嵌入式怎么入行：工程师的自我修养

前言

这篇文章总结了我做嵌入式工程师这几年的一些经验，分享给刚入行或准备入行的新手们！

首先我想说的是不问出身，做嵌入式的同学，基本都是计算机科学、电子信息、通信类专业。刚毕业的本科生，就学到的知识，名校与非名校在起点上相差不多，大家在校园里学的都是那几科，看的书也都差不多，如果不是很小就接触计算机写代码，那毕业时的代码量也都差不多。

而对于工程作业来说，对学术能力的要求没那么高，只要有一定的学习能力，技术是很容易掌握的，大可不必对自己的学历不够自信。

对于嵌入式软件工程师，一般是分成两类，嵌入式Linux、嵌入式单片机，我这里只讲单片机的部分，Linux的部分有机会再聊。

一. 认知的四个阶段

1. 不知不知

在刚工作的第一年，基本是一个学习的过程，很难有有效的产出，这个阶段是完成从一个生涩毕业生到企业员工的身份转换，如果校园里接触过比较多的代码，看过类似Linux源码那种级别的代码，对你快速学习还是很有用的。

这时你写的代码，也能正确的点亮一个led灯，能实现老板的需求，可日后来看，肯定是惨不忍睹的，说难听点，就是“像屎一样”。但这时你还不知道这些，你甚至“不知道自己不知道”，你觉得自己表现的还不错，可能偶尔会冒出“这个代码这样写会不会更好”之类的念头。

每个人都可能冒出这样的念头，不同的是，有的人念头一过就去干别的了，刷刷剧玩玩手机也是一天；有些人，没有让念头溜走，顺着念头走了下去，去找“这个代码换一种写法会不会更好”的答案。

2. 知道不知

找答案无非3个方式：问其他人（包括搜索引擎）、看书、看源码。

你当然可以问其他人，但你不能总问其他人，而且其他人不一定什么都能解决。

你开始看源码，你会发现，源码看不懂，随便打开个开源项目，一行都看不懂。

你一定会吓到，你想找本书来压压惊，随便翻一翻，竟然发现自己“这个也不知道”，“那个也不知道”。

这也是好事，至少你已经“知道自己不知道”了。

问人是最快最具体的；看源码不能一蹴而就，大师的代码我等凡人刚开始都是看不懂的，没关系慢慢来，多看几遍；看书是最系统的，如果你能带着问题去看书中的具体章节当然就更好啦。

现在，你有了学习的动力，你要做的，是开始填补知识空白，还等什么，快开始吧！

3. 知道己知

上面列举的三种方式，最系统也最有效的，当属看书了，我这里推荐几本书。

对于语言层面，当然最多用的是C语言，学校学的教材比如谭本《C程序设计》只介绍语法不说，还有很多误导，坚决不要看了。我推荐你读K&R版本的《C程序设计语言》，Bryant,R.E.的《深入理解计算机系统》，接着就是Andrew Koenig的《C陷阱与缺陷》、KennethA．Reek的《c和指针》、LinDen,P.V.D的《C专家编程》，对于C语言基础，这些已经够了。

看完这些，你最起码了解了计算机程序到底是怎么一步步生成的，对语言、对系统又有了进一步更详细的认识。

与此同时，可以看些实用性强的书，W. Richard Stevens的《UNIX环境高级编程》、《UNIX网络编程》，把语言上的所学的进行实践，了解编译器编译流程、Linux的基础命令，固件的交叉编译。注意，这2本书都很厚，不用强迫自己全看。

下一步，开始看你的专业相关，你所在公司总有一个具体的方向，音视频、图像处理、家电等等，我从事物联网安全行业，当然最关注的是嵌入式软硬件、网络、安全技术，那就要针对这3个方面找书了。

3.1 软硬件

做软件工程师也应该知道些硬件知识，模电、数电的基础还是要了解的。

硬件架构，用arm比较多，推荐看Joseph Yiu的《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南》，然后就是各个芯片的芯片手册了，我还记得第一次看芯片手册的感受，“天书！” 写的都是啥，全然看不懂——后来我发现所有的芯片手册竟然都是一个套路，只要看完一个手册，再看其他的就很快了。

我还推荐你学习些FPGA的知识，用Verilog尝试做些简单的硬件设计，会让你更深入的了解硬件的工作原理。

操作系统是一切软件的地基，对于嵌入式操作系统的学习，推荐左忠凯的《FreeRTOS源码详解与应用开发》和FreeRTOS、RT-Thread的源码。

3.2 网络

先扫一遍《TCP/IP详解卷1》，这些本科课程学过就扫一遍，没学过就仔细看看了。

接着可以看实现，我用lwip比较多，推荐看朱升林的《嵌入式网络那些事》，配合lwip源码一起看。这本书看完，可以看看《TCP/IP详解卷2》和《TCP/IP详解卷3》，这2本也都是神级科学家W. Richard Stevens的著作，超级厚，还是那样不要强迫自己全读完，有选择的看。

