嵌入式开发怎么自学?有靠谱学习路线吗?

告诉你一个残酷的现实,即便告诉你学习方法和路径,能坚持下来的也寥寥无几。

除此以外,还有学习过程中的突发情况,比如走弯路不知道,碰到问题没人指导。

我觉得自学技术就是和人性弱点的博弈,枯燥、焦虑、迷茫、无助都是自学必经的妖魔古怪。

能否取得西经,更多是对你魄力和毅力的考验,哪怕你走过的弯路能绕地球一圈,最后还是能到达终点。

如果你明白这些,还想尝试,请继续往下看,否则不要轻易尝试,半途而废还不如不要开始。

以上,是我10年前自学转行的感悟。

当时,从电气专业转行到嵌入式单片机软件开发,最终找到工作花了4个多月。

虽然现在门槛不一样,但是方法可以通用。

说到嵌入式开发,大多数人想到的是ARM、Linux、STM32。

这都太广泛,嵌入式开发涵盖的知识体系太庞大了,做了10年,我依然觉得我只是嵌入式开发这个知识海洋里的一根针而已。

但这不代表你需要花费1年,甚至几年的时间才能学会。

只要定位清晰,学习路径正确,再加点点坚持,3-5个月完全能从零基础达到就业的程度。

先以找工作成功入行为首要目的,是一个成年人该有的觉悟,入行后有工资支撑了,同时也能在工作中深造,才能形成良性循环

千万不要一上来就想学成专家,容易饿死。

一、定位

嵌入式开发分为很多方向,从大方向来看分为嵌入式硬件开发嵌入式软件开发

  1. 嵌入式硬件开发

主要负责设计产品电路、PCB layout、样品焊接和调试、后期生产跟进。

学习硬件,我个人感觉性价比是比较低的,主要有几点原因。

①.硬件主要还是要通过实物不断实践学习,不同的电路你要搭建不同的配套硬件测试你的理论是否正确。

这就导致需要付出的成本比较大,比如说要买示波器、万用表、电烙铁、焊锡、面包板、元器件等等。

还有就是不一定每个人都有这种学习环境,在自己睡觉的小房间焊接可不是一件好事。

②.目前具备实际产品参考意义的硬件教程很少,大多都是几年甚至十几年前的老教材,早都用不上了。

③.大多数普通硬件工程师岗位的工资都低于嵌入式软件工程师。

④.现在电路集成度很高,动不动就是芯片方案解决,一般公司很难接触到核心技术,都是拿别人现成的电路用。

这种一般软件开发个几年都能自己设计电路了。

⑤.硬件抄板代价小,几千块能完完整整把你的硬件电路抄出来,软件抄袭比较难,需要的成本高。

所以,我一直强调先把软件学好,如果想走全栈再针对性去学硬件。

2.嵌入式软件开发

嵌入式软件开发又分为很多方向,比如说主流的有单片机开发、Linux驱动开发、Linux应用开发、安卓应用开发、FPGA/DSP开发等等。

两大方向,还细分很多小方向,每个方向都是一个职位,每个方向所需要的学习的内容体系都不同。

如果这个定位你不搞清楚,你就会觉得嵌入式开发很难,又要学硬件、又要学STM32、又要学ARM、又要学Linux,猴年马月才能学完。

二、根据定位规划学习路径

当初我处于对文凭、非本专业的自卑感,让我选择了比较好入门的单片机开发方向。

做的越久,我越发现,单片机开发并不是和大家想象那样比Linux方向简单。

相反,Linux方向的开发很多都有现成的库可以调用,而单片机开发大多数要从控制芯片引脚开始。

还有就是一些协议栈,比如说蓝牙协议栈、Zigbee协议栈等等,也是非常考验你的编程功底的。

这些协议栈有非常多值得学习借鉴的地方,你完全可以剪裁、移植、改编、优化成自己的程序架构为自己产品所用。

现成的系统,不管是实时操作系统,还是Linux,既要做到通用性、又要做到移植性等苛刻条件,所以普遍比较占用微控制器和处理器资源。

而自己写架构就不同,你完全可以根据自己的产品定制,这样既保证系统的优点,又能最大程度减少芯片资源浪费。

这比你直接用所谓的RTOS和操作系统水平高多了。

下面,针对我最熟悉的单片机开发方向,根据当下市场对这个职位的需求,系统讲解下这个方向的学习路径。

  1. C语言基础

单片机支持c语言和汇编语言来编写程序,目前主流都用c语言,汇编主要做小家电消费类产品,可能你10年都用不上,所以以学c语言为主。

这块的教程也泛滥了,但是针对单片机的c语言不多,大多数以做纯软件为基础讲解的。

