學習ARM，從硬件上講，一方面就是學習接口電路設計，另一方面就是學習匯編和C語言的板級編程。如果從軟件上講，就是要學習基于ARM處理器的操作系統層面的驅動和移植了。這些對于初學者來說必須明確，要么從硬件著手開始學，要么從操作系統的熟悉到應用開始學，但不管學什么，只要不是純的操作系統級以上基于API的應用層的編程，硬件的寄存器類的東西還是要能看懂的、基于板級的匯編和C編程還是要會的。因此對于嵌入式系統的硬件層和驅動層的人來說，ARM的接口電路設計、ARM的C語言和匯編語言編程及調試開發環境還是需要掌握的。

對于初學者必然要把握住方向，自己的目標是什么，自己要往哪一層面上走。然后再著手學習才比較好，與ARM相關的嵌入式系統較為實際的兩個層面：硬件層和驅動層，不管學好了哪一層，都會很有前途的。

如果想從嵌入式系統應用層面走的話，可能與ARM及其它體系相去較遠，要著重研究基于嵌入式操作系統的環境應用與相應開發工具鏈，比如WinCE操作系統下的EVC應用開發 （與windows下的VC相類似），如果想再有突破就往某些音視頻類的協議上靠，比如VOIP領域的基于SIP或H．323協議的應用層開發，或是基于嵌入式網絡數據庫的開發等等。

對于初學者來講，要量力而行，不要認為驅動層工資高就把它當成方向了，要結合自身特點，嵌入式系統4個層面，無論從哪個層面上來講都是有高人存在，當然高人也對應的高工資。

如何理解“嵌入式”的概念呢？

1、從硬件上，將基于CPU的處圍器件，整合到CPU芯片內部，比如早期基于X86體系結構下的計算機，CPU只是有運算器和累加器的功能，一切芯片要造外部橋路來擴展實現，象串口之類的都是靠外部的16C550／2的串口控制器芯片實現，而目前的這種串口控制器芯片早已集成到CPU內部，還有PC機有顯卡，而多數嵌入式處理器都帶有LCD控制器，但其種意義上就相當于顯卡。比較高端的ARM類Intel Xscale架構下的IXP網絡處理器CPU內部集成PCI控制器（可配成支持4個PCI從設備或配成自身為CPI從設備）；還集成3個NPE網絡處理器引擎，其中兩個對應于兩個MAC地址， 可用于網關交換用，而另外一個NPE網絡處理器引擎支持DSL，只要外面再加個PHY芯片即可以實現DSL上網功能。IXP系列最高主頻可以達到 1．8G，支持2G內存，1G×10或10G×1的以太網口或Febre channel的光通道。IXP系列應該是目標基于ARM體系統結構下由 intel進行整合后成Xscale內核的最高的處理器了。

2、從軟件上，就是在定制操作系統內核里將應用一并選入，編譯后將內核下載到ROM中。而在定制操作系統內核時所選擇的應用程序組 件就是完成了軟件的“嵌入”，比如WinCE在內核定制時，會有相應選擇，其中就是wordpad，PDF，MediaPlay等等選擇，如果我們選擇 了，在CE啟動后，就可以在界面中找到這些東西，如果是以前PC上將的windows操作系統，多半的東西都需要我們得新再裝。

3、把軟件內核或應用文件系統等東西燒到嵌入式系統硬件平臺中的ROM中就實現了一個真正的“嵌入”。

以上的定義是重于理解型的定義，書上的定義也有很多，但在這個領域范圍內，誰都不敢說自己的定義是十分確切的，包括那些專家學者們，歷為畢竟嵌入式系統是計算機范疇下的一門綜合性學科

嵌入式系統的分層與專業的分類

嵌入式系統分為4層，硬件層、驅動層、操作系統層和應用層。

1、硬件層，是整個嵌入式系統的根本，如果現在單片機及接口這塊很熟悉，并且能用C和匯編語言來編程的話，從嵌入式系統的硬件層走起來相對容易，硬件層也是驅動層的基礎，一個優秀的驅動工程師是要能夠看懂硬件的電路圖和自行完成CPLD的邏輯設計的，同時還要對操作系統內核及其調度性相當的熟悉的。但硬件平臺是基礎，增值還要靠軟件。

