嵌入式工程师，两手都要硬

导言：嵌入式工程师，两手都要硬 我是2011年毕业于三流本科学校的，大学时候学的电子信息工程，毕业后通过关系进入到本行业的一家公司，做硬件开发。

我学习差，刚进公司啥都不懂，简单的上拉下拉电阻不知道什么意思，三极管更不懂得开关座用啥的，我记得我们领导当时说过一句话：你是我见过做研发基础最差的。在后边的四年我一直在这家公司工作，慢慢的也适应了工作，不得不说，刚毕业的学生确实劲头十足，我也得感谢自己那时候的努力和付出，慢慢的基本上对硬件开发也都熟悉了，自己也可以独立设计电路，独立做个MCU系统，独立画板等等等等，所以我想说，对电子行业有兴趣的各位，不要害怕基础差，只要你开始这份工作后，有一颗肯学习的心,慢慢的一切你都会熟悉和上手。

2011年到2014年四年整的时间，我都在一个公司，公司属于国企的三产，待遇不高，但是公司管理层次分明，文件严格按照9000标准卡，公司部门之间也都是依靠文件联系，部门内部真的是非常非常和谐，有老有小，大家一起工作，基本上没有什么内部斗争，工作也很轻松，经常有时间听他们谈谈古代历史，一起侃侃大山之类的。现在的公司文件一团糟，采购的BOM与生产BOM完全不一致，研发没有BOM备份，原来人走了找不到原始文件，分管研发的老总直接越过研发经理与具体研发人对话，感觉研发经理就像是打杂的，不过研发经理上个月辞职了;现在公司研发人员不多不说，好几个项目同时进行，领导只会压你时间，只会催你进度。对于这些我想说的是,如果你是毕业生我建议选择一家管理相对成熟的大一些的公司，即便是技术你没有小公司学的全面，但你得到的是一个管理模式的头脑，一个系统的研发体系和一个让你步入职场不至于失望的起点，但是也可能让你后续的工作感觉很不顺心，如我现在一样。

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去大企业还是去小公司？ 我是从去年9月份辞职，然后到了一个相对陌生的城市发展，说实话，是因为我对象喜欢这个城市，也就来了。一开始辞职时候找了一家物联网公司，因为没深入了解，导致了干了一个月之后就辞职了，那次辞职是裸辞，辞职后的压力很大，不断的找工作，发现真正适合的工作只能是本行业的工作，其实从2014年年初我就有点厌倦硬件开发的工作了，后来迫于生活压力，又快过年了，原来城市的一家世界500强的公司录用了我，我就暂时又回到原来城市工作，与对象暂时分居两地。进了500强的大公司，确实感觉到与小公司不一样，但是说句实话大公司里面的人际关系太复杂了，复杂的超出了我的想象程度，一个完全不懂研发的人管理研发，不懂电路的人做电路设计，刚毕业的人没接触过DSP写出来的程序就敢用来做小批量，唉，不说了。今年三月还是由于感觉跟对象在不同城市又辞职回来了，不过也错失了一个能在大公司往上爬的机会，那时候基本在大公司转正就可以自己负责电路开发这块(其它人都不懂)，不过也不后悔，看看他们那边的小高层，全都是心眼啊。 辞职后又开始新的找工作历程，大约一个月后找到了现在的工作，裸辞找工作就像剩女找对象，会慢慢慢慢的放低自己的要求,后来就来到了现在的公司。公司研发人员有10多个，但是上位机的太多，做MCU和产品硬件的这边一共5个人。现在的感觉就是公司管理特别混乱，没有一套完整的产品研发-生产体系，研发出来的新产品出货速度太快，导致后期维护量巨大，生产也是一塌糊涂，一个集中器生产100台，至少有40台以上会有毛病，刚才领导又来催时间了，研发这边的领导也是个逗比，就知道催催催，也不看具体工作数量和质量。文件管理混乱不堪啊，真心的，领导哪天想起来了就让你出个这文件，哪天又让你出个那文件，真心烦。 在这一行干的越久就会越明白，这行想继续做下去，要么自己有好的项目自己干，要么有兴趣，要么遇上一个让你想跟随的好领导。 对于选择工作上，个人感觉毕业后有机会进大公司一定要进大公司，一个系统的公司可以给你一个系统的培训，让你有个整体的工作思路，小公司当然有小公司的好，什么杂活都干，学的东西必然多，但绝对不利于个人的长期发展。

