嵌入式工程師，嵌入式工作真的越老越香嗎

01、嵌入式工作會(huì)越老越吃香嗎？

事實(shí)上電子技術(shù)更新?lián)Q代非?？?，5年前如果你是一名電子設(shè)計(jì)高手，如果5年中你再?zèng)]有接觸過電子設(shè)計(jì)，那5年后你就成為一個(gè)菜鳥了。做嵌入式一樣，并不是越老越吃香，而是看你是否能不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)，接受新的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念。

雖然如此，我們也可以從老嵌入式開發(fā)者學(xué)習(xí)一些經(jīng)驗(yàn)。廢話不多說，進(jìn)入正題吧。

我是97年畢業(yè)的，做了兩年的電子設(shè)計(jì)與開發(fā)，做過電路原理圖和PCB板設(shè)計(jì)。2000年進(jìn)入軟件行業(yè)，六年多的時(shí)間里，差不多做過整個(gè)操作系統(tǒng)的組件。一開始用的是uC/OS RTOS，第一次做的這個(gè)產(chǎn)品是一個(gè)DVR，CPU用的是AMD的SC520，是一塊x86的處理器。因?yàn)?a target="_blank">公司小，所以整個(gè)DVR的嵌入式軟件就我一個(gè)人做，對(duì)于我來說是一個(gè) 難得的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。我所做的包括：

1） 熟悉CPU。x86中存在實(shí)模式和保護(hù)模式，CPU一上電后進(jìn)入的是實(shí)模式，要進(jìn)入保護(hù)模式則需要做一定的設(shè)置，最后做一個(gè)長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)，就能進(jìn)入保護(hù)模式。對(duì) 于這一處理器的熟悉和了解，使得我對(duì)于處理器有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)。此外，明白什么是芯片組、PCI的原理和配置方法、SDRAM如何配置、IDE的 PIO模式是如何工作的，等等。

2） 熟悉uC/OS 。RTOS并對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展。理解任務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)的、任務(wù)是如何被調(diào)度的、Mutex和Semaphore是如何實(shí)現(xiàn)的、對(duì)處理器進(jìn)行開關(guān)中斷的目的是什么且 要注意什么，等等。對(duì)于RTOS的擴(kuò)展則包括實(shí)現(xiàn)了一個(gè)采用malloc/free進(jìn)行內(nèi)存分配的堆管理模塊，這一管理模塊是參照XINU操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn) 的；對(duì)任務(wù)調(diào)度部分進(jìn)行修改以方便中斷服務(wù)程序的管理。

3） 將MINUX操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)移植到我們的DVR上。MINUX中采用的就是UNIX中的i-node的方式來管理文件的，這種方式在現(xiàn)在的Linux 中也能看到。由于MINUX的文件系統(tǒng)是針對(duì)小型存儲(chǔ)設(shè)備的，所以對(duì)其代碼要進(jìn)行修改，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)所采用的上G的硬盤。

4） 將XINU中的TCP協(xié)議棧移植到DVR上。我記得很清楚的是，當(dāng)時(shí)對(duì)于TCP的滑動(dòng)窗口的調(diào)試以及校驗(yàn)和的調(diào)試花了不少時(shí)間。

可以說這一時(shí)期的工作，使得我對(duì)于操作系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)非常的熟悉。還有，我在這一公司使用過了邏輯分析儀去分析總線信號(hào)以解決問題，這些都是非常好的經(jīng)歷，都有助于提升對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理解。

2003年我加入了UTStarcom，因?yàn)榍耙粋€(gè)項(xiàng)目的經(jīng)歷，當(dāng)時(shí)進(jìn)這一公司時(shí)覺得自己很牛。但很快我發(fā)現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)中還有很多是我要學(xué)的，我還嫩呢。比如：

1） 第一個(gè)挑戰(zhàn)是處理器，當(dāng)時(shí)用的是PowerPC8250。對(duì)于處理器，我花了不少時(shí)間去讀相關(guān)的資料。總的加起來，其手冊(cè)超過兩千頁(yè)，而且還是英文的。為了使得自己更加的熟悉這塊處理器，我前前后后對(duì)這些資料完整的讀了三四遍。

2） 當(dāng)時(shí)采用的是RTEMS操作系統(tǒng)，這一系統(tǒng)就是一個(gè)類UNIX的操作系統(tǒng)，早期是美國(guó)軍方使用的，后來變成了開源項(xiàng)目。在這一操作系統(tǒng)上的工作經(jīng)歷讓我一 下子意識(shí)到了自己的一個(gè)問題，那就是：以前的工作只是技術(shù)性的不具備系統(tǒng)性。比如，如何將一個(gè)操作系統(tǒng)作為一個(gè)系統(tǒng)將其設(shè)計(jì)得更好、驅(qū)動(dòng)程序如何方便增加 以及擴(kuò)展，等等。這一切說到底是自己的設(shè)計(jì)能力還是不足。我花了很長(zhǎng)的時(shí)間來研究RTEMS操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于提升自己的設(shè)計(jì)能力有很大的幫助。

3） 對(duì)于編譯器和C語(yǔ)言的理解不深。比如什么是ABI（Application Binary Interface）？后來知道Stack Frame和程序的調(diào)用棧的管理都與ABI有關(guān)系。

