硬件|芯片|操作系统?嵌入式职业发展复盘

发布于:2024-10-11 ⋅ 阅读:(13) ⋅ 点赞:(0)

入坑接触嵌入式领域十余年,最近看到一些课程做的不咋滴还收费,所以动了以当前浅薄的经验来写嵌入式岗位的发展脉络;

主要解答硬件工程师、芯片设计师、操作系统工程师的从小白开始的晋级路线;

同时整理自己用过的书籍和视频资料,希望对你的职业发展有所启发。而更新的嵌入式和影像工作经验通过博文形式持续更新。

一、嵌入式介绍 二、嵌入式基础 三、嵌入式硬件体系 四、嵌入式软件体系 五、影像嵌入式 资料

一、嵌入式介绍

介绍:什么是嵌入式?以嵌入式处理器为核心,执行特定独立功能的计算机系统。IEEE的定义是“用于控制、监视、辅助装备、机器和设备进行的装置”。

应用:应用广泛包括智能家居、智能制造、物联网、消费电子等诸多领域。

前景:科技发展,智能科技发展就离不开嵌入式的角色。

职业发展:嵌入式硬件工程师、嵌入式软件工程师、射频工程师、芯片设计工程师

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二、嵌入式基础

嵌入式基础分为两个类:硬件电路和编程,作为嵌入式领域不同于java等脱离硬件的软件编程,需要在基础软件硬件的知识都需要具备一些,在之后的工作中嵌入式的软件和硬件工程师两者经常有非常多的交接和配合。

(1)电子电路基础和计算机基础,学习电路分析,了解基本的电路知识,可以读《电子电路与电子技术入门》。学习计算机组成和计算机原理,可以更加全面理解计算机构成。

(2)数字集成电路设计:包括原理图设计和PCB设计,可以读《[晶体管电路设计(上)].铃木雅臣》《信号完整性与PCB设计》,使用Altium Designer或者cadence进行电路设计和PCB layout。

(3)模拟电路仿真:主要是运放和晶体管以及外围电路的设计,读《运算放大器权威指南》,使用proteus进行仿真。

(4)C语言编程:编程书有很多,建议深读《C和指针》,我自己也常常温习。有精力的话研读下数据架构和算法,毕竟求职笔试要用到,特别是算法岗必学。

(5)嵌入式集成开发:

​ 早期可以完成使用单片机MCU作为主控进行设计,升级版可以考虑使用DSP或者STM32作为主控进行电路设计。这两类的学习资源都比较充足,电路相对完善和简单,软件又无需进行太多负载的系统移植,跑裸机的前后台系统即可running起来。单片机有很多入门书籍,还可以读下《匠人手记》。

嵌入式基础也可以分为理论和实践。理论是了解集成电路基础和基本元器件,之后可以熟悉下编程基础,如果对软件感兴趣就多了解编程,对硬件感兴趣就多了解电路。实践部分可以通过设计一个嵌入式单片机项目,独立去完成硬件电路设计和软件编程。

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三、嵌入式硬件体系

从事:硬件电路工程师、pcb工程师、芯片设计工程师

(1)基于不同的芯片平台,进行外围电路设计,以及特定功能的项目集成电路设计,可以是模拟电路或者数字电路两个方向,可以是原理图设计或者PCB工程师两类。

(2)如果想从事更深入的芯片设计,则需要进一步了解SOC芯片设计流程;芯片设计流程中的两个重要阶段:芯片前端和后端。

(3)芯片前端需要学习硬件描述语言,学习VerilogHDL,了解其语法、任务、状态机等,进行简单的数字电路模块编写调试。前端包括:需求分析、算法设计、RTL(寄存器传输级)设计,涵盖了从功能设计到用硬件描述语言Verilog进行电路逻辑描述。使用工具有HDL语言编辑器Active-HDL、仿真工具Cadence的Verilog-XL、逻辑综合工具Cadence的PKS等。

(4)芯片前端主要的布线,需要把前端的结果网表通过EDA工具进行布局布线和进行物理验证,并输出供制造用的GDSII数据。后端涵盖了从芯片的物理结构分析、逻辑分析,到版图布局布线、版图编辑、版图物理验证,最终到联络工厂生产。芯片后端设计常用的布局布线工具Cadence的Innovus等。

总结来说,从事集成电路设计,根据电路的集成维度分为芯片和集成电路。集成电路又细分模拟数字,原理图设计还是layout;芯片设计可以类比,分为前端和后端。

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四、嵌入式软件体系

从事:嵌入式驱动软件工程师、HAL层软件工程师、嵌入式软件工程师

嵌入式软件工程师的岗位主要使用C/C++的语言,以及一些脚本shell等的软件编程。

(1)裸机,比如使用单片机不跑操作系统,一个程序+中断就可以实现所有的功能。

(2)RTOS实时操作系统,比如ucos freeRTOS都是比较简单的小型操作系统,可以跑着在稍微有些性能的比如stm32平台上实现。

(3) linux以及android系统,则是当前中高端项目的主要操作系统选择,可以实现复杂的逻辑功能。

因为我从事这部分工作六年,做过驱动,也从HAL/framework/service 均有涉猎,做过开放平台也做过自研平台;这部分的复杂度和内容也比较多,之后也主要会围绕这部分内容来展开。

五、影像嵌入式

有了以上的嵌入式基础,你就拥有了开发岗位的能力,但是走向工作岗位以后,总要选择一个具体领域或者方向深耕。比如可以选择智能穿戴、工业物联网等领域。

博主自己是从事影像相机领域,所以技术栈就是嵌入式+影像技术,因为从大学时就喜欢摄影,也算是相得益彰了。

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学习嵌入式十余年,大厂五年影像嵌入式开发经验,这些年积累了很多相关经验。

早期基础学习资料包括的视频和书籍资料,整理后免费分享,书籍部分已经整理好。

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