作者：Pin Tsalin, Bridgetek

微控制器单元（MCUs）有效地构成绝大多数现代嵌入式系统设计基础，为工程师提供灵活性与符合成本效益的适当强大性能。由于这些特性，它们已经达成惊人的销售数量（根据IC Insights的数据，去年有近230亿件装置出货）。随着MCU市场成熟，已经越来越集中于少数且广泛使用通用架构。 然而，这几乎完全与某些嵌入式市场的需求背道而驰。 以下的文章，我们将探讨在某些工程师想要的内容与他们实际期望的差距。

虽然MCU系列与其核心平台的通用性明显是这些装置取得非凡的成功主要因素，但也限制其使用范围。这可能会在将来留下越来越少的差异化空间。业界关注的应用焦点，例如物联网等让大量的MCU被引入市场，其中首要的目标是保持功率消耗尽可能小，并保持高水平的安全性，只支持连接选项为无线传输。尽管这样做可以确保在此领域的机会，同时其他必要的完全不同功能应用程序，处于被忽视的风险。

一个恰当的例子在系统设计中，有大量的多媒体数据需要处理。现代通用MCU对于这样的工作因装备不足，往往难以应付。 他们的处理资源一度处于不同的方向，试图处理进来的数据，在同一时间还必须参加其他标准的操作功能。 因此，可能会出现延迟问题。 这直接与其强制执行确定性操作的应用场景冲突。例如，复杂的机器视觉系统检查PCB上的焊料，不能被缓冲所中断。

在MCU提供足够的I/O通常是无法充分考虑的另一个领域，尽管现在存在于嵌入式设计中，有各种不同的接口技术。 例如，在MCU实现USB通常不容易做到，因为软件开发方面往往没有充分地被覆盖。 因此，嵌入式工程师通常没有拥有所需要的软件支持。 此外，MCU通常只具有USB从端（不是USB主端）功能。

应当体会到，一般来说，目前市场上大多数MCU的I/O支持远远不够。 提供广泛的连接功能，将在未来变得越来越重要。特别是可能需要对I/O进行分组，这将使得MCU更适合处理具体的应用程序类型。

MCU往往是工程师常采用的途径 - 当然系统单芯片（SoC）选项也可供考虑。 与MCU相比，提供更优化的解决方案、具更高的性能参数、与更小的占用面积和长期的成本优势。 然而，还有许多问题对他们的吸引力产生重大影响。 前期的财务投资，工程成本和SoC开发所涉及的时间都需要考虑。为了判断采取行动的理由，前提是未来对高单位需求的绝对信心，或者长时间不需要改变设计。 即使这样，也有相关的风险。 如果发现一个错误，那么可能需要时间来纠正这个问题，导致最终产品的发布延迟。 由于这样的原因，去购买现成的装备仍然可能是有利的。

然而绝大多数MCU供应商都集中在软件实现的特性和功能，Bridgetek的策略是更多功能通过硬件执行。 因此，本公司的FT900和FT930系列可以提供通用MCU缺乏的性能优化操作。 先进的桥接技术是关键。 通过使用它，这些MCU可以在快速 I/O 之间提供专用桥接，允许分立设计元件访问最适合的可用硬件。 这意味着MCU上不同程序处理和 I/O 元件的接口可以被完全确定性方式完成（毫无延迟发生的威胁）。

图1描述一个相关的应用实例。 这里存在触摸控制的多显示系统，其适合于部署在销售点（PoS）或数字广告系统环境。图像内容可以运用系统，呈现在4个显示屏幕上滚动。 触摸操纵可以被单独地于每个显示器运作或者同时于所有显示器中运作-从而提供更引人注目的用户体验，吸引人们的注意（零售店购物者，火车站乘客等）。 本示例强调Bridgetek FT930 MCU创建USB桥接的能力，然后通过专有的 D2xx USB 引擎控制4个独立的SPI外设。 在这种特殊情况下，外设是图形控制器芯片内置触摸功能。