硬件層比較適合于，電子、通信、自動化、機電一體、信息工程類專業的人來搞，需要掌握的專業基礎知識有，單片機原理及接口技術、微機原理及接口技術、C語言。

2、 驅動層，這部分比較難，驅動工程師不僅要能看懂電路圖還要能對操作系統內核十分的精通，以便其所寫的驅動程序在系統調用時，不會獨占操作系統時間片，而導 至其它任務不能動行，不懂操作系統內核架構和實時調度性，沒有良好的驅動編寫風格，按大多數書上所說添加的驅動的方式，很多人都能做到，但可能連個初級的 驅動工程師的水平都達不到，這樣所寫的驅動在應用調用時就如同windows下我們打開一個程序運行后，再打開一個程序時，要不就是中斷以前的程序，要不 就是等上一會才能運行后來打開的程序。想做個好的驅動人員沒有三、四年功底，操作系統內核不研究上幾編，不是太容易成功的，但其工資在嵌入式系統四層中可 是最高的。

驅動層比較適合于電子、通信、自動化、機電一體、信息工程類專業尤其是計算機偏體系結構類專業的人來搞，除硬件層所具備的基礎學科外，還要對數據結構與算法、操作系統原理、編譯原理都要十分精通了解。

3、操作系統層，對于操作系統層目前可能只能說是簡單的移植，而很少有人來自已寫操作系統，或者寫出缺胳膊少腿的操作系統來，這部分工作大都由驅動工程師來完成。操作系統是負責系統任務的調試、磁盤和文件的管理，而嵌入式系統的實時性十分重要。據說，XP操作系統是微軟投入300人用兩年時間才搞定的，總時工時是600人年，中科院軟件所自己的女媧Hopen操作系統估計也得花遇幾百人年才能搞定。因此這部分工作相對來講沒有太大意義。

4、應用層，相對來講較為容易的，如果會在windows下如何進行編程接口函數調用，到操作系統下只是編譯和開發環 境有相應的變化而已。如果涉及Jave方面的編程也是如此的。嵌入式系統中涉及算法的由專業算法的人來處理的，不必歸結到嵌入式系統范疇內。但如果涉及嵌 入式系統下面嵌入式數據庫、基于嵌入式系統的網絡編程和基于某此應用層面的協議應用開發（比如基于SIP、H．323、Astrisk）方面又較為復雜， 并且有難度了。

目標與定位

先有目標，再去定位。

學 ARM，從硬件上講，一方面就是學習接口電路設計，另一方面就是學習匯編和C語言的板級編程。如果從軟件上講，就是要學習基于ARM處理器的操作系統層面 的驅動、移植了。這些對于初學都來說必須明確，要么從硬件著手開始學，要么從操作系統的熟悉到應用開始學，但不管學什么，只要不是純的操作系統級以上基于 API的應用層的編程，硬件的寄存器類的東西還是要能看懂的，基于板級的匯編和C編程還是要會的。因此針對于嵌入式系統的硬件層和驅動程的人，ARM的接 口電路設計、ARM的C語言和匯編語言編程及調試開發環境還是需要掌握的。

因此對于初學者必然要把握住方向，自己的目標是什么，自己要在那一層面上走。然后再著手學習較好，與ARM相關的嵌入式系統的較為實際的兩個層面硬件層和驅動層，不管學好了那一層都會很有前途的。

學 ARM，從硬件上講，一方面就是學習接口電路設計，另一方面就是學習匯編和C語言的板級編程

如果想從嵌入式系統的應用層面的走的話，可能與ARM及其它體系相去較遠，要著重研究基嵌入式操作系統的環境應用與相應開發工具鏈，比如WinCe操作系統下的EVC應用開發（與windows下的VC相類似），如果想再有突破就往某些音視頻類的協議上靠，比如VOIP領域的基于SIP或H．323協議的應用層開發，或是基于嵌入式網絡數據庫的開發等等。

對 于初學者來講，要量力而行，不要認為驅動層工資高就把它當成方向了，要結合自身特點，嵌入式系統四個層面上那個層面上來講都是有高人存在，當然高人也對應 的高工資，我是做硬件層的，以前每月工資中個人所得稅要被扣上近3千大元，當然我一方面充當工程師的角色，一方面充當主管級人物的角色，兩個職位我一個人 干，但上班時間就那些。硬件這方面上可能與我PK的人很少了，才讓我拿到那么多的工資。

