單片機(jī)從小菜雞到老司機(jī)，應(yīng)該這樣學(xué)！（長(zhǎng)文預(yù)警）

時(shí)間：2021-09-23 15:36:05

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[導(dǎo)讀]本文選自公眾號(hào)“科巖成果”經(jīng)常有人問我，嵌入式該怎么入門，怎么學(xué)習(xí)，怎么精通，怎么成為專家。我前思后想掏心掏肺，花了大概2周的時(shí)間，寫了這樣的一個(gè)成長(zhǎng)路徑。注意！本文又干又長(zhǎng)，如果此時(shí)你無(wú)法抽出大約10分鐘時(shí)間，建議看個(gè)開頭，然后點(diǎn)個(gè)關(guān)注、收藏之后再（也不）看。首先如圖，嵌入式學(xué)...

本文選自公眾號(hào)“科巖成果”
經(jīng)常有人問我，嵌入式該怎么入門，怎么學(xué)習(xí)，怎么精通，怎么成為專家。我前思后想掏心掏肺，花了大概2周的時(shí)間，寫了這樣的一個(gè)成長(zhǎng)路徑。

注意！本文又干又長(zhǎng)，如果此時(shí)你無(wú)法抽出大約10分鐘時(shí)間，建議看個(gè)開頭，然后點(diǎn)個(gè)關(guān)注、收藏之后再（也不）看。

首先如圖，嵌入式學(xué)習(xí)路徑之單片機(jī)。

為什么單說單片機(jī)呢，因?yàn)槲矣X得嵌入式是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念，可以按處理器性能大致分成兩類。

性能低的比如51、stm32、arduino，這類設(shè)備一般用作開發(fā)比較便宜的產(chǎn)品，比如手環(huán)、插座、牙刷、小型玩具什么的，這樣的芯片資源有限，沒辦法運(yùn)行l(wèi)inux操作系統(tǒng)；

還有一類是高性能的，像我們手機(jī)那種處理器，能運(yùn)行l(wèi)inux、安卓操作系統(tǒng)的，這類芯片一般用作開發(fā)比較貴的產(chǎn)品，像智能音箱、自動(dòng)售貨機(jī)、攝像頭、路由器等等。

這兩種性能不同的處理器都是嵌入式，但需要掌握的技術(shù)是有一定區(qū)別的，這期就先講低性能的，單片機(jī)的成長(zhǎng)路徑，如果看完覺得不錯(cuò)記得關(guān)注，后面會(huì)再寫一篇嵌入式Linux的成長(zhǎng)路徑。

依然是熟悉的4個(gè)階段，這是科巖獨(dú)創(chuàng)學(xué)習(xí)4階段，小菜雞、入門雞、進(jìn)階機(jī)、老司機(jī)，也就是從入門到精通（入土）的幾個(gè)階段。

看完歡迎留言告訴我你在什么階段。

小菜雞

先從小菜雞開始，小菜雞就是一個(gè)純小白，就是你茫然無(wú)知什么都不懂。需要學(xué)習(xí)的有三個(gè)部分，基礎(chǔ)概念、C語(yǔ)言基礎(chǔ)、單片機(jī)基礎(chǔ)。

如圖，基礎(chǔ)概念內(nèi)容如下：

你要知道單片機(jī)是什么；要知道MCU、RAM、ROM、IO引腳、中斷、定時(shí)器這些概念指什么；另外，常見單片機(jī)有8位、16位和32位的。

還要對(duì)電路板有概念，什么是原理圖，什么是PCB，這些硬件概念在小菜雞階段知道就行。

再然后是軟件，其實(shí)也就是運(yùn)行在單片機(jī)中的程序，我們也把它叫做固件。

有了硬件和軟件，就要把軟件安裝到硬件中執(zhí)行，這個(gè)過程叫做編譯、下載、運(yùn)行，一般會(huì)用到Keil、IAR、gcc等等工具。

我們?nèi)松袩浀絾纹瑱C(jī)的第一個(gè)程序一般是什么呢？

就是點(diǎn)燈，點(diǎn)燈其實(shí)就是嵌入式工程師的hello world，一般電路板上都有l(wèi)ed燈，LED燈點(diǎn)亮了，就說明這塊板子的硬件，包括電源、處理器、引腳等等是沒有問題的，還說明軟件的燒錄、運(yùn)行等一系列的步驟是沒有問題的。