通过在USB 2.0 D2XX通道的通信，MCU接收由主机PC提供的内容数据，并将其应用于不同的显示器。大型全景图像被分割成图像片断，并作为JPEG图像存储在主机PC上。 MCU向PC发送命令以获取所需的图像片断，并将其传送到相应的图形控制器，使得它们可以被解码和显示。它能够通过集成的四线式SPI（QSPI）接口资源控制4个连接的FT813 EVE图形控制器。这意味着能有效地作为控制中心 - 将数据分送到多个显示器（而不仅局限于单个点对点布局）。同时，MCU扫描4个触摸启用面板以进行任何用户输入，並记录加速，减慢或冻结图像内容的触摸和滑动。根据应用程序的性质，可以水平或垂直滚动图像。在任何给定时刻，获取、下载、解码和显示4个图像片段，以便实现平滑的滚动外观。如果尝试使用通用MCU来进行这种复杂的设置，则需要克服许多挑战。这些将首先涉及USB从端的开发代码（将会花费相当多的时间和精力）。此外，可能还需要菊花链连接几个MCU（提高材料清单成本，占用更多的PCB空间，增加系统功耗预算，增加总体复杂性）。此外，由于缺少QSPI功能，该菊花链可能对系统的速度造成严重的限制。

图2显示另一个应用程序实例 - 此实例与数据流相关。例如，这种设置可能有利于家庭的安全目的。“智能门铃”此类产品已经拥有越来越吸引众多广大民众关注。由远程相机捕获的视觉通过CAN总线（或者可能在一些情况下经由以太网）桥接到支持触控功能的显示器，使得设备可以被控制。在其他情况下，例如监视或工厂视察，用户将需要确保实时观看内容，而不会发生缓冲的威胁。通过触摸控制，他们可以冻结显示（如果他们看到潜在的问题），然后放大感兴趣的特定区域进行仔细检查。 MCU能够利用附随的EVE图形控制器的触控和音频特征来呈现来自摄影机的视频数据（加上屏幕显示的用户手册），同时还捕捉触控屏输入和播放合成的声音。数据流的速率适用于特定摄像机的分辨率和帧速率。 Bridgetek 的MCU具有CAN，摄像机连接和以太网端口功能有助于实现这类设置，而大多数通用MCU不具有所需的广泛接口，因此（再次）使得系统更难以实现。

最后一个实例是音频分配。 会议厅可以具有多个麦克风网络连接到不同扬声器的复杂布置。 这很可能要求以太网基础设施安装。 数据吞吐量和避免延迟问题的需要，此意味着MCU桥接将再次成为最好的方法。

简而言之，性能增强的MCU采用快速桥接显示其有效性在嵌入式系统的实现，如刚才所述。 他们能够提供一种更有效的方式来满足现代多媒体 /人机界面 /音频 / 数据通信系统设计所设定的要求，而不是当前过多功能的“一体适用”解决方案。 这将意味着工程师将不需被迫做出不必要的取舍。

来源: EEWorld

1 嵌入式系统的知识体系

嵌入式系统的应用范围可以粗略分为两大类：电子系统的智能化(工业
控制、现代农业、家用电器、汽车电子、测控系统、数据采集等)，计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机外围设备等)。从这些应用可以看出， 要完成一个以MCU为核心的嵌入式系统应用产品设计，需要硬件、软件及行业领域相关知识。硬件主要有MCU的硬件最小系统、输入/输出外围电路、人机接口设计。软件设计有固化软件的设计，也可能含PC机软件的设计。行业知识需要通过协作、交流与总结获得。

概括地说，学习以MCU为核心的嵌入式系统，需要以下软硬件基础知识与实践训练：
①硬件最小系统(电源、晶振、复位、写入调试接口);
②通用I/O(开关量输入/输出，涉及各种二值量检测与控制);
③模/数转换(各种传感器信号的采集与处理，如红外、温度、光敏、超声波、方向等);
④数/模转换(对模拟量设备利用数字进行控制);
⑤通信(串行通信接口SCI、串行外设接口SPI、集成电路互联总线I2C、CAN、USB、嵌入式以太网、ZigBee技术等);
⑥显示(LED、LCD等);
⑦控制(控制各种设备，包括PWM等控制技术);
⑧数据处理(图形、图像、语音、视频等的处理或识别);
⑨各种具体应用。

