嵌入式開發者技能大全

合格的嵌入式開發者應是多面手，應具備各方面的技能，包括從硬件到軟件到應用（電力系統保護，自動化，控制，人工智能，機器學習等），從單板到系統整機，從技術到管理，甚至吹拉彈唱也需要了解一點，做項目管理時可以提升團隊氣氛和豐富業餘生活。

嵌入式知識和技能體系龐大，樣樣精通者鳳毛鱗角，一般都是一專多能，各類技能多少都能說上一點。按照嵌入式開發層次關係，整理嵌入式開發者技能大全如下。

 

1、處理器

  MCU架構及開發。MCU（Microcontroller Unit），俗稱單片機（Single Chip Microcomputer），把中央處理器（CentralProcess Unit，CPU）的頻率和規格作適當刪減，並將內存（Memory）、計數器（Timer）、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD等驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，爲不同的應用場合做不同的組合控制。常見的MCU包括Intel的C51/C8051F系列，Motorola的68K系列，MicroChip的PIC系列等。

  MPU架構及開發。MPC指微處理單元，一般不帶外圍器件（如存儲器陣列等），是高度集成的通用結構的處理器。典型如Intel的X86系列、飛思卡爾的PowerPC系列、P1系列，ARM架構處理器等。

  DSP架構及開發。DSP採用哈佛結構，同一個時鐘週期內可以多次訪問存儲器，多級指令執行流水結構提高了系統的執行效率，DSP芯片常用於複雜的運算，典型如TI的TMS CXX系列，ADI的SHARC系列、Blackfin系列等。

 

2、CPLD&FPGA架構及開發

  CPLD&FPGA作爲專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定製電路而出現，既解決了定製電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。通過可編程邏輯單元實現各種算法和組合邏輯。 

  基於CPLD&FPGA實現程序開發。包括RTL門級邏輯圖設計，VerilogHDL程序設計，VHDL程序設計，XILINX編譯軟件使用，ALTERA編譯軟件使用，低速串、並行通信控制器設計，高速串行通信控制器設計。

 

3、電路設計和分析

  包括模擬電路和數字電路設計，包括器件DataSheet閱讀，原理圖及PCB閱讀等。

 

4、原理圖/PCB設計工具

Cadence，Altium，PADS，DXP等。

 

5、電路仿真工具使用

Multisim，Pspice，ADS，MATLAB等。

 

6、分立類電子元器件工作原理和選型

電路防護類器件，阻容器件，電感磁珠，DC/DC，晶振，二極管，三極管，穩壓管，光耦，MOS管，IGBT，繼電器，開關和按鍵，LED指示燈，PCB板用接線端子，交流互感器等。

 

7、集成類電子元器件工作原理和選型

        AD，邏輯器件，DA，運放，計數器，觸發器，鎖存器，譯碼器，SRAM，SDRAM，DDR，FLASH，EEPROM，接口芯片等。

 

8、失效分析與可靠性

物料的構造與工作原理，金相切片，顯微觀察，PCB形變測量，HALT實驗技術，可靠性計算等。

 

9、硬件測試（器件、模件、整機）

元器件測試方法，模件、整機測試方法，元器件、模件、整機測試問題分析，國標、行標理解，EMC問題分析和解決等。

 

10、操作系統架構及開發環境

瞭解操作系統原理及基本編譯原理。操作系統提供CPU資源管理、外設驅動、內存管理、線程/進程管理、文件系統、網絡通訊、安全機制、界面管理等。嵌入式實時操作系統的基本特徵是事件響應的快速性和確定性，在嵌入式系統中廣泛應用。

通用操作系統包括windows、Unix、LInux等。目前在嵌入式領域廣泛使用的操作系統包括：嵌入式實時操作系統µC/OS-II、嵌入式Linux、WindowsEmbedded、VxWorks、FreeRTOS、QNX等，以及應用在智能手機和平板電腦的Android、iOS等。

 

11、底層驅動開發

VxWorks操作系統驅動開發，Linux移植，Linux開發，單板DTS配置以及根文件系統生成（Buildroot），U-BOOT移植和開發，C語言開發，Python語言開發，Makefile編寫，GNU編譯器及工具鏈的使用，Linux操作系統使用。

具體包括以太網驅動，SPI驅動，I2C驅動，文件系統驅動，CAN驅動等。

 

12、系統軟件設計

面向對象，設計模式，UML，嵌入式多任務開發，重構，多核開發等。瞭解常用的開發過程，如敏捷編程，測試驅動開發等。

 

13、系統軟件開發

熟悉開發語言，包括：C，C++，C#，QT，Python，JAVA，等。熟悉WEB 開發，開發規範等。

 

14、數據結構與算法

常用數據結構和算法，圖論算法，數字信號處理算法，小波算法等。

 

15、網絡與通信

計算機網絡原理，TCP/IP協議原理及分析，IEC61850規約（建模，MMS，SV，GOOSE等），103規約，104規約，DNP規約，Modbus協議，物聯網Zigbee協議，bluetooth，wireshark等報文分析工具，環網HSR協議，網絡安全等。

 

16、數據庫

數據庫原理與設計，SQLite/Access/MySQL/SQLServer/Oracle/大數據hadoop等。

 

17、界面和圖形庫。Zinc，UGL，QT，SVG，MiniGUI等。

 

18、應用知識（以電力系統自動化爲例）

電力系統常識，繼電保護知識，測控知識；智能變電站網絡架構，網分，故障錄波器，保信，遠動等。

 

19、調試和測試

軟件測試基礎，61850規約測試，網絡測試，時間管理測試，應用功能測試（繼電保護功能等），ATS測試開發與使用，Labview測試程序開發等。

 

20、項目管理

  配置管理如版本管理工具Git使用等，項目計劃與任務劃分，項目進度跟蹤，項目協調等。