虽然都是c语言,实际还是有差别的,比如说寄存器配置这些。

无际单片机编程有一套针对单片机c语言编程的教程,结合了工作当中最常用到的语法,节约大家学习时间。

教程也是完全开源的,可以到小坡站找无际单片机编程直接看。

2. 电路基础

这个环节进坑最多的就是死磕模电,我也走过这种坑,学到三极管放大就开始各种数学公式,学不动了。

为此也差点放弃,工作久了才发现,书本教程数学公式都用不上,三极管实际应用最多的就是开关作用。

假如是NPN型的三极管,你只要记住B极电压大于E极电压0.7V以上,三极管就能导通就行了。

不同型号的三极管可能不一定是0.7V导通,也有更小的,但实际电路设计要让三极管导通时,E极一般接地,B极由单片机引脚控制,电压都会远远大于0.7V。

就是这种细节的区别,如果你去死磕三极管截止、放大、饱和,学习效率会慢几倍。

3. 51单片机

很多人说51单片机淘汰了,没必要学,纯属外行瞎扯。

越原始的单片机,你越能接触到底层开发,51单片机能让你理解单片机的底层原理,如何配置使用芯片资源。

STM32单片机虽然火,但是都是封装好的库,做应用多一点,一般不需要配置寄存器。

这样,你永远无法知道单片机的原理。

这个阶段必须要配备一个开发板或者通过项目去学习。

单片机是一门偏向硬件控制的技术,不像纯软件一台电脑就行。

建议新手从STC89C52RC单片机入手,目前市面上开发板很多也是用这个芯片做的,烧录工具便宜、资料教程丰富。

4. 51单片机项目

这一个阶段最重要,可以说比你后面学STM32还重要。

你熟练使用STM32,不一定有用51单片机做过2-3个项目的人牛逼。

单片机只是一个工具,怎么把这个工具通过自己天马行空的想象做成落地产品才是我们最终目标。

这个阶段就是检验你前面学习成果最好的时候,开头会比较煎熬,因为脑子里没有思路,有思路有不知道怎么用代码去实现。

最好的方法就是先学习别人做的项目,看下别人功能实现思路是什么,代码是怎么写的。

最后自己再根据自己想法写一遍,写完分析一下自己的代码和别人的代码各有什么优缺点。

就是这煎熬的过程,别去想捷径了。

5. C语言进阶

大多数51单片机程序还是比较简单的,不用c语言的高级语法指针、结构体也照样能实现功能。

但是后面这些c语言高级语法的用法就显得尤为重要了,可以说不懂指针、结构体这些基础知识,你永远只能停留在初级水平。

STM32单片机的固件库也大量使用了指针、结构体。

这块我们无际单片机编程也有配套比较完善的系统教程,其中包括枚举、指针、结构体、回调函数、队列算法、任务管理等非常使用的知识。

为你后续学习STM32,RTOS打下扎实基础,教程也是完全开源的,在小破站直接找到。

当然如果只是单纯学习STM32,只需要学指针、结构体就足够了,如果你没一定的项目经验,里面很多知识点可能听不懂。

6. STM32单片机

我学STM32单片机是通过项目学会的,当时公司有新产品,要把原来NXP的替换掉,价格太贵了。

有实际项目驱动,你学习会更有针对性一点,效率也更高。

当然通过开发板学习也是可以的,不用把所有外设资源学完,只需要学习最常用的就可以了,后续工作需要了再针对性学习也很简单。

具体要学哪些外设,可以参考我上面那个思维导图。

7. STM32项目

到这里,已经是入门了,剩下的重点就是提高你的编程思维水平

虽然我们最理想的自学,省钱嘛..

但我建议最快的方法就是找一个大神带项目,一个项目顶你自学几年。

我并没夸张的意思,因为自己做了10年,其实真正进步最大的也就那2,3年接触到大神代码的时候。

不过当时他已经离职了,完全靠自己死磕,磕了几年才完全吃透。

如果实在不舍得花大钱,可以到某宝买一些项目套件自己DIY,比如说无人机、寻迹小车之类的项目。

不过这种项目只能让你熟练编程,不能提升你的认知水平,大多数都是以实现功能为主。

实际产品开发的时候需要考虑到程序可扩展性、可移植性、执行效率这些东西。

不知不觉肝了3000多字,纯手打原创,如果对你有帮助,麻烦给我安排个三连鼓励。

最后祝大家学有所成!

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