万变不离其宗，任何应用都可以归入这几类。而应用中的硬件设计、软件设计、测试等都必须遵循嵌入式软件工程的方法、原理与基本原则。所以，嵌入式软件工程也是嵌入式系统知识体系的有机组成部分，只不过它融于具体项目的开发过程之中。

以上实践训练涉及硬件基础、软件基础及相关领域知识。计算机语言、操作系统、开发环境等均是达到这些目的的工具。有些初学者，容易把工具的使用与所要达到的真正目的相混淆。例如，有的学习者学了很长时间的嵌入式操作系统移植，而不进行实际嵌入式系统产品的开发，到最后也做不好一个嵌入式系统小产品，偏离了学习目标，甚至放弃嵌入式系统领域。这就是进入了嵌入式系统学习误区，下面对此作一些分析。

2 嵌入式系统的学习误区

关于嵌入式系统的学习方法，因学习经历、学习环境、学习目的、已有的知识基础等不同，可能在学习顺序、内容选择、实践方式等方面有所不同。但是，应该明确哪些是必备的基础知识，哪些应该先学，哪些应该后学;哪些必须通过实践才能获得;哪些是与具体芯片无关的通用知识，哪些是与具体芯片或开发环境相关的知识。

由于微处理器与微控制器种类繁多，也可能由于不同公司、机构出于自身的利益，给出一些误导性宣传，特别是我国嵌入式微控制器制造技术落后，使得人们对微控制器的发展，在认识与理解上存在差异，导致一些初学者进入嵌入式系统的学习误区，浪费了宝贵的学习时间。下面分析可能存在的几个误 区。

2.1 操作系统的困惑

如果说，学习嵌入式系统不是为了开发其应用产品，那就没有具体目标，诸如学习方法这样的问题也就不必谈了。实际上，这正是许多人想学，又不知从何开始学习的关键问题所在，不知道自己学习的具体目标。于是，看了一些培训广告，看了书店中种类繁多的嵌入式系统书籍，或上网以“嵌入式系统”为关键词进行查询，就参加培训或看书，开始“学习起来”。对于有计算机阅历的人，往往选择一个嵌入式操作系统就开始学习了。这有点像“瞎子摸大象”，只了解其一个侧面。这样如何能对嵌入式产品的开发过程有全面了解呢?针对许多初学者选择“XXX嵌入式操作系统+XXX处理器”的嵌入式系统入门学习模式，笔者认为是不合适的。建议是：首先把嵌入式系统软件与硬件基础打好了，再根据实际需要，选择一种实时操作系统(RTOS)进行学习实践。要记住：RTOS是开发某些类嵌入式产品的辅助工具，是手段，不是目的;许多类嵌入式产品，并不需要RTOS。所以，一开始就学习RTOS，并不符合“由浅入深、循序渐进”的学习规律。

RTOS本身由于种类繁多，实际使用何种RTOS，一般需要由工作单位确定。基础阶段主要学习RTOS的基本原理与RTOS上的软件开发方法，而不是学习如何设计RTOS。以开发实际嵌入式产品为目标的学习者，不要把过多的精力花在设计或移植RTOS上面。正如很多人使用Windows操作系统，而设计Windows操作系统的只有Microsoft。许多人“研究”Linux，但不使用它，浪费了时间。人的精力是有限的，学习必须有所选择。

2.2 硬件与软件的困惑

以MCU为核心的嵌入式技术的知识体系必须通过具体的MCU来体现、实践。但是，选择任何型号的MCU，其芯片相关的知识只占知识体系的20%左右，80%左右是通用的软件硬件及相关知识。80%的通用知识，必须通过具体实践才能获得，所以学习嵌入式技术一般要选择一个系列的MCU。