在UTStarcom工作的初期，所有與操作系統(tǒng)相關(guān)的問題都是由我來解決的。此外，在我的經(jīng)理的支持下，我還做過了一個(gè)更新版本RTEMS操作系統(tǒng)的移 植，當(dāng)時(shí)，UTStarcom的RTEMS操作系統(tǒng)的移植是在新澤西完成的，我不知我是不是UTStarcom在中國(guó)第一個(gè)做這個(gè)操作系統(tǒng)移植的。當(dāng)時(shí)， 我在做移植時(shí)還碰到了一個(gè)與編譯器相關(guān)的問題，還找過WindRiver做支持。因?yàn)槲覀冇玫氖荳indRiver的調(diào)試器，當(dāng)時(shí)懷疑是調(diào)試器有問題，最 后發(fā)現(xiàn)是RTEMS的Tool Chain有Bug。UTStarcom的中期，我們將我們的應(yīng)用程序移植到了VxWorks上，所以后來我對(duì)于VxWorks也很熟悉。后來還做過了一 個(gè)ADSL接入的項(xiàng)目，采用的還是VxWorks以及PNE（Platform for Network Equipment），處理器用的是Intel的XScale IXP425。2006年5月我離開了UTStarcom。

應(yīng)當(dāng)說，前面兩個(gè)公司工作經(jīng)歷是我很寶貴的財(cái)富。一方面完成了從小公司到大公司的轉(zhuǎn)變，說實(shí)在的在進(jìn)UTStarcom時(shí)，還是很有壓力的。什么都是新的，新的行業(yè)、 新的產(chǎn)品，當(dāng)然對(duì)于我來說是直接工作內(nèi)容的變化，新的處理器、新的操作系統(tǒng)、等。前兩個(gè)公司有一個(gè)工作情景我一直很懷念，那就是：我是一手拿示波器，一手 拿電路原理圖進(jìn)行軟件調(diào)試的。

好了說了這么多，現(xiàn)在我想說說我對(duì)于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的感受和看法。在此，我想先說說什么是嵌入式開發(fā)，這一 點(diǎn)我看過不少對(duì)其的定義。先拋開別人的定義，我想說說我的觀點(diǎn)。 有不少工程師的工作是寫運(yùn)行在RTOS之上的應(yīng)用程序的，但他（她）其實(shí)根本不用接觸硬件 相關(guān)的知識(shí)、不用接觸什么是中斷、也不用考慮任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，對(duì)于這些工作我不認(rèn)為是嵌入式開發(fā)，其實(shí)，說到底只是采用了新的一套API（即RTOS的相關(guān) 函數(shù)）進(jìn)行編程。嵌入式開發(fā)我認(rèn)為至少要與硬件和RTOS打交道，對(duì)一操作系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)很清楚。從我的角度來看，如果一個(gè)寫驅(qū)動(dòng)的人只知道驅(qū)動(dòng)相關(guān)的 內(nèi)容，而對(duì)于操作系統(tǒng)的機(jī)理并不是很清楚，那也不能算是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，就是驅(qū)動(dòng)開發(fā)。下面是我對(duì)于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一些看法。

1） 嵌入式開發(fā)對(duì)于提升我們的系統(tǒng)知識(shí)有很大的幫助，尤其是操作系統(tǒng)的知識(shí)。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)對(duì)于我們的知識(shí)面要求非常的廣，且要有一定的深度。在做嵌入式開發(fā)之前，我是做Visual C++開發(fā)的，當(dāng)我做過嵌入式開發(fā)后，我就能明白在Windows桌面上雙擊鼠標(biāo)時(shí)，后臺(tái)有什么事情發(fā)生了。比如，我能想到后面有一個(gè)Loader將文件加載到內(nèi)存，并最終運(yùn)行程序。雖然，沒有做過嵌入式開發(fā)也能想到這一點(diǎn)，但能看到的深度是不同的。

2） 當(dāng)我們對(duì)于操作系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)非常熟悉后，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作相對(duì)簡(jiǎn)單。因?yàn)?，操作系統(tǒng)的概念已經(jīng)很成熟了，而現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)就是將現(xiàn)代操作系統(tǒng)的 技術(shù)運(yùn)用到嵌入式系統(tǒng)。這里說的簡(jiǎn)單，主要是強(qiáng)調(diào)其需求相對(duì)的穩(wěn)定、功能相對(duì)的單一。軟件設(shè)計(jì)真正復(fù)雜是做應(yīng)用，應(yīng)用開發(fā)是我們真正能發(fā)揮設(shè)計(jì)能力的地方。

3） 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于提升我們解決問題的能力有及大的幫助。因?yàn)槲覀兿到y(tǒng)性的知道了軟件是如何被組織在CPU上運(yùn)行的，這對(duì)于我們分析和解決問題很有意義，對(duì)于自己解決復(fù)雜問題的信心也很有幫助。

4） 具備一定的硬件知識(shí)對(duì)于嵌入式開發(fā)大有裨益。比如，我們要明白什么是片選，什么是3態(tài)，什么是I/O，如何看時(shí)序圖等等。最好還得會(huì)使用相關(guān)儀器，比如示波器、邏輯分析儀。