開發系統選擇

很多ARM初學者都希望有一套自己能用的系統，但他們住住會產生一種錯誤認識就是認為處理器版本越高、性能越高越好，就象很多人認為ARM9與 ARM7好， 我想對于初學者在此方面以此入門還應該理智，開發系統的選擇最終要看自己往嵌入式系統的那個方向上走，是做驅動開發還是應用，還是做嵌入式系統硬件層設計 與板級測試。如果想從操作系統層面或應用層面上走，不管是驅動還是應用，那當然處理器性能越高越好了，但這個東西自學，有十分大的困難，不是幾個月或半年 或是一年二年能搞定的事。

在某種意義上請，ARM7與9的差別就是在某些功能指令集上豐富了些，主頻提高一些而已，就比如286和386。對于用戶來講可能覺查不到什么，只能是感覺速度有些快而已。

ARM7比較適合于那些想從硬件層面上走的人，因為ARM7系列處理器內部帶MMU的很少，而且比較好控制，就比如S3C44B0來講，可以很容易將 Cache關了，而且內部接口寄存器很容易看明白，各種接口對于用硬件程序控制或AXD單步命令行指令都可以控制起來，基于51單片機的思想很容易能把他 搞懂，就當成個32位的單片機，從而消除很多51工程師想轉為嵌入式系統硬件ARM開發工程師的困惑，從而不會被業界某此不是真正懂嵌入式爛公司帶到操作 系統層面上去，讓他們望而失畏，讓業界更加缺少這方面的人才。

而嵌入式系統不管硬件設計還是軟件驅動方面都是十分注重接口這部分的，選擇平臺還要考察一個處理器的外部資源，你接觸外部資源越多，越熟悉他們那你以后就業成功的機率就越高，這就是招聘時 所說的有無“相關技能”，因為一個人不可能在短短幾年內把所有的處理器都接觸一遍，而招聘單位所用的處理器就可能是我們完全沒有見過的，就拿臺灣數十家小 公司（市價幾千萬）的公司生產的ARM類處理器，也很好用，但這些東西通用性太差，用這些處理器的公司就只能招有相關工作經驗的人了，那什么是相關工作經 驗，在硬件上講的是外圍接口設計，在軟件上講是操作系統方面相關接口驅動及應用開發經驗。我從業近十年，2000年ARM出現，我一天始做ARM7，然后 直接跑到了Xscale（這個板本在ARM10－11之間），一做就是五年，招人面試都不下數百人，在這些方面還是深有體會的。

我個人認為三星的 S3C44b0對初學者來說比較合適，為什么這么說哪？因為接口資源比較豐富，技術成熟，資料較多，應該十分適合于初學者，有問題可能很容易找人幫且解決，因為大多數人都很熟悉，就如同51類的單片機，有N多位專家級的人物可以給你幫忙，相關問題得以很快解答，所然業界認為這款ARM都做用得爛了，但對于初學者來，就卻是件好事。

因此開發系統的選擇，要看自己的未來從來目標方向、要看開發板接口資源、還要看業界的通用性。

硬件和軟件哪個更有前程

就我所了解的，在現在以及可預見的未來，這個行業對軟件工程師的需求絕對是碾壓硬件工程師的。也就是說，招軟件工程師的職位比硬件工程師的職位要多的多，而且軟件工程師找工作上來說會比硬件工程師更容易。

先從企業的角度來講講。我個人認為造成這個差異的原因，第一個是基本上所有的公司，從初創公司到全球百強，都有對軟件工程師的需求。現在哪個公司不需要幾個碼農來開發app，或者做個web。但是做硬件這種工作并不是所有公司會去做的。舉個簡單的例子，摩根大通銀行在我們學校的招聘會上明確招軟件工程師，expedia也明確招聘軟件工程師，如果這個兩個公司突然說要招電子工程師，這不是逗我嗎。。而且哪怕是硬件公司，也需要大量的軟件工程師來支持硬件前端工作。