板子是好的，才有后面的工作。

所以作為嵌入式工程師，一般也自稱為點(diǎn)燈工程師，>> 大家好我是點(diǎn)燈工程師，科巖 >_<

最后一點(diǎn)，就是知道什么是嵌入式工程師，一般行業(yè)內(nèi)稱呼一名嵌入式工程師都是某某工。

比如你姓張，大家就會(huì)稱你為張公，姓李呢，就會(huì)叫你李公，像我呢，我姓老，不知道此刻看文章的你姓什么嘞？

工程師上班一般都在做什么呢？就是在畫板子，寫程序，調(diào)板子，燒板子。

你燒過板子么，反正我是燒過，特別好玩，直接冒煙，把我們上班的大樓都給整停電了，是不是很有趣。

嵌入式工程師的標(biāo)準(zhǔn)穿搭：黑框眼鏡，格子衫，黑色或者灰色的雙肩包。非常典型，工作經(jīng)驗(yàn)一般可以通過發(fā)際線的高低做判斷。

對(duì)單片機(jī)程序有概念之后，就要學(xué)習(xí)C語(yǔ)言了。

這里寫了三點(diǎn)，參考c語(yǔ)言路徑圖；達(dá)到小菜雞水平就可以上手單片機(jī)；最好是能達(dá)到進(jìn)階機(jī)。

這是什么意思呢，之前我做過一個(gè)C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)路徑圖，也是分成了4個(gè)階段。

小菜雞是基礎(chǔ)就是學(xué)C語(yǔ)言的語(yǔ)法；入門雞算是培養(yǎng)興趣可學(xué)可不學(xué)；進(jìn)階機(jī)比較高級(jí)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、網(wǎng)絡(luò)、linux都該學(xué)了，最好能到這個(gè)水平；老司機(jī)就不強(qiáng)求了，可以后面再學(xué)。

具體如下：

這部分可以看看日本作家寫的幾本計(jì)算機(jī)知識(shí)相關(guān)的科普書，《計(jì)算機(jī)是怎樣跑起來的》、《程序是怎樣跑起來的》，這兩本書對(duì)新手都非常友好。

看書有一個(gè)原則，就是千萬(wàn)不要把”讀完“當(dāng)做目的，計(jì)算機(jī)相關(guān)的圖書很多都是大部頭，等到你讀完，黃花菜都涼了。所以最好是帶著問題讀，把它們當(dāng)做一部字典，只讀你關(guān)心的部分，找到答案就可以把書放下了，不要糾結(jié)讀沒讀完。

對(duì)計(jì)算機(jī)和編程有了基本的概念后，就要學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的語(yǔ)法了。C語(yǔ)言的語(yǔ)法其實(shí)非常簡(jiǎn)單，里面所涉及的概念也不多，都是一門編程語(yǔ)言中最基礎(chǔ)的東西。

數(shù)據(jù)類型、常量、變量、表達(dá)式、函數(shù)、分支、循環(huán)、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針、C庫(kù)，一共就這11個(gè)概念，對(duì)新手來說，前面的簡(jiǎn)單點(diǎn)，后面的可能稍微難理解點(diǎn)，平均每個(gè)概念學(xué)習(xí)3到4小時(shí)左右就可以了。

這些基本概念該怎么學(xué)習(xí)呢？

下面說第二個(gè)學(xué)習(xí)原則：一定要有合適的練習(xí)題。

什么是合適的練習(xí)題，合適的練習(xí)題有3個(gè)特點(diǎn)。

一是有明確的訓(xùn)練目的。比如說學(xué)習(xí)函數(shù)，那合適的練習(xí)題就會(huì)把練習(xí)重點(diǎn)放在函數(shù)的各個(gè)特征上，而不應(yīng)該有其他的一些知識(shí)盲點(diǎn)。

二是不應(yīng)該需要花費(fèi)太長(zhǎng)時(shí)間。這個(gè)花費(fèi)的時(shí)間應(yīng)該剛剛好能夠使你保持專注，一旦失去專注力，浪費(fèi)時(shí)間不說，還可能完不成練習(xí)。

三是合適的練習(xí)題的難度應(yīng)該是能夠稍稍高出你自身的水平。使你每次練習(xí)都有一點(diǎn)新的收獲，如果每次練習(xí)都在畫菱形、畫正方形，畫了也白畫。

有了合適的練習(xí)題的訓(xùn)練，你就會(huì)比較快的掌握基礎(chǔ)知識(shí)了。

我建議這個(gè)階段快速突擊，小菜雞的階段不宜久留，宜速戰(zhàn)速?zèng)Q，1周時(shí)間搞定，最多2周。否則啊，學(xué)習(xí)很容易變得枯燥乏味，就會(huì)產(chǎn)生這玩意到底有沒有用啊，這種負(fù)面情緒。