02、30+歲入行嵌入式軟件開發(fā)晚不晚??？

“對(duì)一般人來說太晚了，就取決于LZ是不是一般人了。如果真想學(xué)，我建議從最新的技術(shù)上入手，比如藍(lán)牙5.0、NB-IOT?！?“你的ID已經(jīng)告訴你答案了，不是嗎？” “是有點(diǎn)晚，若做個(gè)熟練的工程師，努力了沒有問題，若涉及深點(diǎn)的東西，有點(diǎn)累?！?“33，不晚，薪酬上，要求不高，性價(jià)比高，一樣有賣點(diǎn)。大公司，去不了，就去小公司混唄?！?“這年齡，不建議轉(zhuǎn)入嵌入式了，除非特別愛好。如果為了生活，不如考慮其他掙錢的門道” “應(yīng)該會(huì)比較困難，現(xiàn)在招人的很多都有年齡要求了，我身邊就有一個(gè)和你差不多的同事，努力是很努力，但是他沒接觸過這行，轉(zhuǎn)行過來的，現(xiàn)在他跟我說做項(xiàng)目感覺力不從心，他也是出于自己的興趣想做這行的，反正就是很辛苦?！?“樓主，我離開行業(yè)13年，還是把技術(shù)撿起來了。看你恒心和方法啦！” “晚，別亂轉(zhuǎn)，自己本行都沒玩精通，隨便換行業(yè)，年級(jí)這么大了，建議本行繼續(xù)往精通了搞” “33歲了什么賺錢就去搞什么，搞什么不好非得搞這個(gè)” “覺得軟件這塊，真是拼不過年輕人啊，比如公司平時(shí)的加班，比如軌道行業(yè)的出差加班調(diào)試到半夜等等~~~~坑慎入~~” “如果樓主碩士畢業(yè)不建議做這種簡(jiǎn)單的嵌入式設(shè)計(jì)，可以上一點(diǎn)有算法的軟件設(shè)計(jì)。當(dāng)然也是嵌入式，只有這樣才能發(fā)揮你碩士的數(shù)學(xué)功底揚(yáng)長(zhǎng)避短。做單片機(jī)嵌入式開發(fā)里面我“感覺”80%的就是做點(diǎn)簡(jiǎn)單的蝶代碼，沒有意義，稍微好一點(diǎn)的可能也就是在單片機(jī)上面跑一個(gè)ROS系統(tǒng)。但是我知道玩單片機(jī)想要上一個(gè)臺(tái)階的話最好是能玩一點(diǎn)算法在里面的。至少能熟練地調(diào)用很多數(shù)學(xué)函數(shù)，簡(jiǎn)單來說比如軟件的二階濾波，F(xiàn)FT、帶通等一些基本的函數(shù)。現(xiàn)在嵌入式的圖像識(shí)別是一個(gè)很不錯(cuò)的發(fā)展趨勢(shì)，這方面對(duì)數(shù)學(xué)功底也相對(duì)起點(diǎn)比較高，樓主如果單純只是不想自己報(bào)廢了想玩點(diǎn)東西可以考慮這方面，在ARM里面玩玩感覺會(huì)其樂無窮。當(dāng)然我也是紙上談兵，我自己是什么都不懂?！?“個(gè)人認(rèn)為，搞嵌入式太費(fèi)錢，各種模塊板子要買，不然沒現(xiàn)象，程序沒問題，實(shí)際卻不能用，要各種優(yōu)化。還是去干管理吧?！?“個(gè)人覺得，33歲學(xué)習(xí)linux確實(shí)比較晚

（1）如果是特別特別感興趣，可以學(xué)習(xí)，

（2）如果回二線覺得找工作難，可以學(xué)習(xí)，提高籌碼和機(jī)會(huì)！” 面對(duì)芯片及其相關(guān)的軟件開發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展變化，經(jīng)常會(huì)去思考，這些發(fā)展變化的內(nèi)在推動(dòng)力和外在合理性在哪里，這些發(fā)展變化對(duì)我們有哪些啟發(fā)和引導(dǎo)，身處旋渦中心應(yīng)該何去何從，才能保證自己不被歷史洪流沖走，才能不斷提升自己的價(jià)值。

03、如何不被歷史洪流沖走。..。

單片機(jī)

單片機(jī)是中文名，對(duì)應(yīng)的英文名稱是“Single Chip Microomputer”，很多人可能奇怪平時(shí)不是都說MCU（Micro Control Unit）嗎？其實(shí)MCU準(zhǔn)確翻譯過來應(yīng)該叫微控制器，現(xiàn)在很多中文書籍都用這個(gè)詞，不用單片機(jī)了。因?yàn)閱纹瑱C(jī)這個(gè)詞是很多年前的概念了，在那個(gè)年代半導(dǎo)體工藝還在起步階段，集成能力很差，往往是CPU一個(gè)芯片，SRAM一個(gè)芯片，F(xiàn)lash一個(gè)芯片，需要中斷的話又得有個(gè)專門處理中斷的芯片，所以一個(gè)完整可用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是很多個(gè)芯片（Chip）做在一個(gè)PCB板上構(gòu)成的。

單片機(jī)呢？就是在一個(gè)芯片（Chip）上集成了CPU、SRAM、Flash及其他需要模塊，在一個(gè)Chip上實(shí)現(xiàn)一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以就叫Single Chip Microcomputer，也就是單片機(jī)了。其實(shí)從這個(gè)角度來講，單片機(jī)這個(gè)詞現(xiàn)在已經(jīng)沒意義了，因?yàn)楝F(xiàn)在的半導(dǎo)體工藝早就很厲害了，現(xiàn)在你買到的所有都是“單片機(jī)”，根本不存在分離式的所謂“多片機(jī)”。而且現(xiàn)代的單片機(jī)不但集成了CPU、SRAM、Flash等微型計(jì)算機(jī)不可少的部件，而且大多集成了很多內(nèi)部外設(shè)，如Nand控制器、LCD控制器、串口通信、定時(shí)器、RTC等等，所以現(xiàn)在的單片機(jī)其實(shí)應(yīng)該叫SoC（System on Chip）。