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聊聊招聘

从2012年开始，不断看到人家说嵌入式怎么学。 单片机 ARM Linux C 汇编 C++ QT 驱动 说来说去都围绕这几个单词。 不知道是培训机构的影响还是怎么回事， 一大群开发初学爱好者迷失在Linux驱动开发 Bootloader移植中，还有QT移植中?甚是心痛。 如果是一个学生，如果是一个即将走向嵌入式开发岗位的兄弟。 好好的在Linux环境下，写点C代码，实现点数据结构练习基本语法和算法。 调用调用open read ioctrl 然后写点进程线程和网络，做个项目。 扎扎实实的，基础牢牢固固的，对于我们招聘初级工程师来说，是最喜欢不过的了。

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软硬兼修，后顾无忧

据网友光华居士表示“嵌入式软件工程师，两手都要硬！”嵌入式软件编程显然不同于PC软件开发，它和硬件密切相关。想写好嵌入式软件代码，就必须了解清楚所使用MCU的硬件特性、各个外围电路和接口电路的原理。不仅要深挖细究MCU内核架构的知识，是否支持浮点处理器/DSP，是否支持协处理器、指令数据缓存。 还要了解MCU的编程模型、各种存储器的地址空间分配及其访问效率如何，在MCU之外，还必须了解各种电路知识，什么地方需要上下拉，什么地方需要加滤波电路，什么地方必须隔离，哪里必须加抑制器件，等等不一而足。 为什么需要了解到这种程度呢？1.软硬结合，更好地实现用户需求。比如输入捕捉，如果是通过上升沿或者下降沿捕捉，加了不合适的滤波电容会造成对沿的破坏，不加滤波电容就会受困于各种空间干扰产生的杂波。 倘若硬件工程师搬来的是加了不合适电容的电路，搞得沿之间位宽失真，便会出现数据不正常的偶发故障，倘若硬件工程师搬来的是不加电容的电路，搞得软件工程师必须进行软件滤波，把代码搞得又复杂又难解，你说这怨谁来着？ 2.方便定位Bug。爱因斯坦曾经说过，“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或试验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性、从新的角度去看旧的问题需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。” 钻研硬件电路可以帮助软件工程师提出更多解决问题的思路，发现导致Bug的更多可能性。一般来说，当遇到Bug时，对硬件一知半解的软件工程师只在代码层面上打转转，基本不会在硬件方面提出问题，最终为了迎合蹩脚的硬件设计出别扭无比的代码，却不曾想，只要稍稍改变一下硬件设计，就可以轻松且优雅地完成代码设计。 3.艺多不压身，求人不如求己。当我们对硬件电路设计起了怀疑，倘若自己悄没声地拿起烙铁飞个线、换个元件，验证了自己的思路，这时直起腰版、拿着板子理直气壮地去找硬件工程师，岂不是顺顺利利，又送顺水人情？ 倘若直接拿着板子，心底发虚面上露怯地去找硬件工程师理论，一场唇枪舌战在所难免，腥风血雨不说，到头来硬件工程师硬着头皮给你调调电路，真是解决了问题还好说，若是自己思路错了，那不是自找苦吃？上个班，挣点钱养家糊口而已，当个老好人，和同事其乐融融多好，吵来吵去，搞得那么辛苦，何必来着？

但是实际中嵌入式开发需要的知识体系和技能，80%其实跟硬件平台无没有无关系的。比如计算机系统原理、编程技能、程序的编译链接、你对Linux内核的理解、设备模型、驱动架构、项目管理等等。 真正跟硬件平台有关的，比如驱动开发，上面的框架是跟平台无关的，下面跟各个硬件平台的适配部分，可能跟硬件平台就有关系了，寄存器配置、开发板硬件配置等。而对于嵌入式工程师来说，尤其是驱动开发工程师，等你工作后，你会发现，跟应用开发相比，真正要写的代码量很少，往往只需要改几行代码。但是往往这几行的代码量，需要你深厚的背景知识：硬件知识、通信协议、对芯片、开发平台资源掌握、对Linux内核架构、设备模型、驱动框架的理解，这些才是嵌入式工程师的核心竞争力。 如果你看到很多广告还在以开发板或者平台作为噱头，能拿多少工资作为宣传，这时候你的脑海里要有这种意识，这是一种推广宣传。工资多少是由你自己的水平和市场大行情决定的，虽然在面试时HR会对你本身的水平评估有一些误差，但是要相信，时间会证明你自己的真实价值，不断提高自己的知识水平和技能才是王道。真正的技术需要自己花时间慢慢吸收、积累、消化，内化为自己的知识体系和技能。外在的心灵鸡汤或高煲老鸭汤，只能让你一时地热情高涨，产生暂时的错觉，并不能真正的提高技能。