系统含有硬件与软件两大部分，它们之间的关系如何?有些学者，仅从电子的角度认识嵌入式系统。认为“嵌入式系统=MCU硬件系统+小程序”。这些学者大多具有良好的电子技术基础知识。实际情况是，早期MCU内部RAM小，程序存储器外接，需要外扩各种I/O，没有像USB、嵌入式以太网等这样较复杂的接
口。因此，程序占总设计量比例小于50%，使人们认为嵌入式系统(单片机)是“电子系统”，以硬件为主，程序为辅。但是，随着MCU制造技术的发展，不仅MCU内部RAM越来越大，Flash进入MCU内部改变了传统的嵌入式系统开发与调试方式，固件程序可以更方便地调试与在线升级，许多情况下与开发PC机程序的方便程度相差无几，只不过开发环境与运行环境不是同一载体而已。这使得嵌入式系统的软件硬件设计方法发生了根本变化。

有些学者，仅从软件开发角度认识嵌入式系统，甚至仅从嵌入式操作系统认识嵌入式系统。这些学者大多具有良好的计算机软件开发基础知识，认为硬件是生产厂商的事。他们没有认识到，嵌入式系统产品的软件与硬件均是需要开发者设计的。笔者常常接到一些关于嵌入式产品稳定性的咨询，发现大多数是由于软件开发者对底层硬件的基本原理不理解。特别是有些功能软件开发者，过分依赖于底层硬件的驱动软件，自己对底层驱动原理知之甚少。实际上，一些功能软件开发者，名义上在做嵌入式软件，其实仅仅是使用嵌入式编辑、编译环境而已，本质与开发通用PC机软件没有两样。而底层硬件驱动软件的开发，若不全面考虑高层功能软件对底层硬件的可能调用，也会使封装或参数设计得不合理或不完备，导致高层功能软件调用困难。可以看出，若把嵌入式系统的开发孤立地分为硬件设计、底层硬件驱动软件设计、高层功能软件设计，那么一旦出现问题，就可能难以定位。实际上，嵌入式系统设计是一个软件、硬件协同设计工程，不能像通用计算机那样，软件、硬件完全分开来看，而要在一个大的框架内协调工作。

学习嵌入式系统是以软件为主还是以硬件为主，或者如何选择切入点，如何在软件与硬件之间取得平衡?对于这个困惑的建议是：要想成为一名真正的嵌入式系统设计师，在初学阶段，必须打好嵌入式系统的硬件与软件基础。以下是从事嵌入式系统设计二十多年的美国学者JohnCatsoulis在《Designing Embedded Hardware》一书中关于这个问题的总结：嵌入式系统与硬件紧密相关，是软件与硬件的综合体，没有对硬件的理解就不可能写好嵌入式软件;同样，没有对软件的理解也不可能设计好嵌入式硬件。

2.3 片面认识嵌入式系统

嵌入式系统产品种类繁多，应用领域各异。在第1部分中，把嵌入式系统的应用范围粗略分为电子系统的智能化与计算机应用的延伸两大类。从初学者角度，可能存在分别从这两个角度片面认识嵌入式系统的问题。因此，一些从电子系统智能化角度认识嵌入式系统的学习者，可能会忽视编程结构、编程规范、软件工程的要求、操作系统等知识的积累。另一些从计算机应用的延伸角度认识嵌入式系统的学习者，可能会把通用计算机学习过程中的概念与方法生搬硬套到嵌入式系统的实践中，忽视嵌入式系统与通用计算机的差异。