英文是很準(zhǔn)確的。這里有好幾個(gè)詞你可以體會(huì)下各自含義：microcomputer、computer、system、microcontroller。不嚴(yán)格區(qū)分的話這些詞很多時(shí)候可以互相替換和通用的，但是嚴(yán)格說其實(shí)各自有不同代指的。譬如computer，指的就是電腦，你可以理解為就是電腦，譬如筆記本、臺(tái)式機(jī)這些。當(dāng)然很多年前的電腦很龐大很笨重，所以computer就是指的這種有機(jī)箱外殼，有鍵盤鼠標(biāo)，很龐大笨重，通用性強(qiáng)的電腦。而microcomputer指的就是單片機(jī)這類東西，它也是一個(gè)獨(dú)立的電腦系統(tǒng)，有CPU和內(nèi)存和外設(shè)這些，能跑計(jì)算機(jī)程序。但是他相對(duì)于computer來說體積很小，而且不是通用的而是專用的，所以叫microcomputer。system呢？更傾向于整個(gè)系統(tǒng)，也就是說system=microcomputer+各種外設(shè)。簡(jiǎn)單理解就是，當(dāng)串口、LCD控制器等模塊進(jìn)入了Chip內(nèi)部時(shí)，整個(gè)microcomputer就成為system了。所以其實(shí)system才是更有意義，更適合現(xiàn)代單片機(jī)芯片的一個(gè)名字。所以現(xiàn)在我們都把芯片叫SoC，這個(gè)名字更有價(jià)值。那microcontroller呢？現(xiàn)在很多單片機(jī)廠商都把自己的單片機(jī)叫microcontroller（微控制器），其實(shí)我個(gè)人理解，覺得microcontroller的重點(diǎn)在于controller，也就是說他們想強(qiáng)調(diào)這個(gè)chip中集成的system是一個(gè)controller，擅長(zhǎng)控制。而不是一個(gè)DSP（擅長(zhǎng)運(yùn)算）。

嵌入式

嵌入式的全稱是嵌入式系統(tǒng)，英文是Embeded system，所以可以看出嵌入式是一個(gè)system。為什么叫嵌入式呢？這里的嵌入指的是我們把這個(gè)system（硬件上表現(xiàn)為一個(gè)Chip）嵌入到某個(gè)設(shè)備中去。譬如冰箱的板卡上的芯片就是一個(gè)嵌入到冰箱中的system，負(fù)責(zé)控制用戶按鍵、冰箱照明燈、制冷系統(tǒng)等?？梢钥闯?，嵌入式系統(tǒng)這個(gè)名字主要是從芯片在使用時(shí)的組織形態(tài)來命名的。所以從這個(gè)角度講，只要是被嵌入到設(shè)備中的芯片都可以被叫做嵌入式系統(tǒng)。 那這個(gè)范圍太寬了，說真的你很難找到不屬于嵌入式的system······所以我經(jīng)常覺得嵌入式這個(gè)名詞根本是廢話，根本沒意義。好在這個(gè)理解只是廣義上的嵌入式的定義，但是我們平時(shí)講嵌入式大多時(shí)候是從狹義上理解的。

狹義上講，嵌入式是為了區(qū)別于單片機(jī)。我們經(jīng)常把芯片中不帶MMU（memory management unit）從而不支持虛擬地址，只能跑裸機(jī)或RTOS（典型如ucos、華為LiteOS、RT-Thread、freertos等）的system叫單片機(jī)（典型如STM32、NXP LPC系列、新的NXP imxRT1052系列等），而把芯片自帶MMU可以支持虛擬地址，能夠跑Linux、Vxworks、WinCE、Android這樣的操作系統(tǒng)的system叫嵌入式。所以linux WinCE等也常被叫做嵌入式操作系統(tǒng)，就是這么回事。你仔細(xì)回顧下，其實(shí)大部分人在講單片機(jī)和嵌入式時(shí)都是從狹義角度出發(fā)的，并非廣義。

單片機(jī)的技術(shù)和市場(chǎng)狀況

單片機(jī)是出貨量最大的一類計(jì)算機(jī)。這個(gè)很好理解，因?yàn)閱纹瑱C(jī)用途太廣泛了，所有家電內(nèi)置的控制系統(tǒng)幾乎都是單片機(jī)的，這個(gè)數(shù)目就很驚人了。還有各種公共設(shè)施，工廠自動(dòng)化設(shè)備等幾乎也都是單片機(jī)控制的。單片機(jī)的廠商和品類也是非常多，我下面列舉幾類常用的。 · 8位和4位機(jī)。這類單片機(jī)性能低配置低，但是優(yōu)勢(shì)是價(jià)格便宜。所以很多低端家電產(chǎn)品都會(huì)用到，小家電是這類單片機(jī)最大的市場(chǎng)。為了降低成本，這類單片機(jī)很多只能用匯編編程（當(dāng)然近幾年很多也提供了C編譯器），很多芯片采用bounding封裝（就是芯片內(nèi)核直接貼在PCB上然后用黑乎乎硬膠黏住，大家玩過LCD1602的看那后面那個(gè)圓盤型黑色的就是）。做這類產(chǎn)品的以前都是臺(tái)灣一些小芯片廠商。這些年中國(guó)大陸也涌現(xiàn)了很多這類芯片廠商，這些單片機(jī)行業(yè)大多對(duì)標(biāo)某個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)行業(yè)需求很熟悉，直接推出適用這個(gè)行業(yè)的解決方案。外行的人可能根本都沒聽說過這種單片機(jī)的型號(hào)和相關(guān)信息?？偟膩碚f，這屬于比較低端的行業(yè)，不太建議大家學(xué)習(xí)和進(jìn)入。尤其現(xiàn)在中國(guó)在搞產(chǎn)業(yè)升級(jí)，落后的傳統(tǒng)家電產(chǎn)品不斷降價(jià)還賣不出去，相反各種高端功能和外觀的“產(chǎn)業(yè)升級(jí)”型家電產(chǎn)品利潤(rùn)很高。所以這種適用于傳統(tǒng)老舊電子產(chǎn)品的芯片和技術(shù)其實(shí)并不值得去投入。

