做嵌入式，如果爱就全心投入，否则就放弃！
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01 6个对话让你重新认清真相！
嵌入式是个大坑一直很火。但是也有人跳出来说，嵌入式不是大坑。嵌入式究竟是不是个大坑呢？今天就听一下21ic 资深网友 icecut 是怎么看的!
有90%的人，觉得嵌入式是个大坑。因为他们赚钱少，刚毕业也就赚5000元/月，而互联网就可以拿到一万/月。工作任务简单，用一些简单的 c 语言写着永远大不了的代码。重复地做相同的事情。每一个新产品看起来都差不多，但是每次都要学不一样的东西，比如换一个adc 芯片，用的不同的厂家，所有的软件都不一样。甚至相同厂家也有这种情况，比如M3和 M4的 mcu，都是 arm，内核不同，片内外设就不一样，就要重新学片内外设的操作，投入非常大，却得不到应有的回报。不如去转互联网。你可以什么都不会，就去 github 之类的网站找个例程，随便改改，差不多满足需求，老板觉得过得去，用户觉得还能用。你就能拿别人的作品赚自己的工资。前期投入就是花2w 元，跟某机构学一下套路，然后给你一个3年经验的离职证明和3年前的一张毕业证。而这些人就成天喋喋不休的来炫耀，自己赚钱多，自己笨没关系，照样复制粘贴就赚钱。
你是不是也在羡慕这种人呢?可是你已经毕业多年，没有体力去加班干互联网的工作。甚至没有2w 元的存款去买套路和假的工作证明。甚至你已经习惯了脚踏实地干活，不会在面试上吹嘘。。。。。你羡慕着别人赚钱，你默默的接受被嵌入式坑的日子。。。。
而20%的人，又觉得嵌入式是可以拯救的。比如小 i 的观点，他认为嵌入式是下一个爆发地。你想想网店最后不还是在做实体店么?京东是沃尔玛投资的，最后京东又投资了永辉。互联网基于手机的日子快要过去了。随着互联网公司的裁员和倒闭，他们的好日子快结束了。当然，物联网发展还是蜗牛爬，嵌入式的未来还需耕耘。
在过去的几年里，小 i 一直在帮助大家进步。所以有许多认识可以跟大家聊。
1. 过高地估计了自己，错误的估计了行业。这是我与一个二三线城市学生的对话。他们理解了一点嵌入式技术，就觉得自己比大多数同学水平高了。不需要再去听我的。他们觉得那些嵌入式技术就会在招聘会上胜出。过高的自信，让我真的无言以对。而我看来，他们的水平，离着能干活至少需要有一年的实践。所以他们肯定是觉得自己被坑的。如此牛逼的自己，却干这么简单却做不好的任务。
2. 这是一个与一线二本学生的对话。当然小 i 也来自二本学校。我那时候也是一直在自学，花掉了好多钱。买原件买板子，顺便也在学校的小作品里赚点钱。现在学校有钱了，这种活动很多。实验室的设备也更新了，并且随便用。每一个人都在忙，忙的都听不进我的指点。我也算一个学术型工程师了。可是他们做着不稳定的实验，从来没心做好一个作品。因为稳定这两个字，付出太大了。他们没有耐心去完善。 可以他们自己觉得更加自信，甚至许多人还不怎么懂就去参加各种竞赛。当然也有一些竞赛称为了灰色产业链的最后一环。自己做代码和板卡卖给学生，还真赚钱。有人要证书，有人要金钱，何乐而不为的交换呢?
