嵌入式開發(fā)者技能大全
合格的嵌入式開發(fā)者應(yīng)是多面手,應(yīng)具備各方面的技能,包括從硬件到軟件到應(yīng)用(電力系統(tǒng)保護(hù),自動化,控制,人工智能,機(jī)器學(xué)習(xí)等),從單板到系統(tǒng)整機(jī),從技術(shù)到管理,甚至吹拉彈唱也需要了解一點,做項目管理時可以提升團(tuán)隊氣氛和豐富業(yè)余生活。
嵌入式知識和技能體系龐大,樣樣精通者鳳毛鱗角,一般都是一專多能,各類技能多少都能說上一點。按照嵌入式開發(fā)層次關(guān)系,整理嵌入式開發(fā)者技能大全如下。
1、處理器
MCU架構(gòu)及開發(fā)。MCU(Microcontroller Unit),俗稱單片機(jī)(Single Chip Microcomputer),把中央處理器(CentralProcess Unit,CPU)的頻率和規(guī)格作適當(dāng)刪減,并將內(nèi)存(Memory)、計數(shù)器(Timer)、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD等驅(qū)動電路都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機(jī),為不同的應(yīng)用場合做不同的組合控制。常見的MCU包括Intel的C51/C8051F系列,Motorola的68K系列,MicroChip的PIC系列等。
MPU架構(gòu)及開發(fā)。MPC指微處理單元,一般不帶外圍器件(如存儲器陣列等),是高度集成的通用結(jié)構(gòu)的處理器。典型如Intel的X86系列、飛思卡爾的PowerPC系列、P1系列,ARM架構(gòu)處理器等。
DSP架構(gòu)及開發(fā)。DSP采用哈佛結(jié)構(gòu),同一個時鐘周期內(nèi)可以多次訪問存儲器,多級指令執(zhí)行流水結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率,DSP芯片常用于復(fù)雜的運(yùn)算,典型如TI的TMS CXX系列,ADI的SHARC系列、Blackfin系列等。
2、CPLD&FPGA架構(gòu)及開發(fā)
CPLD&FPGA作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn),既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。通過可編程邏輯單元實現(xiàn)各種算法和組合邏輯。
基于CPLD&FPGA實現(xiàn)程序開發(fā)。包括RTL門級邏輯圖設(shè)計,VerilogHDL程序設(shè)計,VHDL程序設(shè)計,XILINX編譯軟件使用,ALTERA編譯軟件使用,低速串、并行通信控制器設(shè)計,高速串行通信控制器設(shè)計。
3、電路設(shè)計和分析
包括模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計,包括器件DataSheet閱讀,原理圖及PCB閱讀等。
4、原理圖/PCB設(shè)計工具
Cadence,Altium,PADS,DXP等。
5、電路仿真工具使用
Multisim,Pspice,ADS,MATLAB等。
6、分立類電子元器件工作原理和選型
電路防護(hù)類器件,阻容器件,電感磁珠,DC/DC,晶振,二極管,三極管,穩(wěn)壓管,光耦,MOS管,IGBT,繼電器,開關(guān)和按鍵,LED指示燈,PCB板用接線端子,交流互感器等。
7、集成類電子元器件工作原理和選型
AD,邏輯器件,DA,運(yùn)放,計數(shù)器,觸發(fā)器,鎖存器,譯碼器,SRAM,SDRAM,DDR,F(xiàn)LASH,EEPROM,接口芯片等。
8、失效分析與可靠性
物料的構(gòu)造與工作原理,金相切片,顯微觀察,PCB形變測量,HALT實驗技術(shù),可靠性計算等。
9、硬件測試(器件、模件、整機(jī))
元器件測試方法,模件、整機(jī)測試方法,元器件、模件、整機(jī)測試問題分析,國標(biāo)、行標(biāo)理解,EMC問題分析和解決等。
10、操作系統(tǒng)架構(gòu)及開發(fā)環(huán)境
了解操作系統(tǒng)原理及基本編譯原理。操作系統(tǒng)提供CPU資源管理、外設(shè)驅(qū)動、內(nèi)存管理、線程/進(jìn)程管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊、安全機(jī)制、界面管理等。嵌入式實時操作系統(tǒng)的基本特征是事件響應(yīng)的快速性和確定性,在嵌入式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
通用操作系統(tǒng)包括windows、Unix、LInux等。目前在嵌入式領(lǐng)域廣泛使用的操作系統(tǒng)包括:嵌入式實時操作系統(tǒng)µC/OS-II、嵌入式Linux、WindowsEmbedded、VxWorks、FreeRTOS、QNX等,以及應(yīng)用在智能手機(jī)和平板電腦的Android、iOS等。
11、底層驅(qū)動開發(fā)
VxWorks操作系統(tǒng)驅(qū)動開發(fā),Linux移植,Linux開發(fā),單板DTS配置以及根文件系統(tǒng)生成(Buildroot),U-BOOT移植和開發(fā),C語言開發(fā),Python語言開發(fā),Makefile編寫,GNU編譯器及工具鏈的使用,Linux操作系統(tǒng)使用。
具體包括以太網(wǎng)驅(qū)動,SPI驅(qū)動,I2C驅(qū)動,文件系統(tǒng)驅(qū)動,CAN驅(qū)動等。
12、系統(tǒng)軟件設(shè)計
面向?qū)ο螅O(shè)計模式,UML,嵌入式多任務(wù)開發(fā),重構(gòu),多核開發(fā)等。了解常用的開發(fā)過程,如敏捷編程,測試驅(qū)動開發(fā)等。
13、系統(tǒng)軟件開發(fā)
熟悉開發(fā)語言,包括:C,C++,C#,QT,Python,JAVA,等。熟悉WEB 開發(fā),開發(fā)規(guī)范等。
14、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法
常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,圖論算法,數(shù)字信號處理算法,小波算法等。
15、網(wǎng)絡(luò)與通信
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理,TCP/IP協(xié)議原理及分析,IEC61850規(guī)約(建模,MMS,SV,GOOSE等),103規(guī)約,104規(guī)約,DNP規(guī)約,Modbus協(xié)議,物聯(lián)網(wǎng)Zigbee協(xié)議,bluetooth,wireshark等報文分析工具,環(huán)網(wǎng)HSR協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)安全等。
16、數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫原理與設(shè)計,SQLite/Access/MySQL/SQLServer/Oracle/大數(shù)據(jù)hadoop等。
17、界面和圖形庫。Zinc,UGL,QT,SVG,MiniGUI等。
18、應(yīng)用知識(以電力系統(tǒng)自動化為例)
電力系統(tǒng)常識,繼電保護(hù)知識,測控知識;智能變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),網(wǎng)分,故障錄波器,保信,遠(yuǎn)動等。
19、調(diào)試和測試
軟件測試基礎(chǔ),61850規(guī)約測試,網(wǎng)絡(luò)測試,時間管理測試,應(yīng)用功能測試(繼電保護(hù)功能等),ATS測試開發(fā)與使用,Labview測試程序開發(fā)等。
20、項目管理
配置管理如版本管理工具Git使用等,項目計劃與任務(wù)劃分,項目進(jìn)度跟蹤,項目協(xié)調(diào)等。
編輯:admin 最后修改時間:2018-05-18