還是拿登山做舉例，小菜雞階段就是在山腳下聽老師講理論課，老師講了半天，登山鞋有哪些品牌，如何選擇，登山杖該怎么使用，登山時(shí)姿勢(shì)是什么樣，全身肌肉如何發(fā)力，遇到雨雪天氣怎么保暖，遇到山體滑坡怎么自救等等，一直講這些理論。

你說我報(bào)名了登山運(yùn)動(dòng)練習(xí)班，光理論講了半年，學(xué)員當(dāng)然要問，會(huì)選登山鞋到底和會(huì)不會(huì)登山有什么關(guān)系？

學(xué)登山么，懂了最基礎(chǔ)的理論知識(shí)，就趕緊是騾子是馬拉出去溜溜了！先登個(gè)幾百、一千米看看，把登山實(shí)踐過程中遇到的問題點(diǎn)記錄下來，再翻書本找教練學(xué)習(xí)理論。

學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言也是一樣，懂了最基礎(chǔ)的之后，就可以做些與實(shí)際生活相關(guān)的小項(xiàng)目，遇到不會(huì)的再回頭學(xué)就可以。

這里我插入第三個(gè)學(xué)習(xí)原則，叫做「最少必要知識(shí)」。

就是說剛接觸一個(gè)領(lǐng)域，一門知識(shí)，先把最關(guān)鍵的那些知識(shí)學(xué)會(huì)，你就可以做些簡(jiǎn)單的東西出來了，這時(shí)就應(yīng)該盡快開始實(shí)踐，特別是那種需要?jiǎng)邮值膶W(xué)科，沒有必要糾結(jié)要全學(xué)完再開始，而且有些高級(jí)的東西必須需要時(shí)間的積累才能理解，就算你學(xué)會(huì)了考試考過了，沒有時(shí)間打磨，那也是紙上談兵啊。

所以我再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍，小菜雞階段不宜久留，應(yīng)當(dāng)速戰(zhàn)速?zèng)Q，1周時(shí)間搞定，最多2周。

得馬上做點(diǎn)有成就感，有滿足感的東西出來。

所以，趕緊進(jìn)入第二個(gè)階段，入門雞。

這第二個(gè)階段的目的是在對(duì)編程有了一點(diǎn)初步認(rèn)識(shí)之后，嘗試自我開發(fā)自己對(duì)編程的興趣。

我建議用windows系統(tǒng)的接口做一些比較有趣、好玩的程序，比如我簡(jiǎn)單列了幾個(gè)適合練手的小程序。

我為什么推薦windows呢？一是因?yàn)閣indows的圖像界面編程是非常方便的，拖拖拽拽就能畫個(gè)界面出來，所見即所得很容易形成成就感；二是因?yàn)閣indows特別適合小白，它把程序背后編譯、鏈接等等在新手階段不需要了解的知識(shí)全部隱藏掉了，只要關(guān)注你的代碼就好。

可以從最簡(jiǎn)單的開始，比如說先彈出一個(gè)這樣的對(duì)話框，其實(shí)也沒有寫幾行代碼。

但是這個(gè)東西就很有趣，就要比那種黑乎乎的命令行看著順眼的多對(duì)吧，你可以把這個(gè)程序發(fā)給你的同學(xué)，如果你同學(xué)只會(huì)寫楊輝三角，那你這簡(jiǎn)直就是高了一個(gè)段位。這是什么？這不就是成就感嗎？

我上學(xué)那會(huì)就對(duì)圖形界面很感興趣，我到現(xiàn)在依然記得第一次用windows編寫了一個(gè)最簡(jiǎn)單的對(duì)話框的那種喜悅，我感覺我就是計(jì)算機(jī)的上帝，我讓他干嘛他就干嘛，這才叫編程嘛。

我用C語(yǔ)言寫過一個(gè)音樂播放器，還用java寫過一個(gè)撲克牌游戲，當(dāng)時(shí)真的是，課程設(shè)計(jì)都直接高分。

圖形界面編程很容易激發(fā)一個(gè)人的興趣，俗話說，興趣是最好的老師，一旦你學(xué)習(xí)編程的興趣和熱情被點(diǎn)燃，那這興趣會(huì)驅(qū)動(dòng)著你繼續(xù)學(xué)習(xí)下去，你會(huì)不斷完善你所編寫的代碼，直到它展現(xiàn)出你想要的樣子。

在這些編程練習(xí)中，你會(huì)反復(fù)用到第一個(gè)階段學(xué)到的理論知識(shí)，遇到不會(huì)的，翻翻書，找找視頻馬上補(bǔ)上，這樣的練習(xí)有了理論指導(dǎo)會(huì)事半功倍。