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学嵌入式≠学ARM≠学开发板

据王利涛表示，很多嵌入式初学者认为，学嵌入式，就是学习ARM，就是学习开发板。买一块开发板，然后在上面“移植”u-boot、Linux内核，再使用busybox制作一个根文件系统，大功告成！觉得可以出去找工作了。这其实是有一定片面性的：首先ARM是个CPU架构，跟PC上的X86架构一样，你见过有人在Windows下面学习C/C++编程、MFC编程、网络编程、互联网编程，说自己学习X86的吗？当然，也不可否认，嵌入式平台的多样性、硬件的可定制性导致我们在嵌入式平台上开发应用程序、驱动之前，首先要搭建这个平台，就像我们在Windows下面要装操作系统一样，但是这仅仅是我们学习嵌入式开发的第一步。 其次，关于系统的“移植”，很多人玩了开发板之后，会在自己的简历上写自己移植过u-boot，Linux内核......其实，这种写法也是有点瑕疵的。真正的移植，往一个新的芯片或开发板上porting一个u-boot或Linux内核，那可不是一个人能干的事情，是一个团队干的事情。时钟、DDR、存储，可能牵涉到各个模块，哪里遇到问题，都需要各个模块的owner去debug，有时候甚至可能是芯片的bug，或者硬件开发板的bug，这就需要我们使用软件去解决、去规避这个坑，这都需要我们在很短时间，甚至一两天的时间去解决这个问题，需要一个团队的各个模块专家合力完成。所以说，我们所说的“移植”，其实就像是在Windows下面安装操作系统，按照步骤完成装机。当然，通过这个过程，可以加深我们对嵌入式系统的理解，但是我们首先要知道的是，我们“移植”的系统，都是芯片公司团队做好的系统镜像，我们做的只是配置、编译、安装、甚至升级这些基本的操作。这些环境只是我们学习嵌入式开发的平台，万里长征才走完了第一步。 嵌入式越来越复杂，一个SOC芯片上集成的模块越来越多。以手机为例，典型的嵌入式产品，我们看看上面集成了多少模块：触摸屏、LCD、USB、WiFi、4G等无线通信、音视频编解码IP、DDR、存储控制器、3D/2D加速、GPS、指纹识别、NFC、DMA、G-sensor各种传感器.......。可以说，现在一个手机的复杂度和硬件配置，已经超过我们的桌面PC了。除了不断增加的硬件，软件方面，比如Linux内核，光内核代码就有1000多万行，每天更新的速度超过你学习的进度，你能学得完嵌入式的所有知识和技能吗？ 早期PC时代，我们知道能做出X86 CPU量产的也没有几家，Intel、AMD和威盛。但是嵌入式时代不一样了，ARM的IP授权模式导致不同的芯片厂商百家齐放，不同的SOC平台和开发板眼花缭乱，针对不同行业需求定制的SOC平台雨后春笋：手机芯片、平板芯片、视频安防、物联网、汽车电子、工业控制，甚至人工智能AI芯片....，你到Linux内核的ARCH下面可以看看有多少种CPU架构，再到arch/arm下面看看有多少种开发平台，这还只是加入到内核mainline的平台，算上没有加入Linux内核主线的各种平台，其实数量更多。 众多的芯片架构、不同的开发板平台，我们该如何去学习？ 嵌入式和PC的概念也越来越模糊了，Intel已经推出X86架构的CPU和嵌入式产品了，比如平板。ARM也开始进军服务器和笔记本领域了。无论什么CPU架构，ARM、X86、MIPS、PowerPC，还有最近火热的物联网芯片，无论是做嵌入式产品，还是PC、服务器，他们的底层本质其实都没有变，都是计算机原理和系统架构，都是冯诺依曼的计算机架构，图灵原型机的各种实现。 不断复杂的软硬件系统，对嵌入式工程师或者学习者来说是一个挑战。这对我们本身的知识和技能有一个更新的要求。早期51单片机时代，我们可以自己使用面包板或者自己画PCB，做一个开发板，然后在上面开发软件。软件、硬件自己全搞。现在不断复杂的SOC平台，再想一个人全搞，软硬通吃，基本不可能，这也导致我们需要分工协作来完成。首先软硬件的分工，各司其职，各自精通自己的领域，然后进行软硬件整合，协作开发。再次，软件方面，嵌入式软件也越来越复杂，Linux内核1000多万行，android源码下载下来就占几个G的空间，自己想全搞，同样不可能，同样需要进行分工。