3. 这是一个与毕业一年的初级工程师的对话，他来自二线城市，通过加班抗住现有的工作。一个问题调试好几年确不得要领，却是当年学校里的佼佼者。我告诉他嵌入式行业是个会者不难，难者不会的的领域。我给他一个提示，让他能够不用加班的完成任务，谁不想让自己的工作更加舒适呢?他已经能认识到嵌入式不是大坑，而是自己技术上太多欠缺。实验室产品和稳定的产品，是20%和80%的距离。而优秀的产品，最后的20%，付出的要超过100%的努力。新手，熟手和高手，就是20%，80%和100%。代码在小 i 手中游刃有余，bug 在小 i的眼里，没有藏身之处。而这些，可能新手觉得不就是代码嘛，你写的我能看懂，也没什么高深之处。而 bug 在新手的眼里就是云深不知处了。熟手的眼里，小 i的代码是规范的，思想是严谨的。而 bug 在熟手的眼睛里是若隐若现的。你若急躁，它便消失。你白天在找，晚上也在找。可是，总要很久才能找到。从20%到80%你需要一个严格的领导，和一个加班的心态。实践到了就熟悉了。最后的20%你需要一个严谨的导师，把你打回原形，重新来过。人生若只如初见，一切只能从头再来。因为你曾经积累的经验，都没有用。在此也要感谢我工作中的老师。一位足矣。而80%这座山，挡住了90%的人，多少风流人物，就挂在了这个山头。我说你不会，你入门的都不会，你说你会了，你都做过很久了。佛曰:放下。只有放下了你自己，才能接受整个世界。三人行必有我师，可是你总是想，三人行，你是别人的老师。你是被嵌入式坑的那个老师啊。你在努力，但是怕爬不出这个坑。而这个孩子，谦虚谨慎，努力的认真的学习着。会好的，总有一条路，让你爬到岸上看风景。
4. 这是一个与一线城市的资深工程师的对话，来自一流学校。很少人，是这么过来的，他们的眼里没有熟手这个概念。若做必是最好的。当时我所在的公司招聘，约他晚上过来面试，在一个小会议室里，一群被坑了千百遍的土鳖组成的面试团队听他在上面侃侃而谈。我以为他们又请到了高手外援。。。。。。从他那里，我知道了一些书，都来自全球顶尖公司的技术大师或者顶级高校的重量级教授。这些书永远成不了畅销书，也永远进不了排行榜。不要问我是什么书，因为你买了，也只能当神供着。如果你能力够了，书自然会与你偶遇。路迢迢其修远兮，你只抱怨不求索。
5. 这是与心的交流。对得起自己，就对得起世界。我学习的时候，还流行教会徒弟饿死师傅。而我喜欢一个新的分享的世界。去年，给21ic 提供了三个视频，stm32从入门到精通， 小 i 教你学 usb， linux 驱动教程。在线学习如日中天，我的每一个视频都对得起我的心。当年我要是这么学，就会更快更好。谈感情伤钱，这是我的廉价视频。后面会推出符合我讲述知识等价的视频。好东西一定是贵的。
6. 最后写给那些坑了这个行业的人，不好好写代码，把 bug 留给别人，别人加班给你调试 bug，让整个产品延期。我曾经被邀请参加一个无线遥控产品的调试，根本不懂无线通信的人，随便做了一个产品。明天就要演示了。租了好大的展厅去开发布会，可产品就是距离不够。。。。许多人，坑了嵌入式，却在说嵌入式坑了你。。。
热的人工智能、机器学习模型的inference加速芯片在手机里面，使得训练完备的模型能够运行在移动终端。无论你是学机器学习算法，还是学嵌入式编程，这里都是一片新天地。
05 另一个工程师眼中的嵌入式
在工程师看来：着重理解“嵌入”的概念，主要从三个方面来理解：
1、从硬件上，将基于CPU 的外围器件，整合到CPU 芯片内部，比如早期基于X86体系结构下的计算机，CPU 只是有运算器和累加器的功能，一切芯片要靠外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的16C550/2的串口控 制器芯片实现。目前这种串口控制器芯片早已集成到CPU 内部。还有PC 机有显卡，而多数嵌入式处理器都 带有LCD 控制器，但某种意义上就相当于显卡。比较高端的ARM 类Intel Xscale 架构下的IXP 网络处理器CPU 内部集成PCI 控制器(可配成支持4个PCI 从设备或配成自身为CPI 从设备);还集成3个NPE 网络处理器引擎，其中两个对应于两个MAC 地址， 可用于网关交换用，而另外一个NPE 网络处理器引擎支持DSL，只要外面再加个PHY 芯片即可实现DSL 上网功能。IXP 系列最高主频可以达到1.8G，支持2G 内存，1G×10或10G×1的以太 网口或Febre channel 的光通道。IXP 系列应该是目标基于ARM 体系结构下由Intel 进行整合后成Xscale 内核的最高的处理器了。