這個(gè)階段的時(shí)間長(zhǎng)短呢，自己決定，如果越做越爽，也可以一直在這個(gè)階段玩下去。

這里我再插入第四個(gè)學(xué)習(xí)原則，就是要自己給自己訂立目標(biāo)。不能漫無(wú)目的的瞎學(xué)，要有個(gè)指引，訂立的目標(biāo)最好是可以衡量的，不然你都不知道自己學(xué)沒學(xué)會(huì)。

比如立下目標(biāo)，要在3小時(shí)內(nèi)學(xué)習(xí)5個(gè)C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的接口。能夠知道在什么情況下用、并且會(huì)用5個(gè)接口就算達(dá)成了目標(biāo)。

再比如做個(gè)音樂播放器，要把一個(gè)音樂播放器做到什么樣的效果，有哪些功能，先從整體上考慮好，然后為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)不斷完善，一旦達(dá)到了目標(biāo)，就可以進(jìn)入下一個(gè)目標(biāo)了。

那么下面是第三個(gè)階段，進(jìn)階機(jī)。

這個(gè)階段要學(xué)一些編程語(yǔ)言之外的東西。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、網(wǎng)絡(luò)的理論和實(shí)踐都該安排上了。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以先學(xué)些最基礎(chǔ)的，像棧啊、隊(duì)列啊、鏈表，他們的概念是什么，有什么區(qū)別和聯(lián)系，樹形結(jié)構(gòu)比較難理解，看不懂可以先略過。

簡(jiǎn)單的算法也要懂一些，排序和查找是最常用的，必須要掌握。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信的理論基礎(chǔ)，也必須學(xué)，物理層、鏈路層可以不會(huì)，網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層必須掌握最關(guān)鍵的幾個(gè)協(xié)議。

最后，學(xué)習(xí)了這些理論知識(shí)還是要實(shí)踐，沒有實(shí)踐的理論就像是蓋在沙子上的碉堡，俗稱沙雕。如果你不想做沙雕，那就把代碼寫起來！

這個(gè)階段該學(xué)習(xí)在linux上寫代碼了，畢竟在實(shí)際的工作中，基本沒有人在windows上用C語(yǔ)言開發(fā)程序。

我覺得非常合適的一個(gè)練習(xí)項(xiàng)目就是網(wǎng)絡(luò)聊天軟件，像QQ一樣的，可以用linux寫服務(wù)端，用windows寫客戶端，這個(gè)過程中的練習(xí)會(huì)加深對(duì)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)這些知識(shí)的理解。

而且網(wǎng)絡(luò)聊天軟件很有趣，做起來也沒那么枯燥，做好了之后發(fā)給你女神一個(gè)專屬客戶端，你們?cè)谀阕约簩懙能浖锪奶?，邊聊天邊吹牛，豈不美哉！

這個(gè)階段涉及不同課程的知識(shí)，應(yīng)該花費(fèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間。我建議代碼要一行一行的寫，就像飯要一口一口的吃，三連支持要邊看邊點(diǎn)。

項(xiàng)目中每一行代碼都要搞明白什么意思，這樣你才能寫出健壯的、沒有bug的代碼。

我在寫這個(gè)稿子的時(shí)候?qū)ｉT去找了一些開源的聊天軟件，沒有找到我想要的C語(yǔ)言的windows linux這樣組合的，并且適合新手的項(xiàng)目。

那么接下來呢，就來到了C語(yǔ)言學(xué)習(xí)的最后一個(gè)階段：老司機(jī)階段。

這個(gè)階段不再需要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，而是要開始向高手、向大師學(xué)習(xí)了。

使用廣泛、經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的開源代碼是這個(gè)階段最好的學(xué)習(xí)資料，我列出了幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)相關(guān)的C語(yǔ)言的開源項(xiàng)目，這也是我在工作中經(jīng)常接觸到的項(xiàng)目。

有JSON格式數(shù)據(jù)的解析庫(kù)cjson、最小的http服務(wù)器tinyhttpd、高性能的http服務(wù)器nginx，還有物聯(lián)網(wǎng)常用的傳輸協(xié)議mqtt，如果想學(xué)習(xí)tcp與udp的實(shí)現(xiàn)，有個(gè)協(xié)議棧找叫l(wèi)wip，與linux內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧相比，代碼量少了不是一星半點(diǎn)，非常適合學(xué)習(xí)。

