搜“”xxx語(yǔ)言入門教程“”就有非常豐富的資源，但是要是在網(wǎng)上搜“如何學(xué)好超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)”，要想找到可以受用的資源幾乎是不可能的。而且就我所參加的招聘會(huì)來(lái)說(shuō)，如果有招硬件工程師基本都要求有研究生的學(xué)位，但是對(duì)軟件工程師的要求基本上就是熟悉算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，會(huì)web編程有相關(guān)經(jīng)歷就夠了。

軟件工程師很多時(shí)候吃的是體力，硬件工程師大部分時(shí)候是吃經(jīng)驗(yàn)，所以硬件工程師一般得有一定的經(jīng)歷積淀才能脫穎而出。尤其像模電這種上手程度很高的方向，沒(méi)個(gè)十年八年的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)根本不算學(xué)成出師。所以說(shuō)本身對(duì)從業(yè)者的資質(zhì)要求更高，也是硬件工程師不好找工作的原因之一。

上面是我所認(rèn)為的短時(shí)間內(nèi)軟件工程師就找工作方面來(lái)說(shuō)會(huì)比硬件工程師更容易的原因。但是這并不意味著會(huì)編程就肯定找得到工作，也不意味著硬件產(chǎn)業(yè)就會(huì)低迷下去。軟件工程師的職位多，但是每年從事這個(gè)職業(yè)的人也更多，雖然我認(rèn)為現(xiàn)在軟件工程師短期內(nèi)還沒(méi)有出現(xiàn)飽和的趨勢(shì)（畢竟那么高的工資還擺在那），但是總有一天這個(gè)行業(yè)也會(huì)像金融產(chǎn)業(yè)一樣降溫（人才供過(guò)于求）。

硬件產(chǎn)業(yè)雖然大部分已經(jīng)有步入夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的趨勢(shì)，但是曾經(jīng)一度被宣稱沒(méi)啥好搞的供電網(wǎng)絡(luò)最近也被smart grid搞得神乎其神，美國(guó)top5的高校都還設(shè)立了相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。此外，現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)，車聯(lián)網(wǎng)，智能家居的概念被炒得火熱，我相信等相關(guān)成熟的支持技術(shù)（能量采集，低功耗通信）以及統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)一旦出現(xiàn)，硬件工程師的需求只會(huì)更多，雖然這些產(chǎn)品依舊只有那些有背景的大公司才做得動(dòng)（不過(guò)因?yàn)闅W美國(guó)家電子產(chǎn)業(yè)上的封鎖，國(guó)家也在硬件設(shè)計(jì)上砸了很多銀子，初創(chuàng)企業(yè)也會(huì)慢慢增加，相信國(guó)內(nèi)的相關(guān)機(jī)遇也會(huì)更多）。而且畢竟軟件產(chǎn)業(yè)還是依靠硬件，如何設(shè)計(jì)低功耗，高穩(wěn)定性，能夠承載大吞吐量計(jì)算量的硬件也是這個(gè)產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，畢竟人工智能，機(jī)器學(xué)習(xí)，視覺(jué)處理等領(lǐng)域是很吃硬件計(jì)算量的。沒(méi)有強(qiáng)大的硬件支持，阿狗要想打敗李世乭還是癡心妄想吧。

本人現(xiàn)在在一家為硬件的公司設(shè)計(jì)軟件的百?gòu)?qiáng)軟件公司實(shí)習(xí)，做的工作大部分還是偏軟件，所以本身對(duì)工作常態(tài)也并沒(méi)有非常深入的自己的感受。但是就我觀察身邊的同事以及跟別人的交流來(lái)看，不管是做軟件硬件，都是要：對(duì)。著。電。腦。。。

軟件工程師平時(shí)就是上班啊調(diào)試程序，比較低級(jí)的碼農(nóng)只能給高級(jí)軟件工程師打打下手，幫他們做測(cè)試，實(shí)現(xiàn)他們?cè)O(shè)計(jì)好的東西。當(dāng)然做到高級(jí)工程師了才有能力開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)自己公司的產(chǎn)品。

