嵌入式开发者技能大全

合格的嵌入式开发者应是多面手，应具备各方面的技能，包括从硬件到软件到应用（电力系统保护，自动化，控制，人工智能，机器学习等），从单板到系统整机，从技术到管理，甚至吹拉弹唱也需要了解一点，做项目管理时可以提升团队气氛和丰富业余生活。

嵌入式知识和技能体系庞大，样样精通者凤毛鳞角，一般都是一专多能，各类技能多少都能说上一点。按照嵌入式开发层次关系，整理嵌入式开发者技能大全如下。

 

1、处理器

  MCU架构及开发。MCU（Microcontroller Unit），俗称单片机（Single Chip Microcomputer），把中央处理器（CentralProcess Unit，CPU）的频率和规格作适当删减，并将内存（Memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD等驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同的组合控制。常见的MCU包括Intel的C51/C8051F系列，Motorola的68K系列，MicroChip的PIC系列等。

  MPU架构及开发。MPC指微处理单元，一般不带外围器件（如存储器阵列等），是高度集成的通用结构的处理器。典型如Intel的X86系列、飞思卡尔的PowerPC系列、P1系列，ARM架构处理器等。

  DSP架构及开发。DSP采用哈佛结构，同一个时钟周期内可以多次访问存储器，多级指令执行流水结构提高了系统的执行效率，DSP芯片常用于复杂的运算，典型如TI的TMS CXX系列，ADI的SHARC系列、Blackfin系列等。

 

2、CPLD&FPGA架构及开发

  CPLD&FPGA作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。通过可编程逻辑单元实现各种算法和组合逻辑。 

  基于CPLD&FPGA实现程序开发。包括RTL门级逻辑图设计，VerilogHDL程序设计，VHDL程序设计，XILINX编译软件使用，ALTERA编译软件使用，低速串、并行通信控制器设计，高速串行通信控制器设计。

 

3、电路设计和分析

  包括模拟电路和数字电路设计，包括器件DataSheet阅读，原理图及PCB阅读等。

 

4、原理图/PCB设计工具

Cadence，Altium，PADS，DXP等。

 

5、电路仿真工具使用

Multisim，Pspice，ADS，MATLAB等。

 

6、分立类电子元器件工作原理和选型

电路防护类器件，阻容器件，电感磁珠，DC/DC，晶振，二极管，三极管，稳压管，光耦，MOS管，IGBT，继电器，开关和按键，LED指示灯，PCB板用接线端子，交流互感器等。

 

7、集成类电子元器件工作原理和选型

        AD，逻辑器件，DA，运放，计数器，触发器，锁存器，译码器，SRAM，SDRAM，DDR，FLASH，EEPROM，接口芯片等。

 

8、失效分析与可靠性

物料的构造与工作原理，金相切片，显微观察，PCB形变测量，HALT实验技术，可靠性计算等。

 

9、硬件测试（器件、模件、整机）

元器件测试方法，模件、整机测试方法，元器件、模件、整机测试问题分析，国标、行标理解，EMC问题分析和解决等。

 

10、操作系统架构及开发环境

了解操作系统原理及基本编译原理。操作系统提供CPU资源管理、外设驱动、内存管理、线程/进程管理、文件系统、网络通讯、安全机制、界面管理等。嵌入式实时操作系统的基本特征是事件响应的快速性和确定性，在嵌入式系统中广泛应用。

通用操作系统包括windows、Unix、LInux等。目前在嵌入式领域广泛使用的操作系统包括：嵌入式实时操作系统µC/OS-II、嵌入式Linux、WindowsEmbedded、VxWorks、FreeRTOS、QNX等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等。

 

11、底层驱动开发

VxWorks操作系统驱动开发，Linux移植，Linux开发，单板DTS配置以及根文件系统生成（Buildroot），U-BOOT移植和开发，C语言开发，Python语言开发，Makefile编写，GNU编译器及工具链的使用，Linux操作系统使用。

具体包括以太网驱动，SPI驱动，I2C驱动，文件系统驱动，CAN驱动等。

 

12、系统软件设计

面向对象，设计模式，UML，嵌入式多任务开发，重构，多核开发等。了解常用的开发过程，如敏捷编程，测试驱动开发等。

 

13、系统软件开发

熟悉开发语言，包括：C，C++，C#，QT，Python，JAVA，等。熟悉WEB 开发，开发规范等。

 

14、数据结构与算法

常用数据结构和算法，图论算法，数字信号处理算法，小波算法等。

 

15、网络与通信

计算机网络原理，TCP/IP协议原理及分析，IEC61850规约（建模，MMS，SV，GOOSE等），103规约，104规约，DNP规约，Modbus协议，物联网Zigbee协议，bluetooth，wireshark等报文分析工具，环网HSR协议，网络安全等。

 

16、数据库

数据库原理与设计，SQLite/Access/MySQL/SQLServer/Oracle/大数据hadoop等。

 

17、界面和图形库。Zinc，UGL，QT，SVG，MiniGUI等。

 

18、应用知识（以电力系统自动化为例）

电力系统常识，继电保护知识，测控知识；智能变电站网络架构，网分，故障录波器，保信，远动等。

 

19、调试和测试

软件测试基础，61850规约测试，网络测试，时间管理测试，应用功能测试（继电保护功能等），ATS测试开发与使用，Labview测试程序开发等。

 

20、项目管理

  配置管理如版本管理工具Git使用等，项目计划与任务划分，项目进度跟踪，项目协调等。