我不知道你是什么行業(yè)，你所在的行業(yè)又有哪些著名的開源C項(xiàng)目，歡迎留言分享給大家！我相信它們都可以拿來做自學(xué)的材料。

剛開始學(xué)習(xí)開源代碼肯定是一臉懵B的，你會(huì)驚呼，C語(yǔ)言還能這樣寫？你會(huì)懷疑，我眼前的代碼還是那個(gè)熟悉的C語(yǔ)言么。

相信我，每個(gè)人都是這樣的，我總結(jié)了幾個(gè)學(xué)習(xí)源碼的方法也分享給大家，這個(gè)腦圖后面也有：

首先要保證代碼是沒有錯(cuò)誤可以直接運(yùn)行的，不然一運(yùn)行就出錯(cuò)，就沒有辦法繼續(xù)下去；

接著我們要先從整體上理解整個(gè)項(xiàng)目的功能是什么，它的輸入是什么，輸出是什么，先在頭腦里有個(gè)預(yù)期；

在看代碼的時(shí)候可以只關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的字段和最關(guān)鍵的語(yǔ)句，與主干邏輯無(wú)關(guān)的代碼可以直接忽視掉。**

進(jìn)階機(jī)階段是學(xué)習(xí)的是怎么使用接口，老司機(jī)階段就是學(xué)習(xí)怎么實(shí)現(xiàn)接口了。能看明白開源代碼，能講明白實(shí)現(xiàn)原理，你就踏入了專家之路。

有了C語(yǔ)言基礎(chǔ)，接下來就是一些單片機(jī)的基礎(chǔ)了。

首先要選一款學(xué)習(xí)資料豐富的mcu，建議直接選STM32，資料非常豐富，如果有任何問題查資料基本都能找到答案，對(duì)初學(xué)者來說非常友好

接著就要寫代碼了，我們的程序一般是通過輪詢，或者定時(shí)器，或者中斷這三種方式來進(jìn)行觸發(fā)，要學(xué)會(huì)編寫這三種方式的代碼。

接下來是外設(shè)，單片機(jī)存在的意義是什么呢？

其實(shí)就是通過外設(shè)，可能是鍵盤也可能是傳感器，這種輸入類型的外設(shè)，輸入一定的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理再通過輸出類型的外設(shè)，可能是顯示屏，輸出一定的結(jié)果。

在小菜雞階段要學(xué)習(xí)使用各種常見的外設(shè)，LED燈、蜂鳴器、鍵盤還有IO引腳，這都是最基礎(chǔ)的。

還要學(xué)習(xí)這3種很常見的串行口，uart、spi、i2c，要掌握通信協(xié)議的設(shè)計(jì)和編解碼的處理，很多傳感器就是通過固定的協(xié)議與單片機(jī)通信，另外單片機(jī)再和其他單片機(jī)、PC機(jī)等設(shè)備通信時(shí)都會(huì)用到協(xié)議編解碼。

接著要學(xué)習(xí)一些調(diào)試手段，比如說Keil和IAR軟件的調(diào)試功能。都挺簡(jiǎn)單的，如果程序有問題，可以用調(diào)試手段來查查內(nèi)存、某個(gè)變量的值，排查問題。

小菜雞最后，要做幾個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)踐。

我列出來兩個(gè)，一個(gè)是測(cè)距，可以用紅外或者是超聲傳感器來做。

另外一個(gè)實(shí)踐是，可以讀一些傳感器的數(shù)據(jù)，比如溫濕度、人體檢測(cè)，把數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。

小菜雞階段結(jié)束后，你就可以做些簡(jiǎn)單的小項(xiàng)目。菜雞學(xué)習(xí)時(shí)間呢，大概兩周左右就可以了。

入門雞

接下來就來到了入門雞階段，有這么幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)高級(jí)部分，學(xué)習(xí)電路板知識(shí)，再做幾個(gè)復(fù)雜點(diǎn)的實(shí)踐小項(xiàng)目。

先看單片機(jī)的高級(jí)，包括這些內(nèi)容：

寫代碼要有一定的規(guī)范，包括縮進(jìn)、注釋、變量和函數(shù)的命名等等，要按規(guī)矩寫。

入門雞階段，項(xiàng)目中要用一些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了，不要全局變量和flag滿天飛；還要學(xué)些基礎(chǔ)的算法，主要的就是排序和查找。

接著要會(huì)用狀態(tài)機(jī)編寫稍復(fù)雜的程序，小菜雞學(xué)會(huì)的輪詢、定時(shí)器、中斷只能做些簡(jiǎn)單的程序，復(fù)雜點(diǎn)程序就要有結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制了，狀態(tài)機(jī)是比較好的一種代碼框架，要理解狀態(tài)機(jī)的原理、編寫的手法。