如果在初創(chuàng)公司工作節(jié)奏更緊張，如果趕上產(chǎn)品要上線可能需要加班調(diào)試。遇到程序爆炸了可能還需要on call（就是你負(fù)責(zé)的東西突然出問(wèn)題了，你的manager直接打個(gè)電話給你，你得馬上去公司修bug），至少我知道amazon是有這個(gè)機(jī)制。 我現(xiàn)在還沒(méi)有在純做硬件的公司實(shí)習(xí)過(guò)，但是從我知道的事實(shí)來(lái)看，硬件工程師不會(huì)比軟件工程師輕松。硬件工程師也需要調(diào)試電路啊調(diào)試腳本啊，反正也有跟軟件工程師交叉的工作。工作環(huán)境取決于細(xì)分的工作類別。開(kāi)發(fā)FPGA的估計(jì)跟碼農(nóng)一樣坐辦公室，搞MEMS的、嵌入式的就長(zhǎng)期入駐實(shí)驗(yàn)室了。因?yàn)榇蟛糠钟布径际窍鄬?duì)成熟的大企業(yè)，所以工作節(jié)奏普遍不會(huì)像在初創(chuàng)公司那么緊張，不過(guò)像在華為這樣的企業(yè)就另說(shuō)了。

當(dāng)然不管是軟件工程師還是硬件工程師，工作強(qiáng)度應(yīng)該都是高于其他industry的職業(yè)的。畢竟這個(gè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)越來(lái)越激烈，這也是聰明人聚集的地方。 至于工資的話，就平均來(lái)講，美國(guó)這里的軟件工程師年薪會(huì)略高于硬件工程師（從glassdoor以及其他門戶的數(shù)據(jù)來(lái)看），但是軟件工程師一樣也有收入低的，硬件工程師的收入也有碾壓軟件工程師的。只要你技術(shù)過(guò)硬，薪水都不是事兒。

有人說(shuō)軟件工程師前景更開(kāi)闊一些，我個(gè)人的感覺(jué)是不管怎樣，這兩個(gè)行業(yè)在未來(lái)都會(huì)有非常非常多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（詳細(xì)原因見(jiàn)第一點(diǎn)）。不管是軟件設(shè)計(jì)還是硬件設(shè)計(jì)，底下都有更多細(xì)小的分支（比如說(shuō)你硬件設(shè)計(jì)是想做vlsi，dsp，處理器設(shè)計(jì)，通信，fpga開(kāi)發(fā)還是嵌入式，軟件設(shè)計(jì)你想做web開(kāi)發(fā)，app開(kāi)發(fā)，軟件開(kāi)發(fā)，嵌入式軟件工程師，操作系統(tǒng)還是distributed system）。 我個(gè)人是對(duì)兩個(gè)大方向都很有興趣，但是我決定自己最終的方向還是嵌入式設(shè)計(jì)和處理器設(shè)計(jì)，這兩個(gè)行業(yè)都應(yīng)該算是夾在了純硬件設(shè)計(jì)和純軟件設(shè)計(jì)的中間。

尤其是產(chǎn)業(yè)對(duì)嵌入式工程師的要求更高，能夠自己設(shè)計(jì)mixed signal pcb，自己調(diào)試應(yīng)用代碼寫kernel code，能調(diào)試無(wú)線通信，基本意味著一個(gè)合格的嵌入式工程師要對(duì)硬件和軟件相關(guān)方面有足夠的知識(shí)。我自己是比較討厭做web開(kāi)發(fā)app純開(kāi)發(fā)軟件的工作，因?yàn)檫@些工作的門檻太低，不是科班出身的人可能都能混的比你好得多，體現(xiàn)不出來(lái)自己的價(jià)值。而且我比較喜歡把電路板和各種元件握在手里的感覺(jué)，而且我發(fā)現(xiàn)自己能夠設(shè)計(jì)一個(gè)可以用的硬件的時(shí)候那種成就感會(huì)高于debug之后的成就感。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)自己在經(jīng)受了大學(xué)的磨練真正擁有了學(xué)習(xí)知識(shí)的能力以后，豐富的網(wǎng)上資源以及自身的積累都會(huì)讓你學(xué)習(xí)這些網(wǎng)頁(yè)app知識(shí)非常輕松，所以我個(gè)人更喜歡硬件底層，以及和硬件底層打交道的軟件領(lǐng)域。

