一、前言

近几年，嵌入式系统产品渐渐完善，并在全世界各行业得到广泛应用。2004年，全球嵌入式系统产品的产值已达2000亿美元，国内嵌入式软件的产值也达到600亿人民币。目前，嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。

随着消费家电的智能化，普及化，嵌入式应用逐渐凸显。日常生活离不开的的手机、平板、智能音响、数字相机、机顶盒、穿戴设备、智能玩具也在不断地推陈出新；汽车电子、智能家电、医疗器械等领域也是竞争激烈。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式领域将获得飞速的发展。

二、学习路线

对于入门不久的新人来说，好的学习路线往往能事半功倍。排除掉专业领域的深耕式学习，那么一个合格的嵌入式软件工程师应当具备哪些技能亦或者素质呢？笔者觉得可以从以下几个方面入手：

1.嵌入式软件编程的基础

这一阶段重点打好嵌入式软件编程的基础，包括学习Linux系统的基本应用，Linux的常用命令、C语言编程基础、常用的数据结构。

特别是C语言中对指针的理解和应用。这一阶段的主要目的是学习编程语言、开发环境、和培养自己的编程思维，为进一步学习嵌入式开发打下良好的基础。 必学内容有：Linux Ubuntu操作系统安装、使用、Linux常用命令、samba服务器、SSH远程登录GCC编译器、GDB调试器、VI编辑器

1）嵌入式C语言基本语法，指针及数组操作；

2）C语言高级语法：结构体、共用体、宏、枚举；

3）数据结构；

4）Linux系统基本使用及配置；

5）Linux下Makefile工作原理及其编写；

6）Linux下shell脚本相关知识及其编写；

推荐的嵌入式学习书籍：《C程序设计语言》《大话数据结构》《Linux与Unix Shell 编程指南》《Linux就该这么学》

2.嵌入式Linux高级程序设计

这一阶段主要学习上层的嵌入式Linux应用程序开发，包括基于Linux多进程、多线程、文件与目录。掌握进程和线程编程思想才是打开技术学习的大门，不然永远是停留在语法、算法层面，无法深入解决众多实际问题。

1）Linux系统调用概念；

2）文件I/O操作相关函数使用；

3）进程相关概念、及基本控制函数；

4）无名管道、命名管道、信号、消息队列、共享内存、信号量集合；

5）多进程、多线程实现多任务开发；

6）多任务的同步互斥开发：互斥锁、自旋锁、读写锁、信号量、条件变量；

这一阶段推荐书籍：《UNIX环境高级编程》《嵌入式Linux应用程序开发详解》

3.Linux高级网络程序设计

这一阶段主要掌握网络应用的CS架构编程方法，套接字编程接口及框架；同时掌握必要的数据库操作及函数，具备系统编程的综合素质。这一阶段的主要内容有：

1）网络相关概念及网络发展

2）socket编程、TCP网络编程、UDP网络编程、Web编程开发等

3）Linux网络应用程序开发，和并发CS服务器的实现

4）熟悉UDP广播、多播的原理及编程方法； 

5）网络原始套接字概念及编程接口，及套接字属性设置；

6）HTTP协议及其实现方法；

6）数据库概念、数据库类型、常见数据库

7）SQLite数据库介绍及其安装与移植

这一阶段推荐的书籍：《TCP-IP详解卷》《UNIX环境高级编程》、《Unix网络编程》

4.C++面向对象高级语言程序设计

这个阶段主要学习C++思想及项目框架相关知识，C++语言作为一门高级语言，其语法复杂度比较复杂，学好并不是件容易的事情。此外、其编程思想是其精华所在，融会贯通后有无招胜有招的特效。