再?gòu)?fù)雜點(diǎn)的程序，就得上操作系統(tǒng)了，學(xué)會(huì)使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，也就是RTOS，要了解它們的任務(wù)、鎖、信號(hào)量和消息隊(duì)列是怎么使用的。

如果做和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的項(xiàng)目，就要編寫網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的程序，得會(huì)寫socket程序，調(diào)用socket接口收發(fā)tcp/udp/mqtt的數(shù)據(jù)。

單片機(jī)聯(lián)網(wǎng)一般會(huì)用到無(wú)線模塊，可以通過串口透?jìng)骰蛘逜T指令控制模塊，比如Wifi、藍(lán)牙、ZigBee等等傳輸數(shù)據(jù)。

很多項(xiàng)目中的單片機(jī)是需要用電池的，電池容量有限，所以要學(xué)會(huì)編寫低功耗的程序，比如控制單片機(jī)睡眠、停機(jī)、待機(jī)，還有低功耗如何測(cè)試、有哪些指標(biāo)衡量功耗的高低，都要掌握。

第二部分，要學(xué)習(xí)看電路板了。

得能看懂簡(jiǎn)單的原理圖和PCB就行。

最后，入門雞的實(shí)踐：

我建議做一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，連接某個(gè)云平臺(tái)。

阿里云、騰訊云、百度云，都可以連，他們都有物聯(lián)網(wǎng)的接入平臺(tái)，接入后，設(shè)備要與平臺(tái) APP打通。

比如做一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的溫濕度采集器，可以在APP上看到設(shè)備從傳感器讀取數(shù)據(jù)，也可以做一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的智能插座或者智能燈，通過APP來控制它的開關(guān)。

入門雞要花一定的時(shí)間，可能是你工作個(gè)一年后到三年之間的這樣的一個(gè)狀態(tài)，會(huì)靈活的使用以上的這些軟件接口與硬件器件，時(shí)間久了就可以編寫復(fù)雜的程序，做復(fù)雜的項(xiàng)目了。

進(jìn)階機(jī)

接下來是進(jìn)階機(jī)階段，這個(gè)階段要學(xué)習(xí)的東西不但變多了，還更深入了。

我把進(jìn)階機(jī)的學(xué)習(xí)范圍分成2大部分，一部分叫“通用內(nèi)功”，就是幾乎哪個(gè)行業(yè)都通用的東西，學(xué)會(huì)內(nèi)功，才能以不變應(yīng)萬(wàn)變；另一部分叫“獨(dú)門絕技”，指的是某一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，學(xué)會(huì)了至少不用擔(dān)心失業(yè)。

咱們先看通用內(nèi)功，首先是最上層，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)源碼的學(xué)習(xí)，我建議學(xué)習(xí)FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS這三個(gè)比較常用的嵌入式系統(tǒng)。

入門雞階段是會(huì)用RTOS，進(jìn)階機(jī)就要學(xué)習(xí)任務(wù)、鎖、信號(hào)量怎么實(shí)現(xiàn)了。

接下來是網(wǎng)絡(luò)源代碼的學(xué)習(xí)，同樣的，在入門雞階段是會(huì)用網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)階機(jī)就要學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)了。

我們可以通過lwip這樣的輕型協(xié)議棧源碼來學(xué)習(xí)TCP或者UDP，mqtt是物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)膮f(xié)議，HTTP是WEB的常用協(xié)議，圖中這幾個(gè)源碼都是可以直接學(xué)習(xí)的。

然后是模塊的二次開發(fā)，模塊二次開發(fā)指的是基于無(wú)線模塊直接做編碼，而不是通過MCU進(jìn)行控制。

這樣可以減少一顆MCU主控芯片的使用，節(jié)約硬件成本，畢竟咱們硬件行業(yè)成本第一??！

接著可以學(xué)習(xí)對(duì)代碼性能進(jìn)行優(yōu)化，我列出了4種方式，這些都可以了解，有的項(xiàng)目有特殊的需求，咱們就要知道怎么優(yōu)化。

下面是代碼的可移植性，其實(shí)也是按照一定的規(guī)范編寫代碼，我也是列出了4點(diǎn)。

如果寫代碼時(shí)習(xí)慣考慮代碼的可移植性，那你寫的代碼也能很容易的移植到不同平臺(tái)。有時(shí)我們做一款產(chǎn)品，產(chǎn)品升級(jí)了或者更換了硬件芯片，之前代碼移植性好的話，可以很快替換成新平臺(tái)。