軟件硬件的課程都不會(huì)簡(jiǎn)單，而且兩個(gè)學(xué)科的工作量不是其他學(xué)科能比的（學(xué)工科的天天做project呆lab，學(xué)統(tǒng)計(jì)的上完課就回家看電影。。）所以要想學(xué)好，還是需要花一定精力，尤其美國(guó)的大學(xué)工科院系workload相對(duì)國(guó)內(nèi)高校來(lái)說(shuō)有增無(wú)減。確定這是你想要的，再給予考慮。

成為高級(jí)嵌入式系統(tǒng)硬件工程師要具備的技能

對(duì)于硬件來(lái)講有幾個(gè)方向，就單純信號(hào)來(lái)分為數(shù)字和模擬，模擬比較難搞，一般需要很長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)積累，單單一個(gè)阻值或容值的精度不夠就可能使信號(hào)偏差很大。因此年輕人搞的較少，隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了模擬電路數(shù)字化，比如手機(jī)的Modem射頻模塊，都采用成熟的套片，而當(dāng)年國(guó)際上只有兩家公司有此技術(shù)，自我感覺(jué)模擬功能不太強(qiáng)的人，不太適合搞這個(gè)，如果真能搞定到手機(jī)的射頻模塊，只要達(dá)到一般程度可能月薪都在15K以上。

另一類就是數(shù)字部分了，在大方向上又可分為51/ARM的單片機(jī)類，DSP類，F(xiàn)PGA類， 國(guó)內(nèi)FPGA的工程師大多是在IC設(shè)計(jì)公司從事IP核的前端驗(yàn)證，這部分不搞到門級(jí)，前途不太明朗，即使做個(gè)IC前端驗(yàn)證工程師，也要搞上幾年才能勝任。 DSP硬件接口比較定型，如果不向驅(qū)動(dòng)或是算法上靠攏，前途也不會(huì)太大。

而ARM單片機(jī)類的內(nèi)容就較多，業(yè)界產(chǎn)品占用量大，應(yīng)用人群廣，因此就業(yè)空間極大，而硬件設(shè)計(jì)最體現(xiàn)水平和水準(zhǔn)的就是接口設(shè)計(jì)這塊，這是各個(gè)高級(jí)硬件工程師相互PK，判定水平高低的依據(jù)。

而接口設(shè)計(jì)這塊最關(guān)鍵的是看時(shí)序，而不是簡(jiǎn)單 的連接，比如PXA255處理器I2C要求速度在100Kbps，如果把一個(gè)I2C外圍器件，最高還達(dá)不到100kbps的與它相接，必然要導(dǎo)致設(shè)計(jì)的失 敗。這樣的情況有很多，比如51單片機(jī)可以在總線接 LCD，但為什么這種LCD就不能掛在ARM的總線上，還有ARM7總線上可以外接個(gè)Winband的SD卡控制器，但為什么這種控制器接不到ARM9或 是Xscale處理器上，這些都是問(wèn)題。因此接口并不是一種簡(jiǎn)單的連接，要看時(shí)序，要看參數(shù)。

一個(gè)優(yōu)秀的硬件工程師應(yīng)該能夠在沒(méi)有參考方案的前提下設(shè)計(jì) 出一個(gè)在成本和性能上更加優(yōu)秀的產(chǎn)品，靠現(xiàn)有的方案，也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目尚行圆眉?，但不是胡亂的來(lái)，我遇到一個(gè)工程師把方案中的5V變1.8V的DC芯片， 直接更換成LDO，有時(shí)就會(huì)把CPU燒上幾個(gè)。