2、从软件上，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入，编译后将内核下载到ROM 中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组件就是完成了软件的“嵌入”，比如WinCE 在内核定制时，会有相应选择，其中就是 wordpad，PDF，MediaPlay 等等选择，如果我们选择了，在CE 启动后，就可以在界面中找到这些东西，如果是以前PC 上的windows 操作系统，多半的东西都需要我们得新再装。
3、把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的ROM 中就实现了一个真正的“嵌入”。 以上的定义是我在6、7年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多，但在这个领域范围 内，谁都不敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者们，因为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科。
二.嵌入式系统的分层及对口专业要求
嵌入式系统分为4层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。
1、硬件层： 是整个嵌入式系统的根本。如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且能用C 和汇编语言来编程的话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD 的逻辑设计的，同时还要对操作系统内核及其调度有相当的熟悉。但硬件平台是基础，增值还要靠软件。
硬件层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞。需要掌握的专业基础知识有： 单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C 语言等。
2、驱动层： 这部分相对而言比较难。驱动工程师不仅要能看懂电路图，还要能对操作系统内核十分的精通，以便其所写的驱动程序在系统调用时，不会独占操作系统时间片，而导致其它任务不能运行。若不懂操作系统内核架构和实时调度性，没有良好的驱动编写风格，按大多数书上所说添加的驱动的方式，这样可能连个初级的驱动工程师的水平都达不到，所写的驱动在应用调用时就如同windows 下我们打开一个程序运行后，再打开一个程序时，要不就是中断以前的程序，要不就是等上一会才能运行后来打开的程序。想做个好的驱动人员没有三、四年功底，操作系统内核不研究上几遍，不是太容易成功的，但其工资在嵌入式系统四层中是最高的。 驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人来搞。 当然除硬件层所具备的基础学科外，还要对数据结构与算法、操作系统原理、编译原理都要十分精通。
3、操作系统层： 对于操作系统层而言目前可能只能说是简单的移植，而很少有人来自已写操作系统，或者写出缺胳膊少腿的操作系统来，这部分工作大都由驱动工程师来完成。操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。据说，XP 操作系统是微软投入300人用两年时间才搞定的，总时工时是 600人/年;中科院软件所自己的女娲Hopen 操作系统估计也得花几百人/年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太大意义。
4、应用层： 相对来讲较为容易。如果会在windows 下进行编程接口函数调用，到操作系统下只是编译和开发环境有相应的变化而已。如果涉及Java方面的编程也是如此。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理，不必归结到嵌入式系统范畴内。但如果涉及嵌入式系统下面的嵌入式数据库、基于嵌入式系统的网络编程和基于某些应用层面的协议应用开发(比如基于SIP、H.323、Astrisk)方面，又较为复杂，并且有度了。