实际上，在嵌入式系统学习与实践的初始阶段，应该充分了解嵌入式系统的特点，根据自身的已有知识结构，制定适合自身情况的学习计划。目标应该是打好嵌入式系统的硬件与软件基础，通过实践，为成为良好的嵌入式系统设计师建立起基本知识结构。学习过程中，具体应用系统可为实践载体，但不能拘泥于具体系统，应该有一定的抽象与归纳。例如，初学者开发实际控制系统时没有使用实时操作系统，但不要认为实时操作系统不需要学习。又例如，初学者可以一个带有实时操作系统的样例为蓝本进行学习，但不要认为任何嵌入式系统都需要实时操作系统，甚至为一个十分简明的实际系统加上不必要的实时操作系统。因此，片面认识嵌入式系统，可能导致学习困惑。应该根据实际项目需要，锻炼自己分析实际问题、解决问题的能力。这是一个长期的学习与实践过程，不能期望通过短期培训完成整体知识体系的建立，应该重视自身实践，全面地理解嵌入式系统的知识体系。

2.4 入门芯片选择的困惑

嵌入式系统的大部分初学者需要选择一个微控制器(MCU)进行入门级学习，面对众多厂家生产的微控制器系列，往往不知如何是好。

首先是关于位数问题，目前主要有8位、16位和32位MCU。不同位数的MCU各有应用领域，这一点与通用微机有很大不同。例如做一个遥控器，不需要使 用32位MCU，否则MCU芯片价格就已经超过遥控器价格需求。对于首次接触嵌入式系统的学习者，可以根据自己的知识基础选择入门芯片的位数。建议大多数初学者选择8位MCU作为快速入门芯片，了解一些汇编与底层硬件知识，之后再选16位或32位芯片进行学习实践。

关于芯片选择的另一个误区是认为有“主流芯片”存在，嵌入式系统也可以形成芯片垄断。这完全是一种误解，是套用通用计算机系统的思维模式，而忽视了嵌入式系统应用的多样性。关于学习芯片选择还有一个误区，即误认为选择工作频率高的芯片进行入门学习，更先进。实际上，工作频率高可能给初学者带来不少困难。

实际嵌入式系统设计不是追求芯片位数、工作频率、操作系统等因素，而是追求稳定可靠、维护、升级、功耗、价格等指标。初学者选择入门芯片，是通过某 一：MCU作为蓝本，获得嵌入式系统知识体系的通用基础。其基本原则是：入门时间较短、硬件成本较低，知识要素较多，学习难度较低。

3 基础阶段的学习建议

基于以上讨论，下面对广大渴望学习嵌入式系统的学子提出几点基础阶段的学习建议：

①嵌入式系统软件硬件密切相关，一定要打好软硬件基础。其实，只要找到正确的方法，加上努力，任何理工科学生，甚至非理工科学生，都能学好嵌入式系统。

②选择一个芯片及硬件评估板(入门芯片最好简单一点，例如8位MCU)、选择一本好书(最好有规范的例子)、找一位好老师(最好是有经验且热心的)。硬
件评估板的价格一定要在1000元以下，不要太贵，最好能有自己动手的空间。不花一分硬件钱想要学好嵌入式系统不实际，因为这是实践性很强的学科。好书，可以让人少走弯路，不被误导。好老师也可以是做过一些实际项目的学长(一定要找做过几个成功项目的学长或老师做指导，否则经验不足也可能误导)，有教师指导，学习进程会加快(人工智能学科里有个术语叫无教师指导学习模式与有教师指导学习模式，无教师指导学习模式比有教师指导学习模式复杂许多。

③许多人怕硬件，其实嵌入式系统硬件比电子线路好学多了。只要深入理解：MCU的硬件最小系统，对I/O口、串行通信、键盘、LED、LCD、 SPI、
I2C、PWM、A/D(包括一些传感器)、D/A等逐个实验理解，逐步实践，再通过动手做一个实际的小系统，底层硬件基础就有了。各个硬件模块驱动程序的编写是嵌入式系统的必备基础。学习嵌入式系统的初期，这个过程是必须的。

④至于嵌入式实时操作系统RTOS，一定不要一开始就学，这样会走很多弯路，也会使你对嵌入式系统感到畏惧。等你软件硬件基础打好了，再学习就感到容易理解。实际上，许多嵌入式应用并不需要操作系统。也可以根据实际项目需要，再学习特定的RTOS。不要被一些嵌入式实时操作系统培训班的宣传所误导，而忽视实际嵌入式系统软硬件基础知识的学习。

