1.嵌入式学习路线和方法

嵌入式工程师成长之路 系列文章 总目录
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1.嵌入式领域

嵌入式是用来做产品或做控制系统的一类技术的总称。把嵌入式看成一个行业我觉得是不对的，你可以说智能电视是一个行业，无人机是一个行业，他们都使用了嵌入式技术。

整个领域如下图所示：

英国有一家芯片设计公司，名字叫arm。arm这家公司很特别，它只设计芯片，不生产芯片。我们把arm设计输出的东西叫芯片内核。它是整个领域最上游的公司。

把嵌入式领域比作房地产建筑行业。
（1）arm公司就是建筑设计师，并且这些设计师能力非常强。他们只设计图纸，类似的公司还有intel。

（2）ic设计公司就是房地产公司，房地产公司也有自己的设计师。但这些设计师是把arm公司设计的图纸买过来，进行二次开发。并且针对自己的房地产项目的侧重点，对图纸进行不同的修改。

譬如，如果是刚需项目，那就把房屋面积整体改小，改到100平左右；如果是酒店房地产项目，那就把房间改大；如果是别墅房地产项目，那就把楼层高度加高。

也就是ic公司把arm公司设计的芯片设计图纸买来之后，针对自己所定位的行业来设计适合该行业的芯片。我们也把这类公司称为SoC芯片原厂。

譬如意法半导体，他们拿到arm公司的图纸之后，针对微控制领域的特点，设计出了非常受欢迎的stm32芯片。譬如华为海思半导体，他们拿到arm公司的图纸之后，针对路由器等通信领域，设计出对应的芯片。

这些公司也仅仅是对图纸进行二次开发，这些公司输出的东西还是图纸。因为他们自身没有把图纸变为芯片的能力。华为找到台湾的台积电晶圆代工厂，让他们帮忙根据海思设计的图纸把芯片加工出来。

就好比建筑设计师没有建房子的能力，他们把建筑图纸设计出来之后，需要找专门的施工队，让他们按照建筑图纸来施工建房子。

（3）产品公司就非常多了。
譬如无人机公司，很多四旋翼无人机公司使用意法半导体的stm32来做无人机的主控。譬如oppo手机用高通的芯片来做手机。譬如小米公司用amlogic的芯片来做智能电视。

但stm32是通用的微处理器，也就是它可以用在绝大多数的控制系统中，譬如以前公司做过的空气净化器和给非洲人民做的智能磨面机。

（4）方案公司
有公司就是自己做无人机，智能磨面机或空气净化器的，自己研发，自己找代工厂生产，打上自己公司的logo对外销售。这类就是产品公司，但如果产品公司不想自己研发，譬如人手不够，知识储备不够，那这些产品公司就会去找方案公司，俗称外包公司，帮忙研发产品，产品研发好之后，再贴产品公司的logo。

有些大的工业设计公司也会承包产品方案的设计，工业设计的首要工作是帮客户设计产品结构；如果该设计公司有供应链和开模方面的经验，有些创业公司也会把所有东西都包给设计公司做，这里的设计公司其实也担任了一个方案公司的角色。

2.cpu架构和择业

arm针对目前的市场，设计了三种不同的架构。
（1）针对于微控制器领域，设计出了cortex-M架构，譬如意法半导体拿到这个cpu架构图纸，在此基础上设计出了stm32；飞思卡尔也拿到这个cpu架构图纸，在此基础上设计出了k60。基于这种架构设计出来的cpu主要是对标以前的51单片机。

cortex-M架构又分很多细分领域，譬如低功耗领域，cortex-M0，通用微处理器领域，cortex-M3，高性能微处理器领域，cortex-M4，除了增加了特定的功能模块和性能稍微有所提升之外，它们本质上没有区别，会一种类型，很容易就能学会其他类型的。

智能磨面机，空气净化器，3D打印机或很多的无人机都是使用这种架构的cpu做主控。如果是做这种产品，需要依次学习以下知识：
[1] C语言
[2] stm32芯片裸机编程，也就是用C语言来操作各种外设。
[3] rtos。
[4] 模拟电路设计，mcu外围电路设计。
然后自己再从0到1做一个项目，包括软件和硬件。

有以下工作岗位：
（1）stm32工程师，单片机软件工程师，嵌入式软件工程师。
（2）嵌入式硬件工程师。
大公司一般也分得比较细，有专门的嵌入式stm32软件工程师和嵌入式硬件工程师。最好的方法就是自己到前程无忧等招聘网站搜索，看看这些工作岗位需要什么样的专业技能.