前幾天還有人希望我?guī)兔Π阉麄円郧盎赑XA255平臺(tái)的手持GPS設(shè)備做下程序優(yōu)化，我問(wèn)了一下情況，地 圖是存在SD卡中的，而SD卡與PXA255的MMC控制器間采用的SPI接口，因此導(dǎo)致地圖讀取速度十分的慢，這種情況是設(shè)計(jì)中嚴(yán)重的缺陷，而不是程序 的問(wèn)題，因此我提了幾條建議，讓他們更新試下再說(shuō)。

因此想成為一個(gè)優(yōu)秀的工程師，需要對(duì)系統(tǒng)整體性的把握和對(duì)已有電路的理解，換句話說(shuō)，給你一套電路圖你 終究能看明白多少，看不明白80%以上的話，說(shuō)明你離優(yōu)秀的工程師還差得遠(yuǎn)哪。其次是電路的調(diào)試能力和審圖能力，但最最基本的能力還是原理圖設(shè)計(jì)PCB繪 制，邏輯設(shè)計(jì)這塊。這是指的硬件設(shè)計(jì)工程師，從上面的硬件設(shè)計(jì)工程師中還可以分出ECAD工程師，就是專業(yè)的畫PCB板的工程師，和EMC設(shè)計(jì)工程師，幫 人家解決EMC的問(wèn)題。

硬件工程師再往上就是板級(jí)測(cè)試工程師，就是C語(yǔ)功底很好的硬件工程師，在電路板調(diào)試過(guò)程中能通過(guò)自已編寫的測(cè)試程序?qū)τ布δ苓M(jìn)行 驗(yàn)證。然后再交給基于操作系統(tǒng)級(jí)的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)人員。

總之，硬件的內(nèi)容很多很雜，硬件那方面練成了都會(huì)成為一個(gè)高手，我時(shí)常會(huì)給人家做下方案評(píng)估，很多高級(jí)硬件工程師設(shè)計(jì)的東西，經(jīng)常被我一句話否定，因此工程師做到我這種地步，也會(huì)得罪些人，但硬件的確會(huì)有很多不為人知的東西，讓很多高級(jí)硬件工程師也摸不到頭腦。

那么高級(jí)硬件件工程師技術(shù)技能都要具備那些東西哪，首先要掌握EDA設(shè)計(jì)的輔助工具類如 ProtelORCADPowperPCBMaplux2ISE、VDHL語(yǔ)言，要能用到這些工具畫圖畫板做邏輯設(shè)計(jì)，再有就是接口設(shè)計(jì)審圖能力，再者就是調(diào)試能力，如果能走到總體方案設(shè)計(jì)這塊，那就基本上快成為資深工程師了。

高級(jí)硬件工程師不僅要有設(shè)計(jì)能力還有具有相當(dāng)深厚的基本功，就是EDA工具的使用，EDA工程師包括原理圖和PCB工具，邏輯設(shè)計(jì)工具和VHDL 

SCH有Cadence下的Orcad 和Mentors公司pads下的powerpcb.

當(dāng)然protel也具有這兩部分功能但它在國(guó)際上不通用。只是國(guó)內(nèi)通用。如果想走得高些或到臺(tái)資、日資、美資公司及國(guó)內(nèi)需要對(duì)外交流的大公司的話，上面的硬件的原理圖工具和PCB工資必須掌握的。邏輯這塊，硬件工程師主要是負(fù)責(zé)CPLD這塊，涉及FPGA這塊時(shí)應(yīng)該會(huì)有專業(yè)FPGA人員來(lái)搞定的，因FPGA不太適合做邏輯的。因此硬件工程師只到CPLD為止。

硬件是要靠經(jīng)驗(yàn)，也要靠積累的，十年磨一劍，百年磨一針。