然后是編譯和鏈接的腳本，要學(xué)習(xí)C語(yǔ)言代碼是如何編譯成機(jī)器指令，機(jī)器指令又是如何在芯片中進(jìn)行組織的。

代碼編譯完會(huì)進(jìn)行鏈接，要指定加載地址、指定代碼段、數(shù)據(jù)段地址，這個(gè)也是有些特殊的產(chǎn)品需要人工設(shè)置。

除了C語(yǔ)言，還要掌握幾種其他編程語(yǔ)言，Python、lua、shell都建議學(xué)學(xué)。

學(xué)會(huì)了C語(yǔ)言，這些語(yǔ)言其實(shí)都不怎么用學(xué)，看看語(yǔ)法就能上手寫，我們經(jīng)常用這類語(yǔ)言處理有規(guī)律的文本、處理二進(jìn)制固件，方便快捷。

后面三個(gè)是學(xué)習(xí)底層知識(shí)，首先要學(xué)會(huì)看芯片手冊(cè)，通過芯片手冊(cè)能學(xué)到太多東西了。

在工作的過程中會(huì)遇到各種各樣的芯片，可能會(huì)有一些比較少見的特殊芯片，沒有封裝成C語(yǔ)言的庫(kù)，或者某些不常用的功能芯片提供的庫(kù)沒有封裝，這時(shí)你就要通過操作寄存器直接控制它們。

芯片手冊(cè)第一次看肯定看不懂，這個(gè)也需要花時(shí)間，時(shí)間久了，看得多了自然就懂了。

而且每個(gè)芯片的芯片手冊(cè)套路、結(jié)構(gòu)都差不多，看懂一個(gè)，基本其他也都懂了，所以大家不用擔(dān)心。

再往下一層就是匯編指令集，單片機(jī)arm的體系結(jié)構(gòu)居多，應(yīng)當(dāng)學(xué)一下arm的指令集，比如說Cortex M系列的核，它有37個(gè)寄存器，要了解它的一些常見匯編指令。能看懂，能夠編寫簡(jiǎn)單的程序就可以了。

最后再下一層就是電子學(xué)了，要學(xué)模電和數(shù)電的知識(shí)，電壓電流，電阻電容，半導(dǎo)體二極管等等，都要知道它們是干嘛的，接著門電路、CPU、存儲(chǔ)器的電路是怎么設(shè)計(jì)的，知道理論就可以了。

上面這些知識(shí)都是內(nèi)功心法，無(wú)論做哪個(gè)行業(yè)，只要和硬件打交道，都能用得上，是咱吃飯的家把什。

下面再看看獨(dú)門絕技都有啥，獨(dú)門絕技就是能讓咱們吃的爽，吃的久。

首先是通信協(xié)議棧的開發(fā)，比如PHY層、MAC層、空口各層協(xié)議的開發(fā)，像Wifi、4G、5G都有類似的開發(fā)需求、崗位，現(xiàn)在5G這么火，如果你能參與開發(fā)一個(gè)5G模組，那就非常厲害了！

下面是算法，算法這個(gè)分支也是一個(gè)比較專業(yè)性的分支，我列出了一些咱們單片機(jī)上可以跑的算法，濾波、姿態(tài)，慣導(dǎo)，PID，還有slam算法，有些是做可穿戴設(shè)備需要的，有些是無(wú)人機(jī)、無(wú)人車需要。

做算法是有很高門檻的，基本都研究生起步，如果你沒有讀研究生，或者讀了但對(duì)數(shù)學(xué)沒興趣，建議還是不要去搞算法了。

我學(xué)歷就是個(gè)普通小本科，算法這方面簡(jiǎn)直是個(gè)白癡，不懂。算法是真的牛，算法yyds！

接下來是安全，這個(gè)我不知道有沒有人了解，也是個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。包括芯片安全，網(wǎng)絡(luò)安全。

比如為數(shù)據(jù)加個(gè)密再存儲(chǔ)、比如給固件簽個(gè)數(shù)字簽名再燒錄到芯片，這都是安全工程師需要設(shè)計(jì)和考慮的。

未來萬(wàn)物互連，越來越多的家電產(chǎn)品，甚至汽車也都能用手機(jī)控制。所以，嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)的安全不能忽略。

再后面是FPGA設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)編寫Verilog HDL語(yǔ)言，學(xué)會(huì)用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，這也是一個(gè)比較細(xì)的一個(gè)分支，專業(yè)性非常強(qiáng)。