这种主要是做mcu外围电路设计的，主要是mcu和模拟电路需要掌握。

这两种主要是做软件的，C语言和arm微处理器是核心。
如果你就想做无人机：

如果你就想做电机控制：

没事就到招聘网站上看看这些招聘信息，你就知道你要学什么了。

（2）针对消费类电子领域，设计出了cortex-A架构。cortex-A架构也分了有很多种类，譬如单核心cpu架构cortex-A8，四核心cpu架构cortex-A53等。三星公司拿到arm公司设计的架构图纸，设计针对智能手机行业的芯片。联发科拿到arm公司设计的架构图纸，设计针对智能电视行业的芯片。

手机、智能电视、机顶盒、智能音箱等产品比微控制领域的产品更复杂一些。这类产品一般都是直接跑linux或Android的。所以这种嵌入式行业，分工更明确，也基本是比较大的公司，小公司因为人数少，很难有这样的技术储备，很难搞定。

这种产品非常复杂，我就拿我之前从事过的智能电视行业举例吧。

xx公司（某芯片原厂）拿到arm cpu架构的授权之后，开始设计针对智能电视行业专用的SoC，譬如将音视频编解码硬件模块集成到SoC内部，将自家wifi芯片集成到SoC内部。图纸设计好之后，会首先在一台芯片模拟器上预演，也就是看看芯片设计是否有问题。怎么预演呢？这就是软件团队的工作了。软件团队有bootloader团队（uboot团队），linux内核团队，Linux驱动团队，Android团队。

boot loader团队开始移植uboot到芯片模拟器上，先把bootloader跑起来；紧接着再是linux内核团队负责把Linux跑起来，驱动团队一般也负责uboot的驱动，驱动都整好后，再是Android，一步一步得把整个系统跑起来，如果没什么大问题，就把图纸给台积电，让他们代工生产。等拿到芯片后，再在真实的芯片上把上面的步骤重新做一遍。

需要依次学习以下知识：
[1] C语言

[2] cortex-A8架构的处理器，譬如三星的s5pv210，对应的开发板厂商有：深圳九鼎或友善之臂等。对于软件工程师来说，SoC是单核的，还是多核的都不重要，对软件开发并没有什么本质区别。并且s5pv210的资料众多，更好学习。把它学会，基本可以无缝对接其他多核处理器。

[3] uboot，知道怎么用uboot的命令，知道怎么移植，如果想深入，研究一部分源码也是可以的。

[4] linux应用，主要学习linux的系统api，知道怎么调用，什么场合下使用什么。

[5] linux驱动，驱动往往是最难的，但也仅仅是一开始，知道套路后也不过如此。
还有一类工作是和Android相关的，做整个Android系统，注意，不是Android app开发，主要是Android framework开发。Android app调用Android提供的api，而这些api本身调用了linux驱动，linux驱动再通过写寄存器来操作硬件。

因为只有芯片原厂才真正最熟悉这块SoC（因为是他们自己设计的），设计这个东西的人比任何人都了解这个东西怎么使用。

所以，SoC原厂把芯片、智能电视的主板以及配套的系统软件都弄好，基本上，一开机就能正常看电视了。把这三者再卖给做产品的公司，譬如海信电视，譬如小米电视，譬如TCL电视，TCL拿到原厂给的这三个东西之后，如果需要修改，譬如重新定义电视按键的功能，可以TCL自己修改，也可以喊原厂帮忙修改。这里就涉及到了三种工作岗位了。

SoC原厂自己的linux驱动或系统工程师，SoC原厂和TCL产品公司之间的对接，需要SoC原厂的FAE和TCL公司的FAE参与，如果FAE解决不了，再喊SoC原厂的linux驱动工程师帮忙。TCL也有自己的linux驱动工程师，不过他们肯定没有原厂的驱动工程师那么了解这个芯片，所以绝大部分需要原厂的驱动工程师配合。

公司里面有几个专有名词：
（1）FAE：现场工程师。譬如产品有问题，原厂就要配自己公司的FAE去客户那里出差，解决问题，所以FAE是需要经常出差的。并且出差一般是常驻，我之前有同事在青岛海尔电视驻扎了半年，出差补贴还挺高，所以我们当时非常羡慕。如果出差解决不了问题，原厂就会让公司研发人员协助。
但如果是应届生一出来直接去做FAE，离职率也比较高，相对来说FAE侧重的是整体，对项目和产品的总体都比较了解，有点类似于小公司的产品经理，这对于就想做技术的年轻人来说，可能学不到具体的技术，所以离职率也比较高。

最好是做了几年技术之后，再去大公司做FAE，这样心里比较有底。女生做FAE的还挺多的，毕竟不用写代码，还是挺不错的。

（2）PM：项目管理/项目经理。负责协调资源以及和客户对接。
（3）RD：研发工程师。需要写代码的，需要画原理图的。需要有钻研精神，一般负责搭平台，将基础代码跑通，男生偏多。软件的话，一般是用c语言开发。

