【毕业季|进击的技术er】作为一名职场人，精心总结的嵌入式学习路线图

仅以此篇送给刚毕业的你望你前程似锦未来道路一片光明。

 

0、作者介绍

我是一名嵌入式工程师毕业近三年回想毕业典礼依稀还在昨日。

从毕业刚入世界500强企业到弄明白心之所向投身于热爱的领域耗费了太多的时间与经历今天我想以不一样的视角带你去探索嵌入式技术er如何在技术领域快速成长。
 
人们常说“人生就是一场场游戏我们要做的就是打怪升级通关”学习嵌入式的过程也是如此。

1、前言

最近在CSDN上看到好多人发布毕业季的话题借此机会也想着重新审视一下自己的学习历程以及结合自身和大牛分享一些学习经验希望对大家有所启发和帮助。

本文主要目的是为了

• 提供一张嵌入式学习路线地图
• 提供不同阶段的学习建议
• 推荐不同阶段的学习资料

3000余字耗时1周建议收藏码字不易如有帮助慷慨三连

 

本文将嵌入式学习路线分为几个方面

• 嵌入式基础必备知识
• 51单片机
• STM32单片机
• 小而美的RTOS
• ARM+LINUX

在这个快节奏的时代能静下心耐住性子看看文章实属不易。

 

2、嵌入式基础必备知识

老子曰“合抱之木生于毫末九层之台起于垒土千里之行始于足下”根基的重要性不言而喻。

那么对于嵌入式这条路线而言如何建立一个稳固的根基

 

2.1、学习内容

• C语言基础

该部分主要包括几个核心知识点三大语法结构、常用的数据类型、函数、结构体、指针、文件操作等。

• 硬件基础知识

该部分核心知识点在于电路基础知识、数电模电基础知识、常用的电子元器件等。

• 数据结构

核心知识点数组、队列、链表、堆栈、树、图、散列表等。

• 操作系统

核心知识点进程管理、内存管理、文件管理、输入输出管理等。

• 计算机原理

核心知识点数据表示和运算、存储系统、指令系统、总线系统、中央处理器、输入输出系统等。

 

2.2、学习建议

• 对于C语言基础学习一定要重点熟练掌握根基的牢固直接决定了我们的代码质量。
• 对于硬件基础学习要适当了解要能够看懂一些简单的电路结构认识常用的电子元器件。
• 对于数据结构学习前五个是必备学习的可能在刚开始学习的时候可能会感觉不到作用在哪里但是随着接触到嵌入式底层设计以及算法设计的时候才会恍然大悟。
• 对于操作系统学习重点学习其思想对相关知识点有一个大概的了解后续接触到继续重点学习这些无论是RTOS还是Linux都有涉及到的。
• 对于计算机原理学习可以将其看作是嵌入式系统的各个模块的详解会让你对嵌入式有一个整体的了解每一个部分都值得深究。

 

2.3、学习资料

• C语言基础推荐经典书籍**《C语言程序设计》第2版谭浩强版本**。
• 硬件基础大学里面的《数电模电》书籍所涉及的知识即可。
• 数据结构推荐经典书籍**《数据结构》——严蔚敏版**。
• 操作系统、计算机原理我用的是**《王道》的系列丛书**个人感觉不错。

计算机组成、数据结构、操作系统、数据库是嵌入式或者说计算机的入门必读书籍并且也被列入高校教材内是真正的基础知识。

 

以上不一定是全部看完才能体验编程的乐趣这个基础是一个循序渐进的过程也不是一朝一夕就能完成的可以先有一个大概后续做项目时哪里不懂补哪里

这里涉及到一个重要的学习方法项目导向的学习法。

 

3、嵌入式入门篇——51单片机

在上面的基础知识进行熟悉之后C语言基础、计算机组成、硬件基础必备我们准备叩开嵌入式世界的大门。

入门篇依旧推荐51单片机当然有人会说直接上STM32岂不更好

我的看法建议新手还是以51单片机来入门因为STM32体系架构比51大很多对于新手刚开始可能会不太容易适应。

 

3.1、学习内容

该部分主要在最小嵌入式系统中实现各种有趣的实验。通过51单片机的学习我们要做到

• 软件类

主要知识点有认识单片机、熟悉逻辑运算、点亮一颗LED灯、按键检测、串口通信、定时器、中断等。

• 硬件类

主要知识点有电阻元器件了解基本模块电路了解时钟电路尝试绘制51单片机原理图和PCB

 

3.2、学习建议

• 对于软件类我们主要做到认识单片机熟悉单片机的GPIO的输入、输出操作串口通信协议掌握等这些部分都是任何一款嵌入式设备的必备技能。
• 对于硬件类我们主要做到能看懂电路图熟悉一些简单模块的设计电路了解Altium Designer的使用方法。

 

3.3、学习资料

51单片机郭天祥的51单片机教程经典著作经久不衰强烈推荐。

 

庄子说“水之积也不厚则其负大舟也无力。“

该部分是嵌入式领域的基石只有将基础打牢才能负得起Linux泰坦号。

 

4、STM32进阶篇

STM32是C51的进阶版拥有C51的基础知识开发STM32会得心应手。

STM32的系统架构以及硬件设计相比于C51来说都是上升了一个维度的这也是为什么我推荐入门学习C51的原因。

 

以STM32F407平台为基础去学习目前嵌入式主流的一些技术探寻底层的原理做到不同平台都能够得心应手。

 