· 51單片機(jī)。其實(shí)51單片機(jī)也是8位機(jī)，之所以單獨(dú)拿出來說是因?yàn)?1單片機(jī)實(shí)在太出名了。實(shí)際上當(dāng)年單片機(jī)百家爭(zhēng)鳴的時(shí)候（大約1980年代吧）51單片機(jī)只是其中一種，還有很多其他很厲害的，可惜都被時(shí)間給雨打風(fēng)吹去了。51單片機(jī)之所以出名并活到現(xiàn)在，是因?yàn)镮ntel后來開放了51內(nèi)核的版權(quán)，所以很多公司很多人可以毫無顧忌的使用它而不擔(dān)心付費(fèi)或版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上到了現(xiàn)在（2018年），51單片機(jī)已經(jīng)是很老很沒有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的解決方案了，但是為什么還在大量使用？主要有以下幾個(gè)原因：一是大量存量項(xiàng)目和存量開發(fā)者，這些人很熟悉51單片機(jī)，甚至很多老工程師可能只會(huì)51單片機(jī)，很多老的項(xiàng)目也不可能再去重新開發(fā)所以沿用了51單片機(jī)。二是51單片機(jī)也夠便宜，很多對(duì)性能沒有過多要求的產(chǎn)品干脆就用51也挺好。三是51內(nèi)核開放，所以很多需要內(nèi)置單片機(jī)核的SoC（譬如很多電容觸摸屏芯片，很多指紋識(shí)別芯片等）就會(huì)選擇用51核，不要錢還夠用嘛，不選這個(gè)選誰(shuí)。很多同學(xué)問我還要不要學(xué)51單片機(jī)？我認(rèn)為還是要學(xué)。一個(gè)原因是51單片機(jī)的開發(fā)用到的技術(shù)技能在開發(fā)別的單片機(jī)時(shí)照樣有用，所以學(xué)了51將來再學(xué)其他的也會(huì)快很多，時(shí)間不會(huì)白花的。另一個(gè)原因是確實(shí)有時(shí)候?qū)嶋H開發(fā)也會(huì)遇到用到51單片機(jī)的，所以學(xué)會(huì)了也算是個(gè)拿得出手的技能。所以如果你要學(xué)習(xí)單片機(jī)開發(fā)，從51單片機(jī)入手絕對(duì)不會(huì)錯(cuò)。但是要記得不要沉迷于51了，要迅速學(xué)會(huì)51單片機(jī)后，迅速繼續(xù)學(xué)習(xí)更現(xiàn)代更實(shí)用的其他單片機(jī)（譬如stm32）。很多人學(xué)會(huì)51后就不動(dòng)了，這就好像幼兒園畢業(yè)就不繼續(xù)讀書了一樣，是不對(duì)的。

· STM32單片機(jī)。終于到了STM32這個(gè)當(dāng)紅辣子雞了，ST于2007年發(fā)布了第一款STM32，至今已經(jīng)11年了。STM32是ARM Cortex-M內(nèi)核的單片機(jī)，實(shí)際上同樣使用ARM Cortex-M系列內(nèi)核的單片機(jī)還有很多（譬如NXP的LPC系列，原Freescale的K60系列，臺(tái)灣新唐的M051系列，國(guó)內(nèi)如兆易創(chuàng)新的GD32系列等），STM32只是其中的代表作而已。ARM這些年風(fēng)頭很強(qiáng)，在application級(jí)別的SoC中大勝Intel，現(xiàn)在手機(jī)行業(yè)的芯片都被ARM吃掉了，MIPS之類的更是被壓的生不如死。在單片機(jī)領(lǐng)域，ARM的Cortex-M系列（M0、M3、M4、M7）也是大獲全勝，很多半導(dǎo)體廠商都放棄了自己原來的架構(gòu)轉(zhuǎn)而做ARM內(nèi)核的單片機(jī)了。

怎么說呢，個(gè)人覺得ARM內(nèi)核的單片機(jī)很適合當(dāng)前時(shí)代，尤其STM32這種，不管硬件配置還是開發(fā)工具都深得市場(chǎng)認(rèn)可，普及度越來越高。強(qiáng)烈建議大學(xué)學(xué)單片機(jī)就學(xué)STM32，會(huì)玩STM32很有價(jià)值。至于GD32之類國(guó)產(chǎn)的類似STM32的單片機(jī)，我認(rèn)為后面會(huì)越來越強(qiáng)，甚至?xí)鲗?dǎo)市場(chǎng)把洋品牌趕出中國(guó)。這些芯片的開發(fā)方式也很類同于STM32，所以會(huì)了STM32開發(fā)很容易切過去，不用擔(dān)心。