比如android，需要分为BSP工程师、Linux内核工程师、驱动工程师、android中间层开发工程师、APP开发工程师。对于一个Linux内核，也需要分工，各个模块同样进行分工：Linux内核的USB子系统、音频子系统、视频编解码、文件系统......把其中一个模块你搞精通了，工资绝对不是问题。 对于嵌入式学习者来说，我们该学习什么，或者说如何学习？才能提高自己的职场竞争力，或者说对于一个新手来说，如何通过自学，达到公司的用人标准和技术要求，找到一份自己想要的工作？ 首先，你要学会做减法，从现实出发，要有这样一个意识：我不可能精通所有的嵌入式技术，学会坚持，制定合理现实的小目标。很多人喜欢那种不切实际的广告轰炸营销，击中你心理上的某个软肋，某个G点，一下子兴奋起来。越熬越浓的心灵鸡汤，并不能解决我们吃饭的生存现实问题。很多人，包括我，在学习的时候，都喜欢给自己树立各种路线、计划、日程表。制定计划时激情满满，热情高涨，激动得睡不着觉。计划宏伟而饱满，仿佛成功就在眼前。但是往往不切实际，往往在早期，遇到各种困难，各种坑，各种拖延导致没有坚持下来，最后夭折。然后接着制定下一个宏伟的计划，继续夭折，生活周而复始，day after day。观察我们生活周围，真正做出成绩的都是那些基于现实出发，能一路坚持下来的人，day by day。有时候你会发现，并不觉得他们有多聪明。 其次，保持自己的兴趣，说白了就是为了坚持下去。见过很多人想学习嵌入式，花了很多米买一块开发板，激情满满，过一段是过去再看，已经不折腾了。嵌入式开发难，难在哪里呢？主要在于开发环境的搭建，软件调试上，不像在Windows上使用VC开发程序，集成开发环境都帮你弄好了，各种断点、单步、查看堆栈、寄存器、内存窗口。而嵌入式不一样，硬件环境搭建会遇到各种各样的问题，各种电脑的兼容问题，各种莫名其妙的问题，有时候着实让人抓狂，时间久了，慢慢地学习的激情殆尽，也就不想学习了。这还不算什么，更严重的是，很多人学习嵌入式遇到挫折，往往会打击人的自信，觉得自己能力不行，智商不够，不适合干这行，在心理留下了阴影。对于个人学习者来说，买了开发板，你不买配套的万用表、示波器等调试设备，遇到硬件问题也是一筹莫展，无法解决。其实我们可以完全使用其它的平台去开展我们的研究和学习，比如QEMU，一款可以仿真开发板的开源软件，使用这款开源软件，我们可以在电脑上虚拟一个世面上流行的开发板，然后再在这个仿真的开发板上跑u-boot、Linux内核、挂载根文件系统，使用和开发板一样的源码，运行效果和真实的开发板是一样的。而且，使用QEMU的好处就是，“硬件”永远不会出问题，可以让我们避过硬件的各种坑，腾出更多的精力去研究嵌入式软件的各种架构、编程技能、内核驱动....，这些才是嵌入式工程师的核心竞争力，需要花大量的时间不断地去积累，去磨合，去提高的。把大量的时间耗在一个本该不属于学习范畴的硬件bug上或者硬件环境不兼容上，不划算，因为你以后进公司后，遇到同样的问题，找硬件工程师，半分钟帮你搞定。所以说，选择一个理想的嵌入式学习平台，尤其对于初学者来说，很重要。 最后，要保持学习的深度，刻意练习。不要让自己永远待在学习的舒适区，要学会挑战自己，不断去扩展自己知识的边界，完善自己的知识体系和技能。很多人买了开饭，按照教程，“移植”了u-boot，Linux内核，制作了根文件系统，然后就陷入了迷茫：接着要干什么？要学习什么？想学习又感觉深入不下去，东一耙子，西一耙子，看看这，看看那，时间不知不觉就过去了。其实，学习嵌入式，基本的嵌入式知识和理论学习还是必要的，很多人推崇边做边学，到项目中学习，实践出真知。当然这也是一个方法，但是也有弊端，那就是学习的不系统，很多有心人到后来还是得回来补课，完善自己的知识体系和技能。很多人玩开发板，烧写镜像，玩得贼溜，但是你知道这里面的原理吗？知道JTAG怎么下载的吗？Jlink和JTAG有什么区别？为什么PC上要装个JTAG软件而Jlink不用？程序的编译和链接是怎么样的？为什么内核镜像要下载内存的某个地址？换个地址行不行？为什么我们编写的程序要在有OS的环境下运行，在ARM开发板裸机环境下，你能写一个跑起来的程序吗？只有对这些问题深入思考，你才会对嵌入式有一个更深的认识，超越了平台，一通百通。