3.3 安全技术（换成你自己的领域）

我这里只推荐一本密码学入门，结城浩的《图解密码技术》，写的通俗易懂，又不是特别深入，适合初学者，其他就要去找更加具体的资料了，读者们从事各个领域，自然知道要找什么书来看。

对于这些书，我希望你能带着问题看，解决问题就合上，只看你感兴趣的部分，其他的章节偶尔翻翻混个眼熟就好；

很多书都是翻译过来的，有些表述并不准确，读起来不是那么容易，我也没有什么好办法，只能劝你静下心来慢慢看，反复看，多看几遍；

希望你能边看边实践，确认书中说的是对的，实践了才能内化成自己的。

为什么要“混个眼熟”？就是你要知道这本书还讲了什么，以后有类似的问题，就可以来有目的的翻阅了。

我认为，真正学的学会一样东西，有以下3个阶段，这3个阶段可能不是线性的，尤其第三个，可能是你很久以后恍然大悟才能达到。

3.4 真正知道的三个阶段

3.4.1 会用

比如那些网络接口函数，硬件驱动接口，你可以利用它们写出没有bug的代码，完成了项目任务，那就是会用了。

3.4.2 了解怎么实现

会用之后就是学习它背后是怎么实现的，这时你就要去查深入些的资料，看深入些的代码了，幸运的是，我们目前所能接触到的问题，大部分在互联网上都有答案，很容易就能找到，那些热爱求知的前辈们早已经为我们准备好了答案。

了解了实现，你就可以对之前写的代码进行优化了，你之前只能保证写出的代码没有bug，现在你知道它为什么没有bug了，遇到难搞的问题，你的思路会很开阔，马上找到问题点。

3.4.3 明白为什么这么实现

第三个阶段，就是你不单单要知道它怎么实现，你还要探求它为什么这么实现。

比如TCP/IP，为什么要分那么多层，还有没有其他的网络协议栈，几种协议栈不同之处在哪里，为什么其他协议栈就没这么普及呢？

比如各类嵌入式操作系统，为什么都宣称自己又快又小，他们的性能怎么评估，技术上实现的不同点在哪里，各个系统的作者为什么要那么实现？

当你能「评估」一类方案/技术的几种实现形式，说出各个形式的好坏差别，你就能做到融会贯通，在项目层面，你就知道如何取舍选择了。

以上是认知的第三个阶段，即不断的学习，真正的学会。这个阶段应当是贯穿整个职业生涯的始末，别人问一个问题，你第一时间的反应是”知道自己知道“，然后脑子里搜索答案。

4. 不知已知

买过很多书，看过很多书，你就形成了买书的习惯，看到一本新书，发现一本你没看过的书，你就想买来看。

买来新书，抱着学习的激情翻看目录，扫一遍，找到你感兴趣的章节开始读，边读边发现，咦，这说的不就是xxx原理吗，在xxx那本书中介绍过啊，这作者怎么换了个说法又讲一遍，这书真是买的多余。这时你其实不用怪作者，而是应该恭喜自己，恭喜你来到认知的第四个境界“不知道自己知道”。

你已经不需要再过多的看基础技术图书了，遇到一个问题，你自然有自己的解法，你不知不觉将之前从很多书中吸收的知识融汇贯通，任意组合，付与实践，而这些都是自然而然的事，你在解决问题时，不知道自己已经在用那些曾经学习到的知识了！

对于嵌入式领域的认知，我引入一个简单的问题，这是我认为的嵌入式技术里的终极问题，这一个问题能知道你处于上面哪个状态，这一个问题也足够让你“学海无涯苦作舟”了，如果能把这个问题详详细细说的明明白白，你的嵌入式能力已经炉火纯青，至少不会遇到技术层面无法解决的问题了。

“有2个嵌入式设备A、B，通过网络连通可交互数据，其中A有外接按键，B有小显示屏，2个设备实现这样的程序：A键盘上按下某个按键，B显示屏将按键值显示出来。

请问：从A按下按键那一刻起，到B显示屏看到按键值，”按键值“这个数据是怎么从A的按键传输到B的显示屏的？

二. 升级打怪

写了这么多，是不是学完这些就可以独步天下了？

当然不是！这只是万里长征的小小一步，这小小的一步在我看来，一般需要5-10年左右的时间，有些人只是有着一个念头但从没有抬起脚。

这一步什么时候迈都不晚，最难的是你有勇气抬起脚。

迈过来后什么什么样的世界呢？我引用吴军博士的五级工程师划分来说明你的职业规划。

如图，吴军博士在他的很多书里提到这个五级工程师的划分，我们刚刚说的，完成那些学习与解决问题后，基本可以说，你已经站在这个金字塔的最底层了。五级工程师，你好，你看这塔，一点也不高。