· 其他單片機(jī)。我指的是PIC、ATmega、MSP430、STM8之類的，這些不是很熟悉所以不予詳細(xì)論述?？偟膩碚f，這些單片機(jī)性價(jià)比都不錯(cuò)，在各自領(lǐng)域都有一定競(jìng)爭(zhēng)力，但是還是不如STM32使用領(lǐng)域?qū)拸V。所以除非是公司研發(fā)用到，否則不建議主動(dòng)學(xué)習(xí)。 · 高性能高價(jià)格單片機(jī)。這里我特指的是如STM32F7、STM32H7、NXP imxRT1052之類的單片機(jī)。這類雖然是單片機(jī)，但是性能比一般單片機(jī)強(qiáng)勁很多，外設(shè)也復(fù)雜很多，甚至需要外接SDRAM來提供更大內(nèi)存，外接SLC Nand或Spiflash來提供存儲(chǔ)。同時(shí)從價(jià)格角度講這些單片機(jī)大多在人民幣30元以上，甚至高達(dá)100多元。這些真的是單片機(jī)中的戰(zhàn)斗機(jī)，價(jià)格都能嚇?biāo)廊肆恕?duì)于這類單片機(jī)，我個(gè)人其實(shí)很不看好。其實(shí)寫這篇長(zhǎng)文，就是想解釋我為什么不看好這類單片機(jī)。感興趣的同學(xué)可以繼續(xù)看下文分析。

嵌入式的技術(shù)和市場(chǎng)狀況

· 嵌入式領(lǐng)域目前最火的就是ARM+linux和ARM+android。

芯片都是基于ARM的，低端的有ARM9、ARM11，高端的有Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A53、Cortex-A57等。從單核心到雙核心、四核心、八核心都有。廠商也一大堆，國(guó)產(chǎn)進(jìn)口臺(tái)產(chǎn)等都有。覆蓋面也廣，消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)都有。 · 嵌入式級(jí)別的ARM因?yàn)橛蠱MU所以可以很好的跑復(fù)雜OS，因此雖然芯片本身也可以裸機(jī)運(yùn)行，但是基本沒有人用這類芯片來跑裸機(jī)或者RTOS的。都會(huì)上操作系統(tǒng)。簡(jiǎn)單說，如果產(chǎn)品不需要華麗美觀的人機(jī)界面就上linux（譬如路由器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)），如果需要人機(jī)界面但是界面簡(jiǎn)單注重功能和穩(wěn)定性，那就上linux+QT（譬如工控HMI、電動(dòng)車充電樁、停車場(chǎng)顯示），如果產(chǎn)品很注重人機(jī)交互的用戶體驗(yàn)，那就上Android（譬如智能手機(jī)、智能電視機(jī)、游戲機(jī)等）。 總的來說，嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性高、開發(fā)難度大、學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)。因?yàn)檐浖系膹?fù)雜性，導(dǎo)致出bug的可能性大。一旦出bug查找起來也更加需要技巧和經(jīng)驗(yàn)。所以很多公司用嵌入式linux或android做產(chǎn)品問題很多，這一方面和開發(fā)者的技術(shù)能力有關(guān)，另一方面和公司不能花時(shí)間和成本去潛心把產(chǎn)品做穩(wěn)定做成熟有關(guān)。

嵌入式和單片機(jī)的真正區(qū)別

其實(shí)分析到這里，大家也知道了嵌入式和單片機(jī)的真正區(qū)別，那就是有沒有l(wèi)inux或android這類復(fù)雜操作系統(tǒng)。 單片機(jī)不是裸奔就是RTOS，其實(shí)玩過RTOS和linux的同學(xué)都知道，RTOS雖然也叫操作系統(tǒng)，但是和linux這種根本不是一個(gè)級(jí)別。差遠(yuǎn)了，更不用說android了，android里隨便拿出來一個(gè)模塊代碼量都比一個(gè)完整的RTOS都龐大，都要復(fù)雜。所以有沒有l(wèi)inux/android這類復(fù)雜OS對(duì)開發(fā)來說真的很不一樣。 譬如從C語(yǔ)言角度來講，我的《嵌入式linux核心課程》第4部分《4.C語(yǔ)言深度解析》這個(gè)課程，就是專門針對(duì)嵌入式linux開發(fā)中C語(yǔ)言功力不足的人推出的。很多做了多年單片機(jī)的同學(xué)看了后都感慨，真的是不做linux不知道C語(yǔ)言水深。結(jié)構(gòu)體和指針這些元素在單片機(jī)編程中完全體現(xiàn)不出來魅力，但是在linux內(nèi)核中卻得到了完美的發(fā)揮和釋放。不去真正研究，實(shí)在很難體會(huì)出那種美感和震撼。