學(xué)習(xí)了FPGA之后呢，還可以再學(xué)習(xí)下設(shè)計(jì)CPU，包括流水線，取指、譯碼、執(zhí)行，總線，中斷異常等等這些硬件的設(shè)計(jì)，這已經(jīng)非常非常底層了。

為什么嵌入式工程師要學(xué)習(xí)FPGA或者設(shè)計(jì)CPU呢？

我覺得這是底層原理，會(huì)底層的原理，解決上層的問題會(huì)思路更開闊，好比你明白TCP的原理，那如果HTTP出了問題，你會(huì)更容易解決。

好，以上就是進(jìn)階機(jī)階段需要學(xué)習(xí)的東西了，此刻的你覺得興奮還是覺得可怕？

如果掌握了這些呢，工作中遇到的任何技術(shù)問題，基本上沒有你解決不了的了。

進(jìn)階機(jī)階段，一般是工作至少5年吧，5年8年10年都有可能。想要理解和掌握，既需要不斷的學(xué)習(xí)理論知識(shí)，也需要積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

進(jìn)階機(jī)到此結(jié)束，馬上就要迎來最后一個(gè)階段，老司機(jī)階段。

讓我們來一起揭開老司機(jī)的神秘面紗吧。

老司機(jī)

老司機(jī)階段，分了4個(gè)部分，技術(shù)、管理、行業(yè)、公司。

到了老司機(jī)階段，你不單單是一個(gè)懂技術(shù)的人了，還要懂管理、懂行業(yè)。

仍然可以繼續(xù)學(xué)習(xí)技術(shù)，可以學(xué)一些橫向的技術(shù)擴(kuò)展，比如上位機(jī)、APP的編寫；測(cè)試工具、測(cè)試流程的學(xué)習(xí)；有興趣可以學(xué)學(xué)Matlab仿真。

如果喜歡畫板子，可以多畫畫PCB；愿意做設(shè)計(jì)，也可以學(xué)學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這些知識(shí)。

那么管理呢，包括了這些內(nèi)容：

可以邊帶團(tuán)隊(duì)邊學(xué)習(xí)管理知識(shí)，要依靠團(tuán)隊(duì)的力量實(shí)現(xiàn)你想實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品或者功能。

你還要有一定的行業(yè)認(rèn)知，就是你要懂行業(yè)，我大概總結(jié)了幾個(gè)單片機(jī)涉及到的行業(yè)：

不要把目光集中在手上開發(fā)板的一畝三分地兒，要關(guān)注行業(yè)的市場(chǎng)空間，是否處在上升期。

要努力成為某個(gè)行業(yè)的專家，行業(yè)的專家，行業(yè)的專家！

什么是行業(yè)的專家？舉個(gè)例子，如果你在醫(yī)療行業(yè)，那你就要懂些醫(yī)療方面的知識(shí)。

比如做個(gè)血糖儀，要學(xué)習(xí)血糖對(duì)人體有什么作用、正常血糖值是什么范圍，還要懂一個(gè)血糖儀是怎么設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的，都有哪些人參與，客戶是哪些人，他們?cè)谀?，通過什么樣的方式或者渠道能把產(chǎn)品賣給他們，有沒有什么行業(yè)潛規(guī)則。

大家現(xiàn)在聽我這么說可能覺得很難，但其實(shí)沒多難，你如果喜歡一個(gè)行業(yè)，那就去那個(gè)行業(yè)干幾年，稍微用點(diǎn)心，都不用太久，慢慢就不知不覺都學(xué)會(huì)了。

老司機(jī)的最后一點(diǎn)就是公司了，我列了整個(gè)電子行業(yè)上下游的產(chǎn)業(yè)鏈出來：

從最上層的芯片原廠再到中間的模組廠傳感器廠、操作系統(tǒng)、云平臺(tái)、運(yùn)營(yíng)商，最后是B端或C端的硬件廠商，或者是集成商或者渠道商。

無(wú)論哪種類型的公司，都會(huì)有嵌入式工程師的需求。

作為一個(gè)老司機(jī)的你，應(yīng)該了解你們行業(yè)中頭部、腰部、尾部的公司，了解他們的商業(yè)模式，他們的生存狀態(tài)，了解同行在做什么產(chǎn)品，都有哪些業(yè)務(wù)，為什么開展這些業(yè)務(wù)，這是一個(gè)老司機(jī)應(yīng)該懂的。

這些行業(yè)認(rèn)知和公司認(rèn)知，都是需要在多年的從業(yè)中，摸爬滾打獲得的，這些經(jīng)驗(yàn)在哪本書或哪篇文章中都是學(xué)不到的。