⑤要避免片面地单纯从“电子”或“计算机软件”角度认识嵌入式系统。前面说过，嵌入式系统是软件与硬件的综合体。因此，要逐步从MCU的最小系统开始， 一点一点理解硬件原理及底层硬件驱动编程方法。要通过规范的例子，理解软件工程封装、可复用等思想。通过规范编程，积累底层构件(component)，也就是一个一个模块;但是要封装得比较好，可复用。

⑥注重实验与实践。这里说的实验主要指通过重复来验证他人的工作，目的是学习基础知识，这个过程一定要经历。实践是自己设计，有具体的“产品”目标。如果花500元左右，自己做一个具有一定功能的小产品，且能稳定运行1年以上，就可以说接近入门了。

⑦关于入门芯片的选择。不要选太复杂的微控制器作为入门芯片，不能超越学习过程。不要一下子学习几种芯片。可以通过一个芯片入门，并具有一个实践经验后，根据实际需要选择芯片开发实际产品。注意，不要把微处理器(MPU与微控制器(MCU)概念相混淆，微处理器只是微控制器的内核。

⑧关于嵌入式操作系统的选择。可以等到具有一定实践基础后，选择一个简单、容易理解原理的嵌入式操作系统进行学习。不要一开始就学习几种操作系统，理解了基本原理，实践中确有实际需要再学习也不迟。人总是要不断学习的。

⑨关于汇编语言与C语言的取舍。随着：MCU对C编译的优化支持，对于汇编语言可以只了解几个必要的语句，而直接使用C语言编程。但必须通过第一个程序理解芯片初始化过程、中断机制、程序存储情况等，区别于PC机程序的内容。另外，为了测试的需要，最好掌握一门PC机编程语言。

⑩要明确自己的学习目的，并注意学习方法。要明确学习目的是打基础，还是为了适应工作需要而进行的短训。学习方法方面，要根据学习目的选择合适的学习途径，注意理论学习与实践、通用知识与芯片相关知识、硬件知识与软件知识的平衡，要在理解软件工程基本原理基础上理解硬件构件与软件构件等基本概念。

当然，以上只是基础阶段的学习建议。要成为良好的嵌入式系统设计师，还需要在实际项目中锻炼，并不断学习与积累经验。

来源：凌阳教育

本文目录如下所示：

1. 嵌入式系统开发基础

2. 键盘接口技术

3. 显示接口技术

4. 模拟量输出传感器

5. 数字量输出传感器

6. 过程通道与人机接口

7. 常用电信电路接口

8. 控制接口电路

9. 数据通信及其接口电路

嵌入式系统的基本概念

IEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为：Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants）。这主要是从应用对象上加以定义，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。

国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统的组成

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，如图1.1所示，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。

虽然嵌入式系统已经有30多年的历史，但是原来一直是隐藏在背后的，自从物联网上升为国家战略后，嵌入式系统也从后台走到前台，成为备受瞩目的一部分。

很多学者和业界人士都意识到，嵌入式系统将会迎来前所未有的发展机遇；同时，嵌入式工程师也意识到，随着时代变迁，我们自身的意识也要跟着进步。原来的嵌入式系统是孤立在一个个产品中的独立系统，而如今在物联网时代，这些独立的系统要连接成一个大网，安全性和可靠性都上升到了一个新的高度。不仅如此，嵌入式工程师的关注角度也不能再仅仅局限于技术、产品，而应该树立广义的服务意识，站在更高的角度上统筹嵌入式系统能够给物联网带来哪些服务!《单片机与嵌入式系统应用》小编，邀请到了业内的专家，一起来聊聊关于转型的那点儿事！