嵌入式和單片機(jī)的交集

嵌入式和單片機(jī)有沒有交集呢？這里說的交集意思是：某些產(chǎn)品既可以用嵌入式來解決，也可以用單片機(jī)來解決。 以前是沒有的。你想想一般單片機(jī)幾塊錢十幾塊錢，而嵌入式系統(tǒng)SoC加上DDR和Flash至少幾十塊，怎么可能有交集。就算單片機(jī)能做的事你嵌入式也能做，但是我十幾塊錢能搞定的工作憑什么要花幾十塊上嵌入式呢？所以以前這2者沒交集。根本不是一個(gè)檔次范圍內(nèi)的事兒。 但是近兩年情況發(fā)生了變化。首先是很多高端單片機(jī)的配置和價(jià)格越來越高。譬如2017年10月發(fā)布的NXP imxRT1052系列單片機(jī)，號(hào)稱跨界處理器。為什么叫跨界？跨的是哪兩界？ 我們知道單片機(jī)嘛，就要單芯片提供整個(gè)system，簡(jiǎn)單說至少cpu、sram、flash這三大件不能少，要不然根本無法獨(dú)立運(yùn)行嘛。所以你看不管是51單片機(jī)還是STM32都是內(nèi)部有CPU，有SRAM，有Flash的，這就是典型的單片機(jī)。而嵌入式SoC不同，譬如S5PV210內(nèi)部只有CPU和少量SRAM，它要正常工作需要外部集成DDR SDRAM和Flash（EMMC）。所以嵌入式的system不能在一個(gè)chip上，一般典型的嵌入式系統(tǒng)的system由一塊核心板構(gòu)成，這塊核心板上集成了SoC、DDR SDRAM、Flash、電源模塊等，這叫嵌入式系統(tǒng)。而所謂跨界處理器，跨的就是單片機(jī)和嵌入式這兩界。這個(gè)imxRT1052內(nèi)部集成了CPU和SRAM，但是沒有Flash，它需要外部提供獨(dú)立的Flash芯片才能組成一個(gè)system。所以這東西既不是典型的單片機(jī)也不是典型的嵌入式，但是既像單片機(jī)，又像嵌入式，所以NXP說這個(gè)是跨界處理器。甭管好不好用，名字聽起來酷酷的。 順便多說一句，NXP為什么這么設(shè)計(jì)？其實(shí)是因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)置Flash都很貴，imxRT1052為什么能比同樣性能的STM32便宜那么多，主要原因就是因?yàn)樗麤]有內(nèi)置Flash。所以很多人都說ST落后于NXP了，其實(shí)沒有。只能說NXP這個(gè)設(shè)計(jì)在單片機(jī)界是一種創(chuàng)新，對(duì)比來看顯得STM32F7、STM32H7性價(jià)比太差了。不過實(shí)話實(shí)說，STM32的F7和H7確實(shí)性價(jià)比很垃圾，我都不知道就一個(gè)單片機(jī)賣一百多是準(zhǔn)備上天？誰(shuí)給ST的勇氣這么定價(jià)的，梁靜茹嗎？ 算了，懶得吐槽F7和H7了。就說這個(gè)跨界處理器imxRT1052吧，這東西主頻有600MHz，有消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)，帶各種外設(shè)（反正你能用到的基本都有了），可以帶最大分辨率1024*768的TFT LCD（當(dāng)然了需要外接SDRAM作為顯存）。這東西相對(duì)于普通單片機(jī)來說就是神一般的存在啊，一般玩單片機(jī)的看到這個(gè)數(shù)據(jù)嚇得直接就跪下叫爸爸了。再說價(jià)格，這東西官方公布的批量?jī)r(jià)格是人民幣30元左右。想一想感覺性價(jià)比爆棚啊。其實(shí)STM32也沒那么弱，F(xiàn)7和H7的主頻雖然沒有600MHz那么變態(tài)，但是H7的性能整體比RT1052并沒有太大劣勢(shì)。就算不叫爸爸一聲大哥總逃不了。之所以F7和H7沒掀起大浪關(guān)鍵還是價(jià)格太嚇人了，一般人聽說100多直接心里罵娘轉(zhuǎn)身走人了，根本不想了解你的性能。而imxRT1052的30元確實(shí)很誘人，聽起來似乎真的是高性能低價(jià)格了，很多人甚至據(jù)此判斷NXP要“干死”ST了。

跨界處理器的尷尬

高性能跨界處理器初看似乎很不錯(cuò)，實(shí)際上并沒有那么容易成功。原因就在于這種高性能單片機(jī)實(shí)際上和低性能高性價(jià)比的嵌入式linux解決方案比并沒有優(yōu)勢(shì)。 是的，很多人覺得600M主頻的單片機(jī)才30塊很便宜很厲害。那是因?yàn)槟悴皇煜で度胧降慕鉀Q方案。實(shí)際上imxRT1052單芯片是不能很好工作的，他要實(shí)現(xiàn)高性能至少需要外置Flash和SDRAM，就算只是1Gbit的SLC Nand和32MB 的SDRAM，再加上RT1052BOM成本也在50元左右了。再加上RT1052雖然號(hào)稱批量30元，但是實(shí)際上小批量拿貨價(jià)都在40-50元，所以目前市場(chǎng)上RT1052的核心板售價(jià)都在120-150元之間了。這個(gè)價(jià)格其實(shí)并不便宜，有很多嵌入式linux的解決方案都比這個(gè)性價(jià)比高。 譬如NXP的imx6ul，內(nèi)置Cortex-A7單核心，最高主頻1.2GHz，也是工業(yè)級(jí)，各種你能想到的外設(shè)都有了。標(biāo)配256MB SLC Nand和256MB DDR的核心板，市場(chǎng)最低售價(jià)119元，比RT1052還低一些。 實(shí)際上還有性價(jià)比更高的方案，譬如我們深創(chuàng)客推出的NUC972牛頓板中使用的新唐NUC972方案，內(nèi)置64MB DDR，外部配置1Gbit SLC Nand。主板批量可以做到100元內(nèi)。性價(jià)比完勝RT1052這類高性能單片機(jī)。 很多人可能會(huì)說，我不會(huì)嵌入式linux開發(fā)，我只會(huì)單片機(jī)開發(fā)啊。所以你linux的方案性價(jià)比再高跟我沒關(guān)系，單片機(jī)的才跟我有關(guān)系。我想說這絕對(duì)是一種誤解，百分百的誤解。為什么？ 單片機(jī)就三個(gè)字，你別覺得叫單片機(jī)的都是一種東西。單片機(jī)和單片機(jī)是不一樣的，你覺得主頻600MHz的單片機(jī)帶1024*768分辨率的TFT LCD，它的開發(fā)方式和難度會(huì)和10塊錢不到的STM32F103一樣？軟件開發(fā)是跟著硬件走的，什么樣性能的硬件就應(yīng)該配套什么樣的軟件開發(fā)方式和相應(yīng)資源，也會(huì)要求開發(fā)者具備某種相應(yīng)素質(zhì)。所以不要覺得都是單片機(jī)就親切，就能玩。實(shí)際上要把高端單片機(jī)完全發(fā)揮性能做出好看的GUI并且用到項(xiàng)目中解決掉所有的BUG并不是一件容易的事情。