第二點我覺得要歸功于現在的創業潮。不管在美國在中國互聯網創業都是趨勢，但是可以說絕大部分的初創互聯網公司做的都是軟件方向。有個點子，有點技術，找幾個合伙人抱著電腦就能開干了。但是初創公司要專注做硬件開發就比較難了，因為成立設計硬件公司的門檻和起步開銷比較大。所以這也導致大部分初創公司以互聯網為主，能做的了硬件設計的公司基本上都是處于壟斷地位的大企業。

第三個很重要的原因就是硬件設計在現在來看已經是相對成熟的技術，我甚至有ee的同學跟我說大部分硬件的東西已經步入夕陽產業的范疇，因為很多東西已經成了規范，也因為很多東西被自動化所取代。前一陣子全球大牌的硬件公司才裁了不少人，intel更是裁掉了接近20％的硬件工程師。但是互聯網熱從90年代開始到現在熱頭還沒過，而且未來諸多產業如人工智能、機器學習、圖像識別、大數據都才剛起步，所以還有一定的上升空間。

還記得當初我們學校的初創公司招聘會上幾十家公司只有一家招硬件工程師，而且還是偏軟件的硬件工程師，剩下的公司里98％都在找會碼代碼的人；大企業的招聘會上才能見到nvidia、arm、 intel、 TI 的身影，但是哪怕是這樣，基本上所有的公司招牌上都會有大寫加粗的招computer science的字樣。。

再從個人的角度來講。想成為一名軟件工程師找到工作的門檻遠比成為一名合格的硬件工程師低很多。要想以軟件工程師的身份混到個飯碗，學兩門語言學好，常用的數據結構，刷點題就基本上能找到薪水小幾千的崗位。我甚至知道國內有專門的軟件工程師培訓機構，那種專門教java和算法，兩個月速成班，而且所聲稱的學生就業率還挺高的。

但是要想成為一名合格的硬件工程師，不是科班出身的不好好學幾門模電數電信號邏輯設計的課，沒有在學校實驗室里自己焊點電路做實踐，連簡歷都發不出去。而且現在要想學個什么語言框架，網上搜一搜“”xxx語言入門教程“”就有非常豐富的資源，但是要是在網上搜“如何學好超大規模集成電路設計”，要想找到可以受用的資源幾乎是不可能的。而且就我所參加的招聘會來說，如果有招硬件工程師基本都要求有研究生的學位，但是對軟件工程師的要求基本上就是熟悉算法數據結構，會web編程有相關經歷就夠了。

軟件工程師很多時候吃的是體力，硬件工程師大部分時候是吃經驗，所以硬件工程師一般得有一定的經歷積淀才能脫穎而出。尤其像模電這種上手程度很高的方向，沒個十年八年的相關經驗根本不算學成出師。所以說本身對從業者的資質要求更高，也是硬件工程師不好找工作的原因之一。

上面是我所認為的短時間內軟件工程師就找工作方面來說會比硬件工程師更容易的原因。但是這并不意味著會編程就肯定找得到工作，也不意味著硬件產業就會低迷下去。軟件工程師的職位多，但是每年從事這個職業的人也更多，雖然我認為現在軟件工程師短期內還沒有出現飽和的趨勢（畢竟那么高的工資還擺在那），但是總有一天這個行業也會像金融產業一樣降溫（人才供過于求）。

硬件產業雖然大部分已經有步入夕陽產業的趨勢，但是曾經一度被宣稱沒啥好搞的供電網絡最近也被smart grid搞得神乎其神，美國top5的高校都還設立了相關實驗室。此外，現在物聯網，車聯網，智能家居的概念被炒得火熱，我相信等相關成熟的支持技術（能量采集，低功耗通信）以及統一的開發平臺一旦出現，硬件工程師的需求只會更多，雖然這些產品依舊只有那些有背景的大公司才做得動（不過因為歐美國家電子產業上的封鎖，國家也在硬件設計上砸了很多銀子，初創企業也會慢慢增加，相信國內的相關機遇也會更多）。而且畢竟軟件產業還是依靠硬件，如何設計低功耗，高穩定性，能夠承載大吞吐量計算量的硬件也是這個產業的挑戰，畢竟人工智能，機器學習，視覺處理等領域是很吃硬件計算量的。沒有強大的硬件支持，阿狗要想打敗李世乭還是癡心妄想吧。