1）熟悉面向对象的语言概述

2）熟练掌握C++基本语法

3）封装、继承、多继承；

4）多态：虚函数、抽象类、模板；

5）标准模板库STL的使用及原理；

6）UML建模及设计模式；

7）各种网络库、数据库、IO库、线程库的使用；

8）Qt对C++的扩展及使用；

这一阶段推荐书籍：《C＋＋ Primer》《The Standard C Library》《大话设计模式》《Qt Creator快速入门》《Qt5开发及实例》

5.ARM结构及驱动开发

这阶段主要了解芯片程序开发相关内容，包含STM32开发、汇编指令、ARM处理器工作原理等底层编程内容，学习这一阶段有助于理解内存、寄存器、系统、任务机制等底层概念，提高程序员的编程修养，属于点睛之笔。这阶段的学习内容包括：

1）单片机基础（汇编指令、时钟、GPIO、定时器、中断）；

2）A53开发板介绍、设备使用、交叉编译

3）Keil下汇编指令编写；

3）通信总线UART、IIC、SPI及传感器模块的使用；

4）STM32开发流程；

5）uCos微型系统移植及使用；

6）Linux系统移植及使用；

这个阶段推荐书籍：《Linux内核设计与实现》《Linux设备驱动程序》《Linux设备驱动开发详解》

6.常用通信模块学习

这个阶段需要学习现有的工程模块的使用及原理，涉及RFID、红外、2.4G、Bluetooth、ZigBee、NB-IOT、Lora等。当然不要求全部完全的掌握，起码能达到会用的状态。具体来说这个阶段包含的内容有：

1）RFID工作原理，以及读卡器原理与通信过程；

2）红外遥控的原理及使用；

3）2.4G无线模块的配对及使用；

4）Bluetooth模块通信原理及使用；

5）TI的CC2530的基本应用，Zibgee相关微控制处理芯片；

6）NB-IOT基本概念及熟悉CoAP协议在中的应用；

7）Lora模块的使用；

8）掌握温度、湿度、光照、PH值、二氧化碳等传感器的工作原理及通信接口；

这个阶段没有推荐技术书籍，但感兴趣可以看一下传感器技术相关的书籍通信原理相关书籍，或者一些官方的介绍手册；

三、推荐嵌入式项目

嵌入式技术关键在于理论和实践的结合，要能够学以致用，完成了以上的所有阶段的知识点学习后，到底有没有学会，会不会用，能不能应用所学知识来解决实际开发中的问题，我们需要来完成一个综合的嵌入式实训项目，例如：

项目一：智能家居项目

本项目实现设备的本地控制与远程控制，对开关量设备，能够实现信息采集类设备的控制如温湿度，能够实现监控类设备的控制如视频监控，安全系统如外人入侵能够自动通过GPRS报警。项目涉及技术c语言、多任务开发、网络socket开发、boa网络服务器、CGI编程、html网页设计等

项目二：智能人脸识别项目

本项目首先通过opencv库的使用来实现人脸基本训练模型检测、再深入学习通过人脸识别以及实时抓取图像分析并识别，了解认识opencv、dlib等开源工具

项目三：RFID智能门禁项目

本项目实现RFID卡识别，用户信息注册、修改、删除、语音播报提示可按不同的查询条件查询，可实现考勤

项目四：多媒体播放器项目

实现带有图形界面的音乐播放、暂停、上一曲、下一曲、歌曲列表歌词同步等播放器功能，涉及到的知识点有c语言、数据结构链表、Linux多进程、多线程、进程间通信、同步互斥等

项目五：智能手机设计项目

本项目能够实现智能手机接打电话、来电显示、收发中英文短信，查看短信、信号强度检测、运营商检测。项目涉及到的技术GPRS AT指令集、Linux多进程、多线程、进程间通信、同步互斥、GUI图形开发等

项目六：智慧教室项目

本项目可通过NB-IOT等标准物联网通信协议是实现现代化资源统筹管理，基本功能是实现教室灯控、空调、通风、窗帘、门禁、人流等实时远程监控，以实现联动、手动控制和数据采集分析

这些项目都综合应用了嵌入式开发当中的应用，驱动和QT开发技术。以上就是我建议的比较系统的嵌入式学习路线。系统学习并能灵活应用以上知识后，嵌入式基本上就算入门了，具备企业项目的嵌入式研发能力了，这时候去应聘企业的嵌入式研发工程师岗位就不会有什么问题了。