三.目标与定位
先有目标，再去定位。
学ARM，从硬件上讲，一方面就是学习接口电路设计，另一方面就是学习汇编和C 语言的板级编程。从软件上讲，就是要学习基于ARM 处理器的操作系统层面的驱动和移植。这些对于初学者来说必须明确，要么从硬件着手开始学，要么从操作系统的熟悉到应用开始学，但不管学什么，只要不是纯的操作系统级以上基于API 的应用层的编程，硬件的寄存器类的东西还是要能看懂的、基于板级的汇编和C 编程还是要会的。因此针对于嵌 入式系统的硬件层和驱动层的人来说，ARM 的接口电路设计、ARM 的C 语言和汇编语言编程及调试开发环境还是需要掌握的。
对于初学者必然要把握住方向，自己的目标是什么，自己要在哪一层面上走。然后再着手学习才比较好，与 ARM 相关的嵌入式系统的较为实际的两个层面硬件层和驱动层，不管学好了那一层都会很有前途的。 如果想从嵌入式系统的应用层面的走的话，可能与ARM 及其它体系相去较远，要着重研究基嵌入式操作系统的 环境应用与相应开发工具链，比如WinCE 操作系统下的EVC 应用开发(与windows 下的VC 相类似)，如果想再 有突破就往某些音视频类的协议上靠，比如VOIP 领域的基于SIP 或H.323协议的应用层开发，或是基于嵌入式 网络数据库的开发等等。
对于初学者来讲，要量力而行，不要认为驱动层工资高就把它当成方向了，要结合自身特点，嵌入式系统四个层 面上无论哪个层面上来讲都是有高人存在，当然高人也对应的高工资。我是做硬件层的，以前每月工资中个人所 得税要被扣上近3千大元。当然我一方面充当工程师的角色，一方面充当主管人物的角色，两个职位我一个人干， 但上班时间就那些。硬件这方面上可能与我PK 的人很少了，才让我拿到那么多的工资。
四.如何选择合适的开发系统
很多ARM 初学者都希望有一套自己能用的系统，但他们往往会产生一种错误认识，就是认为处理器版本越高越好，性能越高越好，就象很多人认为ARM9比ARM7好， 我想对于初学者在此方面以此入门还应该理智，开发系统的选择最终要看自己往嵌入式系统的哪个方向上走，是做驱动开发还是应用，还是做嵌入式系统硬件层设计与板级测试。如果想从操作系统层面或应用层面上走，不管是驱动还是应用，当然处理器性能越高越好了，但这个东西自学，有十分大的困难，不是几个月或半年或是一年二年能搞定的事。
在某种意义上讲，ARM7与ARM9的差别就是在某些功能指令集上丰富了些，主频提高一些而已，就比如286 和386。对于用户来讲可能觉察不到什么，只能是感觉速度有些快而已。
ARM7比较适合于那些想从硬件层面上走的人，因为ARM7系列处理器内部带MMU 的很少，而且比较好控 制。就比如S3C44B0来讲，可以很容易将Cache 关了，而且内部接口寄存器很容易看明白，各种接口对于用硬件 程序控制或AXD 单步命令行指令都可以控制起来。基于51单片机的思想很容易搞懂，就当成个32位的单 片机，从而消除很多51工程师想转为嵌入式系统硬件ARM 开发工程师的困惑，从而不会被业界某些不是真正懂 嵌入式烂公司带到操作系统层面上去，让他们望而生畏，让业界更加缺少这方面的人才。
而嵌入式系统不管硬件设计还是软件驱动方面都是十分注重接口这部分的，选择平台还要考察一个处理器的外部资源，你接触外部资源越多，越熟悉他们，以后就业成功的机率就越高，这就是招聘时所说的有无“相关技能”，因为一个人不可能在短短几年内把所有的处理器都接触一遍，而招聘单位所用的处理器就可能是我们完 全没有见过的，就拿台湾数十家小公司(市价几千万)的公司生产的ARM 类处理器，也很好用，但这些东西通用性 太差，用这些处理器的公司就只能招有相关工作经验的人了，那什么是相关工作经验，在硬件上讲的是外围接口设计，在软件上讲是操作系统方面相关接口驱动及应用开发经验。我从业近十年， 2000年ARM 出现，我一开始做ARM7，然后直接跑到了Xscale(这个板本在ARM10-11之间)，一做就是五年，招人面试都不下数百人，在这些方面还是深有体会的。
我个人认为三星的S3C44b0对初学者来说比较合适，为什么这么说? 因为接口资源比较丰富，技术成熟，资料较多，应该十分适合于初学者。有问题可能很容易找人帮且解决，因为大多数人都很熟悉，就如同51类的单片 机，有N多位专家级的人物可以给你帮忙，相关问题得以很快解答，所然业界认为这款ARM 都用得烂了，但对于初学者来，却是件好事。