（4）AE：业务工程师。RD把整个系统跑起来之后，接下来就是AE根据客户的要求来编写产品具体的业务逻辑了。可以理解为就是做项目的，譬如做智能音箱，至于智能音箱跑的linux系统，他们可以不同管，他们只要在linux系统的基础上开发智能音箱产品本身的业务逻辑。一般是用C++开发。

做驱动最好是去SoC原厂，因为那是比较有技术含量的；但原厂不多，所以绝大部分Linux驱动的工作都是在产品公司。有些产品，譬如车机系统，往往买到原厂的芯片之后，只要Android系统或linux系统能够跑起来就行了，剩下的绝大部分车机系统本身的软件开发都是产品公司自己完成，这种公司可能配了一到两个驱动工程师，剩下的都是linux应用工程师。

linux应用这种工作岗位非常多。
工作岗位有：
Linux驱动工程师
Linux应用工程师

以上两种都是产品公司。

寒武纪和联发科都是SoC原厂，上面的是原厂的驱动工作。

在原厂做linux驱动工程师，主要是在做什么呢？
主要有四种工作内容：
（1）解决产品的bug。当然这个bug必须是和你维护的模块有关。譬如你在维护gpio按键模块，如果产品的测试人员，也就是QA，发现按键不管用了，怎么按都没反应，经过一套bug管理系统之后，这个bug就会被领导分给你，然后你只需要解决它就行了。这类工作不多，因为驱动往往很稳定，基本不会有什么bug。

（2）解决客户定制化的需求。譬如TCL有一个新需求，需要按连续按两下电视按键之后，电视机进入home界面，刚好你在维护按键模块，所以你需要写代码实现它。这类工作内容也不会非常多。

（3）由于芯片迭代，导致你维护的模块的寄存器发生了变化，这是你也需要修改代码，让这个驱动能在新的芯片上继续使用。这类工作很多，基本一个月就会迭代一次芯片，当然还包括客户一些定制化的芯片。

（4）linux系统迭代，譬如linux系统从4.9升级到5.0，如果你负责的模块刚好调用了内核的接口，譬如申请中断，申请gpio，如果这些接口刚好发生了变化，那么你也需要修改驱动代码。这类工作一般两年一次。

在原厂做linux驱动比较稳定和轻松，工作基本是双休且福利很好。
还有一些比较专的行业。譬如音视频编解码行业。一般需要学习c++和qt，然后在学习ffmpeg，opencv。

（3）针对军工领域的cortex-R架构，这种架构的cpu我也没接触过，不好妄自下笔。

3.专业术语的含义

cortex-M、cortex-A、cortex-R这些是arn公司设计的cpu内核，是最核心的东西。arm7是arm以前设计的架构，现在已经不再维护。armV7、armV8是指cpu指令集。cortex-A8采用就是arm-V7的指令集（可以理解为汇编语句）。

4，总结，嵌入式进阶路线，仅供参考

嵌入式是一个领域，不是一个行业。行业不同，具体的嵌入式知识是不一样的，但基础都是一样的。
（1）大学阶段和工作一年，如果从大二开始学习嵌入式，这里一共有4年时间，这段时间把嵌入式的基础知识好好学完，stm32，rtos，模拟电路，电路设计，arm裸机，uboot，Linux应用，linux驱动。

（2）工作后的两年左右的时间，学习行业知识：找到一个自己感兴趣的行业，因为每个行业对应的行业知识是不一样的。譬如无人机行业，需要学习直流无刷电机控制，飞控算法。譬如音视频行业，如果是做底层，linux摄像头驱动，编解码模块（但这一般只有在原厂才能真正接触）；如果是做应用，就是ffmpeg，opencv这些。
每个行业所需的行业知识都是不一样的，

（3）花一到两年学习行业标准以及摸清楚你做的产品需要哪些认证。
每个产品，都不是随便就能拿到市场上去卖的，必须有相关认证。把认证，供应商上下游摸清。

如果还在学校，有很多时间，学习嵌入式就不要再纠结要不要学硬件，要不是学linux，还是只做stm32这种问题了，把你的职业生涯拉长，你会发现，学的东西越多，学东西也就越快，等后面发现自己感兴趣的行业时，在侧重去学习该行业的专业知识。

如果是转行或再次择业，嵌入式工资一般，相对于互联网行业，工资还是比较低的，并且学习内容非常多，如果没人告诉你要怎么学，要学什么，很容易陷进去而出不来，要慎重。但一旦进入该行业，由于门槛比较高，可以很好的保护你的职业生涯，并且硬件这方面的工作，从事时间越久越有价值。
所有嵌入式行业，基础知识永远都是c语言、arm的处理器以及模拟电路，其他的就要看具体所在的行业了。

这个时候你已经毕业3到4年了，加上学校的那几年，估计已经在嵌入式领域折腾七八年了，你已经是大神了。