专家论道

物联网时代，嵌入式工程师应尽快转型

嵌入式工程师转型到物联网开发有两种方式:主动转型和被动转型。主动转型，是指传统的嵌入式工程师看到物联网发展的大趋势，主动在企业内部申请参加与物联网相关的新项目开发工作，或者为企业出谋划策，建议企业将传统产品转型到物联网产品。主动转型的嵌入式工程师会非常关注新的物联网开发平台，积极参加物联网开发技术研讨会，充分利用业余时间学习物联网开发新技术和新知识。被动转型，是指企业本身看到物联网发展趋势，开始着手将产品升级成物联网产品，由此要求嵌入式工程师参与到物联网产品开发之中。

无论是哪种方式的转型，嵌入式工程师只要积极参与到物联网开发当中，努力学习，就一定能顺利地胜任物联网开发工作。因为物联网系统本身就是嵌入式系统的自然延伸，嵌入式系统通过增加无线通信、手机APP和云计算平台实现了物物相连的一个大系统。

当然，学习物联网相关知识，掌握物联网开发所需要的新工具，是必须经历的过程。比如蓝牙和ZigBee通信协议的相关知识、Android 智能手机编程技术，这些都是传统嵌入式工程师以前没有掌握的技术。所幸的是，目前高校已经开设了物联网专业，培训机构以及物联网技术平台企业(比如ST 和NXP 等)都有不错的培训课程，许多出版社已经出版了大量物联网开发书籍，互联网上有许多很好的物联网开发视频教程，开源社区也有许多开源硬件和软件，比如IntelArduino101和FreeRTOS。

现在，学习物联网开发的基础条件很好，关键在于自身。如果你一直抱着等等看、以后再说的想法，随着年龄的增加，学习新技术的热情和能力都会有所下降。物联网时代已经到来，嵌入式工程师应尽快实现转型。

嵌入式工程师要依靠项目成熟

最近，我与一些学生进行了交流，大家就嵌入式系统工程师这一职业谈了一些看法。归纳起来主要有两个方面：一是担心嵌入式系统工程师的发展前景；二是嵌入式系统涉及的面太广，不知该如何学，从而难以坚持。

第一，关于嵌入式系统工程师的发展前景。本人从事该方面的工作已有40多年。从最初制作硬件到后来软件硬件都做，从开始的单体设计到后来的系统设计，我感到嵌入式领域发展非常迅速，有许许多多的机会，同时也充满了挑战。有一点感受:嵌入式系统越做越有味儿，几十年前许多最基本、最基础的东西不会因器件的迅猛发展而被淘汰，关键是你要跟随时代不断学习新东西。在我看来，嵌入式系统工程师前途一片光明。

第二，嵌入式系统涉及的面确实比纯软件要广。不但需要具有坚实的数学、物理、电路基础、信号与系统、电子线路等功底，还必须有大量的实践经验，而要得到实践经验的环境并不是像做软件那样，有台计算机就基本能解决问题。因此，培养一个成熟的嵌入式系统工程师不是一件容易的事情。例如你没有测试仪器、加工环境、高人指导，确实不容易理解和掌握硬件系统。从这个意义上讲，只有寻找各种机会锻炼自己的软硬件实力，才能不断扩大自己的知识和技术面，得到较快的成长，从而胸有成竹地开展嵌入式应用系统的开发。因此，建议嵌入式爱好者要努力实践，通过项目提高自己，追随老手成熟自己。

嵌入式产品开发要着眼于服务

传统嵌入式系统的特点是通常未接入互联网、功能相对简单、采用的芯片资源及性能有限，因此嵌入式工程师有能力，同时也需要根据应用的需求深度定制嵌入式系统的软硬件，以获得最优化的效果。进入物联网时代后，嵌入式系统需要更多的互联网化、智能化，功能日趋复杂，同时应用于嵌入式系统的芯片也更为复杂，从芯片到应用的深度软硬件定制已超出嵌入式工程师的个人能力。因此，嵌入式系统的开发也将会向两个方向发展。