本人現在在一家為硬件的公司設計軟件的百強軟件公司實習，做的工作大部分還是偏軟件，所以本身對工作常態也并沒有非常深入的自己的感受。但是就我觀察身邊的同事以及跟別人的交流來看，不管是做軟件硬件，都是要：對。著。電。腦。。。

軟件工程師平時就是上班啊調試程序，比較低級的碼農只能給高級軟件工程師打打下手，幫他們做測試，實現他們設計好的東西。當然做到高級工程師了才有能力開發設計自己公司的產品。

如果在初創公司工作節奏更緊張，如果趕上產品要上線可能需要加班調試。遇到程序爆炸了可能還需要on call（就是你負責的東西突然出問題了，你的manager直接打個電話給你，你得馬上去公司修bug），至少我知道amazon是有這個機制。 我現在還沒有在純做硬件的公司實習過，但是從我知道的事實來看，硬件工程師不會比軟件工程師輕松。硬件工程師也需要調試電路啊調試腳本啊，反正也有跟軟件工程師交叉的工作。工作環境取決于細分的工作類別。開發FPGA的估計跟碼農一樣坐辦公室，搞MEMS的、嵌入式的就長期入駐實驗室了。因為大部分硬件公司都是相對成熟的大企業，所以工作節奏普遍不會像在初創公司那么緊張，不過像在華為這樣的企業就另說了。

當然不管是軟件工程師還是硬件工程師，工作強度應該都是高于其他industry的職業的。畢竟這個行業競爭會越來越激烈，這也是聰明人聚集的地方。 至于工資的話，就平均來講，美國這里的軟件工程師年薪會略高于硬件工程師（從glassdoor以及其他門戶的數據來看），但是軟件工程師一樣也有收入低的，硬件工程師的收入也有碾壓軟件工程師的。只要你技術過硬，薪水都不是事兒。

有人說軟件工程師前景更開闊一些，我個人的感覺是不管怎樣，這兩個行業在未來都會有非常非常多的機遇與挑戰（詳細原因見第一點）。不管是軟件設計還是硬件設計，底下都有更多細小的分支（比如說你硬件設計是想做vlsi，dsp，處理器設計，通信，fpga開發還是嵌入式，軟件設計你想做web開發，app開發，軟件開發，嵌入式軟件工程師，操作系統還是distributed system）。 我個人是對兩個大方向都很有興趣，但是我決定自己最終的方向還是嵌入式設計和處理器設計，這兩個行業都應該算是夾在了純硬件設計和純軟件設計的中間。

尤其是產業對嵌入式工程師的要求更高，能夠自己設計mixed signal pcb，自己調試應用代碼寫kernel code，能調試無線通信，基本意味著一個合格的嵌入式工程師要對硬件和軟件相關方面有足夠的知識。我自己是比較討厭做web開發app純開發軟件的工作，因為這些工作的門檻太低，不是科班出身的人可能都能混的比你好得多，體現不出來自己的價值。而且我比較喜歡把電路板和各種元件握在手里的感覺，而且我發現自己能夠設計一個可以用的硬件的時候那種成就感會高于debug之后的成就感。當你發現自己在經受了大學的磨練真正擁有了學習知識的能力以后，豐富的網上資源以及自身的積累都會讓你學習這些網頁app知識非常輕松，所以我個人更喜歡硬件底層，以及和硬件底層打交道的軟件領域。

軟件硬件的課程都不會簡單，而且兩個學科的工作量不是其他學科能比的（學工科的天天做project呆lab，學統計的上完課就回家看電影。。）所以要想學好，還是需要花一定精力，尤其美國的大學工科院系workload相對國內高校來說有增無減。確定這是你想要的，再給予考慮。

成為高級嵌入式系統硬件工程師要具備的技能

對于硬件來講有幾個方向，就單純信號來分為數字和模擬，模擬比較難搞，一般需要很長的經驗積累，單單一個阻值或容值的精度不夠就可能使信號偏差很大。因此年輕人搞的較少，隨著技術的發展，出現了模擬電路數字化，比如手機的Modem射頻模塊，都采用成熟的套片，而當年國際上只有兩家公司有此技術，自我感覺模擬功能不太強的人，不太適合搞這個，如果真能搞定到手機的射頻模塊，只要達到一般程度可能月薪都在15K以上。