总的来说，开发系统的选择，要看自己的未来从业目标方向，要看开发板接口资源，还要看业界的通用性。
五.成为高级嵌入式系统硬件工程师要具备的技能
对于硬件来讲有几个方向，就单纯信号来分为数字和模拟。模拟比较难搞，一般需要很长的经验积累，单单一个阻值或容值的精度不够就可能使信号偏差很大。因此年轻人搞的较少，随着技术的发展，出现了模拟电路数字化。 比如手机的Modem 射频模块，都采用成熟的套片，而当年国际上只有两家公司有此技术，自我感觉模拟功能不 太强的人，不太适合搞这个，如果真能搞定到手机的射频模块，只要达到一般程度可能月薪都在15K 以上。
另一类就是数字部分了，在大方向上又可分为51/ARM 的单片机类，DSP 类，FPGA 类。国内FPGA 的工程 师大多是在IC 设计公司从事IP 核的前端验证，这部分不搞到门级，前途不太明朗，即使做个IC 前端验证工程 师，也要搞上几年才能胜任。DSP 硬件接口比较定型，如果不向驱动或是算法上靠拢，前途也不会太大。而ARM 单片机类的内容就较多，业界产品占用量大，应用人群广，因此就业空间极大。而硬件设计最体现水平和水准的就是接口设计这块，这是各个高级硬件工程师相互PK、判定水平高低的依据。而接口设计这块最关键的是看时序， 而不是简单的连接，比如PXA255处理器I2C 要求速度在100Kbps，如果把一个I2C 外围器件，最高还达不到100kbps 的与它相接，必然要导致设计的失败。这样的情况有很多，比如51单片机可以在总线接LCD，但为什么这种LCD 就不能挂在ARM 的总线上，还有ARM7总线上可以外接Winband 的SD 卡控制器，但为什么这种控制器接不到ARM9或是Xscale 处理器上，这些都是问题。因此接口并不是一种简单的连接，要看时序，要看参数。 一个优秀的硬件工程师应该能够在没有参考方案的前提下设计出一个在成本和性能上更加优秀的产品，靠现有的方案，也要进行适当的可行性裁剪，但不是胡乱的来，我遇到一个工程师把方案中的5V 变1.8V 的DC 芯片，直接更换成LDO，有时就会把CPU 烧上几个。前几天还有人希望我帮忙把他们以前基于PXA255平台的手持GPS 设备做下程序优化，我问了一下情况，地图是存在SD 卡中的，而SD 卡与PXA255的MMC 控制器间采用的SPI 接口，因此导致地图读取速度十分的慢，这种情况是设计中严重的缺陷，而不是程序的问题。因此我提了几条建议，让他们更新试下再说。
因此想成为一个优秀的工程师，需要对系统整体性的把握和对已有电路的理解，换句话说，给你一套电路图你能看明白多少，看不明白80%以上的话，说明你离优秀的工程师还差得远。其次是电路的调试能力和审图能力，但最最基本的能力还是原理图设计、PCB 绘制、逻辑设计这块。这是指的硬件设计工程师，从上面的硬件设计工程师中还可以分出ECAD 工程师，就是专业的画PCB 板的工程师，和EMC 设计工程师，帮人家解决EMC 的问题。硬件工程师再往上就是板级测试工程师，就是C 语言功底很好的硬件工程师，在电路板调试过程中能通过自已编写的测试程序对硬件功能进行验证。然后再交给基于操作系统级的驱动开发人员。 总之，硬件的内容很多很杂，硬件哪方面练成了都会成为一个高手，我时常会给人家做下方案评估，很多高级硬件工程师设计的东西，经常被我一句话否定。因此工程师做到我这种地步，也会得罪些人，但硬件的确会有很多不为人知的东西，让很多高级硬件工程师也摸不到头脑。
那么高级硬件工程师技术技能都要具备哪些?首先要掌握EDA 设计的辅助工具类如Protel OR CADPowper PCBMaplux2ISE、VDHL 语言，要能用到这些工具画图画板做逻辑设计，再有就是接口设计审图能力， 再者就是调试能力，如果能走到总体方案设计这块，那就基本上快成为资深工程师了。
深入了解各种器件特性，选择最合适的处理器、外围器件、操作系统和软件库，尽可能地优化软件设计，最贴切地满足应用需求，以获得最好的系统性价比，是嵌入式系统设计开发的精髓。
硬件是要靠经验，也要靠积累的，十年磨一剑，百年磨一针。
不过最后提醒大家：追求技术不是人生的唯一目的,切不可把它当成喜悦的唯一源泉,平时身边有很多美好的事物都值得用心去珍惜。呵呵,我已经在担心自己的智力是否会在30岁到来之前枯竭了.好好珍惜短暂的大学生活,好好珍惜自己的青春,不要整天呆在实验室,左手键盘右手烙铁的。
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