一是基于芯片提供特定领域的增值服务。由于系统的复杂性导致嵌入式工程师不再具有从底层定制整套软硬件系统的能力，以及出于对产品开发周期、成本的考虑，面向最终产品的嵌入式工程师越来越多地希望基于服务而非基于裸片开发。另外，由于物联网时代嵌入式系统应用场景多样化，基于芯片的中间件或服务也呈现多样化、专业化，会给开发特定领域服务的嵌入式工程师带来机会。

二是基于服务的嵌入式产品开发。同样基于前面分析，面向最终产品的嵌入式开发工程师也将不再直接从芯片裸片开始开发产品，而是选择具有良好中间件或服务等生态系统的芯片作为产品的平台。这一趋势从近年来Arduino受欢迎的程度便可知晓。另外，手机上的APP开发实际上也是基于服务的嵌入式系统开发，未来更多领域的嵌入式系统也会逐步采用类似的开发模式。

网友杂谈

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随着时代的变迁，嵌入式系统从后台走到了前台，传统的嵌入式概念也得到了延伸。了解时下最火的科技名词，如3D打印、无人机、VR、机器人、人工智能、工业4.0等，可以知道相比于传统嵌入式，如今的嵌入式开发需要更强的控制器、更大的RAM、更快更安全的网络性能，同时需要结合传感器和云计算技术。显然，对嵌入式工程师的要求更高了，类似于制造业产业升级，我们嵌入式工程师也要升级!

一个永恒的主题是学习，不管处于哪个层级，只有不断学习，才能紧跟时代步伐。这里想特别说一下开源。如今的世界是开放的，软件的开源运动所造成的影响不容忽视，嵌入式工程师在开发产品时不能像以前一样封闭，应积极融入开源社区，以开放的态度去学习。正所谓海纳百川，有容乃大。另外，由于知识的爆炸性增长，嵌入式工程师需要重视对知识的管理，所谓好记性不如烂笔头，多写技术博客，有利于总结经验，提高开发速度。同时由于开发模式的转变，如今的嵌入式开发是模块化的开发，会更便捷、更注重成本和用户体验，所以嵌入式工程师应该提高服务意识，不能只考虑技术问题，要多从客户、用户角度思考问题。我曾想，以后会不会出现以服务为核心竞争力的科技企业呢? 最后，在机遇与挑战并存的今天，嵌入式工程师应该多实践、多思考、多交流，但也不能在浪潮中迷失自我，还是需要花点时间沉淀下来，用心做好对社会有价值的产品。

yoummiegao

将产品融入物联网大网，硬件同质化，更多的价值体现在后期服务上，也许会有更多的软件工作，也许会向系统工程师转型!

傅羿

用电视剧老九门的一句台词开始:入此门者，当放下一切希望! 不过切勿理解错了，不是做嵌入式没有希望，而是说，进入嵌入式的门，放下的越多，才会收获的越多!

今天，知识爆炸并不稀奇，但是，却引发了职业更迭的担忧。如今大数据、人工智能、物联网火爆异常，应该说，一定会给我们现在的生活带来极大冲击。所以，嵌入式工程师要顺应时代的发展潮流，拥抱并融入智能时代的浪潮。自信地说，我们在社会所处的工作位置至关重要，再智能的软件也不能缺少一个优秀的硬件作为支撑。今后我们应该往智能化方向转型，在硬件和软件之间找到最佳平衡点，将嵌入式也智能化。简言之，是不是被时代所宠爱，就要看我们怎样把嵌入式设计和智能应用结合。至于转型，我看还是有必要的，就叫“新嵌入式”工程师。

编辑观点

物联网时代，给嵌入式工程师提供了广阔的施展舞台。嵌入式工程师在深钻技术的同时，尽可能树立一种服务意识，小到监测身体指标，大到一个城市的交通系统，从而更了解自己所掌握的技术应用其中，最终能够给用户带来哪些服务和体验。例如，交通处罚由罚车改为罚人，只有工程师才最清楚以目前的技术水平是否可以实现。

所以这里的服务，并非我们理解的狭义上的服务，而是站在更高层次上的服务，是对大局的服务，这也正是技术的最终归宿！