最后

今天談的東西都比較淺，主要是講了下單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的由來和差異。引出了高端單片機(jī)（STM32H7、imxRT1052等）和高性價(jià)比嵌入式linux解決方案的的一個(gè)對(duì)比。主要是希望拋給大家一個(gè)思考點(diǎn)，引導(dǎo)大家去思考如何分析和評(píng)價(jià)一款芯片方案，從而在做項(xiàng)目時(shí)能夠更好的選型適合自己的芯片方案。 總的來說，我的觀點(diǎn)是：能用幾塊十幾塊的單片機(jī)就用單片機(jī)，如果這些高性價(jià)比的單片機(jī)不能滿足要求非要上幾十塊的高性能單片機(jī)，那你確實(shí)應(yīng)該考慮下是否應(yīng)該一步到位上高性價(jià)比的嵌入式linux解決方案。 很多人擔(dān)心linux不會(huì)開發(fā)，其實(shí)不應(yīng)該這么考慮。真正沉下去做項(xiàng)目，你會(huì)發(fā)現(xiàn)用嵌入式linux并沒有那么難，而且高端單片機(jī)加上RTOS和一堆框架、協(xié)議棧之后也不簡(jiǎn)單。出了問題也不好找。而且嵌入式linux經(jīng)過多年積累，其方案穩(wěn)定性大多都不錯(cuò)。而高端單片機(jī)的配套R(shí)TOS和框架協(xié)議棧等中間件往往處在發(fā)展初期，往往bug很多。因此，建議大家值得投入時(shí)間去學(xué)習(xí)嵌入式linux軟件開發(fā)的技能。

04、迷茫期該怎么辦？

很多人跟我一樣，或者比我還差點(diǎn)呢 即使在工作穩(wěn)定期的人，也會(huì)迷茫，因?yàn)門a總會(huì)想，我就這樣了嗎？難道我要在這一直不變？太可怕了，但是也有很多人可以就這樣混混而過，因?yàn)檫x擇跨出任何一步具有不確定因素的行動(dòng)，都需要勇氣和沖動(dòng)，這些很多人就提不起勁，即使是剛剛大學(xué)畢業(yè)的94后，他們堅(jiān)持著下班玩游戲、看劇，周末吃吃喝喝。 其實(shí)我也覺得，如果沒有跟一個(gè)優(yōu)秀的人，或者接觸一批優(yōu)秀的公眾號(hào)，我也不會(huì)改變太大。但是因?yàn)槲矣錾狭?，一個(gè)一直很努力的男朋友，他在學(xué)習(xí)上和工作上甚至做事上，都成為我的老師和榜樣，我害怕自己跟不上他的步伐，所以也只能努力了。 因此，距離會(huì)慢慢拉開。

錯(cuò)開負(fù)面圈，遠(yuǎn)離負(fù)面人，拒絕負(fù)面語(yǔ)

因?yàn)榻趯?duì)在職公司失望，我們員工內(nèi)部已經(jīng)是負(fù)面情緒高漲。也因?yàn)榻谠诼牎陡咝苷J(rèn)識(shí)的7個(gè)習(xí)慣》，無意間留意其中說到的影響圈和關(guān)注圈。他說：我們?nèi)说淖⒁饬驹谶@兩個(gè)圈內(nèi)，我們受影響還是影響他人，關(guān)注自己還是關(guān)注了別人？！這樣自問一下，發(fā)現(xiàn)近期自己也被潛移默化負(fù)能量增多，在工作中也逐漸影響了心情。這是我覺得很有必要改善的。 而且，對(duì)于離職這個(gè)行為，我這樣定義：如果你在一個(gè)既不能提高你的生活品質(zhì)和對(duì)未來的展望，那就走吧。

學(xué)會(huì)總結(jié)，記得反思

怎么說，我逐漸覺得，這屬于刻意練習(xí)的一種，就是對(duì)于當(dāng)下在做的事，會(huì)下意識(shí)的想有沒有意義？能花在這里的時(shí)間是多少？比如這些天，我居然喜歡上《火影忍者》，這對(duì)于90后，在他們眼里這是90后的童年吧，我居然現(xiàn)在才喜歡看？！但是因?yàn)楝F(xiàn)在在學(xué)習(xí)測(cè)試和C，兼顧還看看其他知識(shí)的時(shí)候，我不能花太多時(shí)間用在追劇，所以，當(dāng)我打來播放器時(shí)，我會(huì)下意識(shí)的提醒自己：能幾節(jié)，什么時(shí)間必須關(guān)掉，做正常的學(xué)習(xí)或者日常事務(wù)。

請(qǐng)相信自己，堅(jiān)持下去

最近一段時(shí)間在大量投簡(jiǎn)歷時(shí)，還是石沉大海般毫無動(dòng)靜，離職時(shí)間也快到了。不過，目前狀態(tài)還很好，依然堅(jiān)定自己的選擇，更艱難的時(shí)刻還沒來，自己暫時(shí)不具備開啟好運(yùn)的時(shí)刻?。?/p>

最后，我想說的是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)一旦我們達(dá)到了一定的水平后，其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是如何去看CPU和相關(guān)芯片的Datasheet！