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该如何学习嵌入式?职业规划这样做!

  • 发布:许雪松
  • 来源: 嵌入式ARM
  • 时间:2020-01-03 16:40

身边朋友问我如何学习嵌入式,在这个行业健康的发展。我一直未能做一个系统的回答。这里我想写篇文章,彻底的回答这个问题。

嵌入式,这是个术语。在我看来,嵌入式系统是:为了应用高度定制软件和硬件的计算机系统,满足一系列的特定应用需求。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。IEEE(国际电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义:“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。

可以看到,嵌入式系统首先是计算机系统。我们不能忽略这个问题。既然是计算机系统,那么学习嵌入式,计算机的基本理论知识我们要不要学习呢?比如说,编译原理、数据结构、操作系统、离散数学、计算机系统体系结构。个人认为,没学走,就学跑是非常要不得的。很多人意识不到这点。加之国内很多学校没有培养嵌入式的专业,没有相应的人才输出。很多学习嵌入式的人都是从电子类的专业,自动控制类的专业等等转过来的。这个转型也意味着理论上的巨大缺憾。

如果要问,排序算法有几种,恐怕只知道冒泡和希尔,不知道堆排序,快速排序,基数链式排序这些算法,更不知道还有内部排序和外部排序之分。查找算法只知道个基本的2分查找。对于树的查找算法一无所知。怎么说呢?也许很多从业的程序员,不乏专业水平相当优秀的,认为这些并不重要。我只能说,你命好,做这种具体的工程大于理论的东西。实际上,如果从一个嵌入式的程序员成长为系统设计者,或者更高的技术职位,要从更深的层次看问题。理论起到了非常大的支撑作用。

比如说,设计一个普通的微波炉控制系统。说实话,这个代码应该是非常简单的。但是,作为精细的设计者,不仅仅要考虑需求是否完成。还用从整个程序的空间杂度、时间杂度上去分析,并降低整个代码的复杂度。从而进一步降低软件结构、算法实现对处理器的要求,达到对成本的节约。一般来说,成本不光光是BOM成本,还包括人力成本,运营成本,开发成本,维护成本等等。任何软件系统都要测试,然而一份代码要怎么才能比较好测试呢?

其实,我经常问公司新来的同事,设计算法的思路是什么?这个是从计算机的角度去考虑一个问题的解决办法。很多新人是计算机毕业的都无法完整的回答我的问题,失望之余,更想说的是:经验很重要!但是比经验更重要的是知识,比知识更重要的是方法。在理论的指导下去积累经验。减少从经验下获取知识,减少体验式学习这种状态,养成系统的认识分析问题的方法,理论联系实践的方法,实践检验真理的方法,经验必须能被理论解释的方法。所以,这第一点建议,就是希望从事嵌入式的朋友能把计算机基础课程全部系统的学习一遍。

首先,嵌入式只是比PC开发要多了解些东西,本质上来讲并无区别,这些知识当中有一半是与具体工程相关的东西。也就是说,照着流程做,并无太多的为什么,如果硬要问为什么,其实也就是一些工程上的需求。一些嵌入式应用之间可能略有一些区别,可能有些区别还很大,但大致的流程还是相似的。有个比较好的PC开发功底,了解了这些流程,开发嵌入式应该是没什么特别的障碍的。

嵌入式在工程领域最大的问题是软硬件同时成熟,出了问题容易踢皮球。这里就很容想到调试。嵌入式的问题定位较为复杂,尤其是牵涉到软硬件的复杂问题。首先嵌入式的调试手段较为单一。相对于PC平台,稳定性和可靠性都要打折扣。这里不仅包括调试平台的问题,也包括一些调试手段对代码的影响,诸如改变代码的运行时间,改变了代码的动态行为(频度,触发时差等)。做嵌入式对系统更加要有个全面的认识。这里包括从设计方法思路,设计目标要求,硬件的详细设计和软件的详细设计。

了解的越深刻对问题的定位越有帮助。这里就涉及到一个最大的问题,也就是刚出校门很多学生对自己的憧憬:要软件硬件都通。 这个目标向大家坦白,我也憧憬过。当我现在招聘学生的时候,甚至有些工作经验的人都说出这个目标。这个目标不是错,只是计算机软件和硬件这两大块都是非常广袤的领域,说通,目标的确有点点高了。所以在这里,我常常给同事的建议是:如果你的专业是电子类的,可以把精力主要的放在硬件上,软件只作为兼顾,学习一些C语言的基本知识,写一些小型代码,不宜把目标放在全职编程上。如果是计算机专业的,我建议把主要精力放在软件上,学会看懂原理图,了解一些电路的大致功能就可以了。两方面往深里面去都是无底洞。全通的话,的确要些大本事的。这里只是我的建议。所以这一点,要综合自己的专业情况,知识背景,合理的选择自己的职业目标。在嵌入式领域找到自己的发展空间。

最后是一些杂项,我也不分类了。学习嵌入式的方法多种多样。但最好的办法,还是求助于计算机,计算机是自己的第一老师,人都是第二位的。学习知识,实际上是自己对知识建立理解的过程,不要第一时间去听大牛的讲解。首先要有自己的理解,即使是错的,我认错。再通过大牛的讲解进一步的学习,纠正调整自己,可以事半功倍。如果没有自己的思考,自己也只是个鹦鹉学舌的人,缺乏创造力和独立面对问题的能力。久而久之是非常可怕的。

一句话,在自己想把自己变得更强,首先寻求的是能力的全方面的提升,不光光是点点技术。所以,面对这种问题一定要踏实。你要求的薪水高,公司对你的期望也高;每个公司都有特殊的东西,那不是一两天就能学会的,也不是技术能替代的。自己把调子提得那么高,要么惨淡收场,要么勉强完成任务;要么惊艳四座。自己看着办。想反,薪水提得不高不低,给自己一点点时间,企业对你的期望低,能做出点成绩,反倒容易让别人刮目相看,利于自己的长期发展。这里还是有许多学问的。自己的人生,一定要谨慎经营。

学习嵌入式一定要勤奋,编程是一种体力+脑力的活。熟能生巧,这是常识。十万行的编程量是基础。写一些复杂的算法,如A*,树等等算法;再写一些计算机图形学方面的算法,以应用软件为目标,把自己的编程量撑到十万行。这样的强度能保证自己对所用的语言有一个非常的熟练程度,也能对计算机的算法设计和数据结构有个深刻的认识,同时对操作系统的API也能略微熟悉。若能坚持这种训练到达三十万行。那么就会更加的优秀。可为进一步的行业发展,打下坚实的基础。

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