这个时候你该做的，不单单只是一心沉浸在技术的海洋知识的海洋里了，因为我们毕竟是工程师，而非科学家，要开始运用知识，解决实际问题，再解决更大的实际问题了。

解决更大的实际问题就要向着四级工程师迈进，这时你不单单要自己懂技术，还要想办法尽快把你的”鱼“和”渔“授给其他人。

你还要学习管理知识，掌握与上、下级沟通的技巧，如何推动自身和团队快速进步是你的挑战。

对于三级工程师，除了具备4级工程师的能力，还需要能够紧跟时代，预判市场，懂得营销，不单单做得出产品，还能卖得出产品。

二级工程师是指能做出先前没有的东西，世界会因为这多少有点不同，吴军博士举了这两人作为例子：北极光风投的创始人邓锋、Google云计算的发明人迪恩（Jeff Dean）。我见识有限，所知甚少，嵌入式领域我能想到的人包括大疆的汪滔，柔宇的刘自鸿，这里大胆激进的把他们放在第二级。

第一级是开创一个产业的人，包括爱迪生、福特、贝尔等人。

各位应该好奇我处于第几级呢，我给自己定在4.5级，目前可以独立完成老板交代的任务，也在努力学习提高自己团队的整体效率，产出更具创造性的成果。

三. 一点点建议

由于实际经验有限，我也在探索如何爬这个塔，不敢妄加定义，引人入歧途，下面只说一些个人看法，权当抛砖。

3.1 博览群书

计算机专业的同学不要只专研技术，也要看看经济、政治、生物、天文、地理、艺术、医学、历史等等，要知道，计算机这门学问，诞生不过几十年，放在人类历史长河中，比前面那些学科简直就是沧海一粟。

看杂书多的人理解力要比看的少的人强，看的多了，就会有一种「类比」的能力。

比如对于“面向对象”，如果在学习面向对象之前，你了解过亚里士多德的唯实论和他对「共相」的阐述，你就会理解的很快，根本不用老师教思想，只用学学语法就行了，而且你免不了会在心里嘀咕，面向对象的设计者是否正是受亚里士多德「共相」启发而设计出了这样的软件开发方法？

3.2 慢慢的爬，聪明的爬

爬金字塔呢，就是攒的过程，很多人浮躁，学知识只学一半；有些人自以为聪明，总想找捷径；有些人勤奋刻苦，但不得其法。

文章一开始我说过，工程作业不比科学家，是不是名校，成绩好不好都不是大问题，想想你本科接受的教育也才4年，况且4年只是有那么一丁点基础知识，而工作是一场人生马拉松，可不单单要跑4年的。

只要一个人有学习能力，就可以解决大部分遇到的问题，区别无非学的快慢、攒的快与慢。

有些攒的快些，N年后，他们被称为「神」，这个比例是1%；

有些人攒的慢些，N年后，他们被称为「牛」，这个比例是9%；

有些人基本没攒什么，N年后，他们仍是「农」，这个比例有90%。

N ≥ 20

不好意思，上面这个比例是我杜撰的，我故意把「农」的比例增大，目的是警惕自身，也希望读者能警惕不要成为那90%。

进入那9%的「捷径」就是慢慢积累，我们普通人只要坚持学习积累，就一定能达到。

进入那1%可能就比较有挑战了，据我所知，好的工程师年薪会到百万美金以上（股票+奖金），注意这仅仅是工程师，这个层次能达到最好，达不到也不要强求。

3.3 多重构

总结是使人加速进步、聪明进步的很好的手段，对程序员来说，对代码最好的总结就是重构。

重构代码能带来至少两个好处，一个是对公司的，优化代码，易于维护，日后有其他人接手会更快上手；另一个就是对个人了，谁重构谁获益，这是学习的最佳手段，如果你写了10个项目，没有重构过一次，那你第11个项目用的数据结构、模块划分方式可能和第1个项目是还是一样的。

而如果你但凡重构过哪怕一次，当你写下一个项目时会更加得心应手高屋建瓴。

重构，不单单是为了优化过去，更大的好处是指引未来。

这就是爬金字塔的方法，不断的重复：学习-->实践-->总结，这个闭环。

全文完，希望你能从文中得到或多或少的启发。

END

来源：岩语物联网，作者：科岩