4.1、学习内容

• 基础练习

该部分主要练习点亮LED灯、GPIO的输入输出操作、中断操作、UART通信、IIC通信等

• 进阶练习

该部分主要练习DMA通信、SPI通信、CAN通信、LCD显示屏ADC等

• 高阶练习

该部分主要学习STM32时钟架构、总线架构、电源管理、代码框架、SDIO通信、USB通信等。

 

4.2、学习建议

• 对于基础练习主要目的是为了方便让我们从C51到STM32环境的过渡。
• 对于进阶练习主要练习一些通信类相关的协议可以结合一些传感器进行开发。
• 对于高阶练习主要目的是为了熟悉单片机的设计架构编程的框架以及一些更复杂的通信技术。

另外STM32会有寄存器和库函数两个版本建议交叉学习理解会更加深刻。

 

4.3、学习资料

STM32单片机推荐正点原子、野火的STM32F103或者STM32F407系列。

两家的学习资料都非常丰富既有详细的文档说明也有完整的学习视频教程非常适合新手入门学习。

 

俗话说“有道无术术尚可求有术无道止于术”。要明白道和术的区别不要本末倒置。

 

5、小而美的RTOS

RTOS实时操作系统可以理解为STM32与Linux之间的桥梁由于其实现思想大都取之于Linux所以也称之为精简版的Linux。

我们常用的有实时操作系统有UCOSVxWorkFreeRtos近些年RT-Thread也异军突起。

学习这些简单的嵌入式系统一来能够帮助我们为学习Linux操作系统打下基础二来也能够扩宽我们的职业道路。

前面也说过了无论是UCOS、FreeRtos、Rt-thread其内部的设计思想大同小异下面主要以Ucos为例。

5.1、学习内容

• 实时系统学习

该部分主要学习移植Ucos系统、多任务管理、调度算法、消息队列、信号量互斥量、事件、内存管理等。

 

5.2、学习建议

• 对于实时系统学习除了上述的那些核心知识点外还要结合2.1 基础必备知识的操作系统书籍加深理解。

 

5.3、学习资料

RTOS的学习依旧推荐正点原子野火因为这些实时操作系统开发可以基于STM32开发板同时也有非常详细的文档和视频教学。

 

6、ARM+Linux篇

学习完RTOS后基本嵌入式所涉及的技术已经掌握一半了你也可以独立完成一些小的项目也可以找到一个不错的工作但是一定不要自我满足有机会一定要接触Linux。

还是那句话ARM+Linux也是最为复杂的东西如果你不去接触Linux你永远不知道嵌入式的魅力。

 

Linux开发又分为驱动开发内核开发应用开发每一个方向都需要几年甚至几十年的积累。

作为初学者我们要做的就是宏观了解扩大我们的知识面然后去选择自己感兴趣的方面。

6.1、学习内容

• Linux基础篇

该部分主要学习Linux常用命令、VIM学习、Linux的Shell编程、Gcc编译、Makefile等。

• 驱动篇

该部分主要学习内核模块编译原理、字符设备驱动框架、平台设备驱动、设备树、Pinctrl子系统、I2C子系统、中断子系统、块设备驱动框架、Bootloader等

• 内核篇

该部分主要学习系统调用、存储管理、进程管理、内存管理、文件管理等。

• 应用篇

该部分主要学习QT编程、TCP/IP协议、HTTP协议等。

 

6.2、学习建议

• 对于基础学习刚接触到Linux一般比较难上手与之前的单片机完全不同需要一个熟悉环境的过程。
• 对于驱动学习重要在于明白“如何在Linux环境下编写驱动程序”驱动的底层原理还是那样加了一层层的框架需要我们去熟悉。
• 对于内核学习上述也是系统的几大核心特色重点在于"如何使Linux性能最优"
• 对于应用学习上述的几个方面也是基础重点还在于开发什么应用去学习哪方面的知识没有定论。

对于Linux有句老话“学习Linux3年才算入门5年才勉强算Linux工程师对于不太熟悉的领域博主也不敢妄加断言。”

 

6.3、学习资料

• 对于基础学习推荐**《鸟哥的Linux私房菜》《Unix环境高级编程》**等入门书籍。
• 对于驱动开发推荐**《Linux设备驱动开发详解》**Linux内核源码详解等。
• 对于内核学习推荐**《Linux Shell脚本攻略》、《深入理解Linux内核》**等。
• 对于应用开发推荐**《嵌入式Linux应用开发完全手册》、《Unix网络编程》**等。
• 另外推荐正点原子野火韦东山三个Linux开发教程韦老师的课程好评居多但还是看哪个更适合自己。

 

7、总结

全文整体的学习路线嵌入式基础学习 -> 51单片机 -> STM32单片机 -> RTOS篇 -> ARM+Linux

每一个部分也都从学习内容学习建议学习资料三个方面来展开层层深入步步指引。

文章既是我的学习历程又结合了一些大佬的学习分享不断调整总结出来的如有异同可以讨论。

全文3000余字耗时1周如有帮助望不吝点赞关注。

最后文章所涉及的学习资料以及整理的思维导图全盘奉上【Linux学习路线——DonGe】

六月的阳光灿烂分别的泪花闪闪。不必把相聚的誓言宣深厚的友情记在心间。今日告别来日再见。同学们让我们重逢在完美的明天。祝你前程似锦一帆风顺

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