另一類就是數字部分了，在大方向上又可分為51／ARM的單片機類，DSP類，FPGA類， 國內FPGA的工程師大多是在IC設計公司從事IP核的前端驗證，這部分不搞到門級，前途不太明朗，即使做個IC前端驗證工程師，也要搞上幾年才能勝任。 DSP硬件接口比較定型，如果不向驅動或是算法上靠攏，前途也不會太大。

而ARM單片機類的內容就較多，業界產品占用量大，應用人群廣，因此就業空間極大，而硬件設計最體現水平和水準的就是接口設計這塊，這是各個高級硬件工程師相互PK，判定水平高低的依據。

而接口設計這塊最關鍵的是看時序，而不是簡單 的連接，比如PXA255處理器I2C要求速度在100Kbps，如果把一個I2C外圍器件，最高還達不到100kbps的與它相接，必然要導致設計的失 敗。這樣的情況有很多，比如51單片機可以在總線接 LCD，但為什么這種LCD就不能掛在ARM的總線上，還有ARM7總線上可以外接個Winband的SD卡控制器，但為什么這種控制器接不到ARM9或 是Xscale處理器上，這些都是問題。因此接口并不是一種簡單的連接，要看時序，要看參數。

一個優秀的硬件工程師應該能夠在沒有參考方案的前提下設計 出一個在成本和性能上更加優秀的產品，靠現有的方案，也要進行適當的可行性裁剪，但不是胡亂的來，我遇到一個工程師把方案中的5V變1．8V的DC芯片， 直接更換成LDO，有時就會把CPU燒上幾個。

前幾天還有人希望我幫忙把他們以前基于PXA255平臺的手持GPS設備做下程序優化，我問了一下情況，地 圖是存在SD卡中的，而SD卡與PXA255的MMC控制器間采用的SPI接口，因此導致地圖讀取速度十分的慢，這種情況是設計中嚴重的缺陷，而不是程序 的問題，因此我提了幾條建議，讓他們更新試下再說。

因此想成為一個優秀的工程師，需要對系統整體性的把握和對已有電路的理解，換句話說，給你一套電路圖你 終究能看明白多少，看不明白80％以上的話，說明你離優秀的工程師還差得遠哪。其次是電路的調試能力和審圖能力，但最最基本的能力還是原理圖設計PCB繪 制，邏輯設計這塊。這是指的硬件設計工程師，從上面的硬件設計工程師中還可以分出ECAD工程師，就是專業的畫PCB板的工程師，和EMC設計工程師，幫 人家解決EMC的問題。

硬件工程師再往上就是板級測試工程師，就是C語功底很好的硬件工程師，在電路板調試過程中能通過自已編寫的測試程序對硬件功能進行 驗證。然后再交給基于操作系統級的驅動開發人員。

總之，硬件的內容很多很雜，硬件那方面練成了都會成為一個高手，我時常會給人家做下方案評估，很多高級硬件工程師設計的東西，經常被我一句話否定，因此工程師做到我這種地步，也會得罪些人，但硬件的確會有很多不為人知的東西，讓很多高級硬件工程師也摸不到頭腦。

那么高級硬件件工程師技術技能都要具備那些東西哪，首先要掌握EDA設計的輔助工具類如 Protel＼ORCAD＼PowperPCB＼Maplux2＼ISE、VDHL語言，要能用到這些工具畫圖畫板做邏輯設計，再有就是接口設計審圖能力，再者就是調試能力，如果能走到總體方案設計這塊，那就基本上快成為資深工程師了。

高級硬件工程師不僅要有設計能力還有具有相當深厚的基本功，就是EDA工具的使用，EDA工程師包括原理圖和PCB工具，邏輯設計工具和VHDL

SCH有Cadence下的Orcad 和Mentors公司pads下的powerpcb．

當然protel也具有這兩部分功能但它在國際上不通用。只是國內通用。如果想走得高些或到臺資、日資、美資公司及國內需要對外交流的大公司的話，上面的硬件的原理圖工具和PCB工資必須掌握的。邏輯這塊，硬件工程師主要是負責CPLD這塊，涉及FPGA這塊時應該會有專業FPGA人員來搞定的，因FPGA不太適合做邏輯的。因此硬件工程師只到CPLD為止。

硬件是要靠經驗，也要靠積累的，十年磨一劍，百年磨一針。