單片機學(xué)到什么程度可以滿(mǎn)足工作需求?

首先，明確方向是至關(guān)重要的。如果你對嵌入式開(kāi)發(fā)感興趣，建議專(zhuān)攻軟件，而不是硬件。這并不是說(shuō)硬件不重要，而是因為大多數公司都有專(zhuān)門(mén)的硬件團隊負責相關(guān)工作，單片機的硬件部分并不會(huì )成為學(xué)習的重點(diǎn)。如果你試圖同時(shí)學(xué)硬件和軟件，往往兩邊都無(wú)法深入掌握。

當然，小型公司可能更偏好“全能型”工程師，他們希望一個(gè)人能完成從軟件到硬件的所有工作，以節約開(kāi)發(fā)成本。但是，這類(lèi)公司通常規模較小，往往是創(chuàng )業(yè)公司，只有一到兩個(gè)技術(shù)人員，這些技術(shù)人員既要設計和調試硬件，還要負責生產(chǎn)、維修，甚至做結構設計和產(chǎn)品組裝。而一旦公司規模有所擴展，軟硬件的分工就會(huì )更加明確。

因此，如果你決定專(zhuān)攻軟件，硬件知識的要求就相對較低了。你只需要掌握如何閱讀簡(jiǎn)單的電路原理圖，懂得一些基礎的電路分析知識即可，像基爾霍夫定律、戴維南定律、節點(diǎn)法和網(wǎng)孔法這些基本的電路理論就足夠應對硬件工作中的需求了。

學(xué)習路徑建議

1. 學(xué)習基礎C語(yǔ)言和MCU開(kāi)發(fā)板
   如果你有一定的C語(yǔ)言基礎，可以直接購買(mǎi)一個(gè)STM32或ESP32開(kāi)發(fā)板，開(kāi)始動(dòng)手學(xué)習。

   這里不建議你專(zhuān)門(mén)學(xué)習匯編語(yǔ)言，現代公司99%的場(chǎng)景中都不會(huì )用到它。

   對于C語(yǔ)言的學(xué)習，也不要過(guò)于刻意，一開(kāi)始遇到問(wèn)題再去學(xué)習解決，這樣學(xué)習效率會(huì )更高。

2. 避免Arduino
   不要以Arduino作為你的主學(xué)習工具。

   雖然Arduino作為入門(mén)工具不錯，但它的靈活性和性能限制較大，正經(jīng)公司在實(shí)際項目中不會(huì )用它。

   Arduino更適合初學(xué)者或學(xué)生學(xué)習硬件編程的基礎概念，而不是實(shí)際的嵌入式項目開(kāi)發(fā)。

3. 深入掌握MCU外設和寄存器操作
   學(xué)習開(kāi)發(fā)板中常用的外設接口，比如GPIO、ADC、DAC、Timer(PWM)、UART、SPI/IIC等。

   它們在絕大多數項目中都會(huì )用到，因此你需要了解這些外設的用途、工作原理，并通過(guò)實(shí)際的代碼調試加深理解。

   此外，中斷的使用也是關(guān)鍵，特別是在A(yíng)DC、Timer、UART的使用場(chǎng)景中。

   不要僅僅依賴(lài)廠(chǎng)商提供的庫函數，深入到寄存器層級，閱讀MCU廠(chǎng)商提供的《軟件設計手冊》和《數據手冊》，理解每個(gè)寄存器的作用和使用場(chǎng)景。

   你應該具備通過(guò)直接操作寄存器來(lái)配置和控制外設的能力。

4. 學(xué)習嵌入式操作系統
   接下來(lái)，你需要學(xué)習一個(gè)嵌入式操作系統，比如FreeRTOS或RT-Thread。

   在學(xué)習這些操作系統時(shí)，重點(diǎn)掌握如何編寫(xiě)任務(wù)和中斷銜接程序，不用花費太多精力在移植操作上，因為公司項目中通常會(huì )由專(zhuān)人或廠(chǎng)商負責移植工作。

   多任務(wù)協(xié)調是嵌入式開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要技能，熟練掌握多任務(wù)的協(xié)調工作，而不僅僅是編寫(xiě)獨立的任務(wù)。

5. 包裝你的學(xué)習成果
   學(xué)習的過(guò)程中，你可以將自己的學(xué)習過(guò)程包裝成一個(gè)完整的項目。

   你要設想產(chǎn)品的功能、目標用戶(hù)、應用場(chǎng)景以及解決的問(wèn)題，并把學(xué)習內容融入到這個(gè)虛擬的項目中。

   不要過(guò)度堆砌外設，避免顯得不真實(shí)。

深度技能加分項

經(jīng)過(guò)上述學(xué)習后，如果你擁有985/211名校背景或碩士學(xué)位，在進(jìn)入職場(chǎng)時(shí)可能已經(jīng)具備一定的競爭力。

如果沒(méi)有名?；驅W(xué)位的加持，那么以下這些技能可以為你加分：

1. Cortex-M內核：深入理解MCU內核的各個(gè)組成部分及其工作機制，包括啟動(dòng)流程、指令集、存儲映射、SysTick定時(shí)器、異常和中斷等。

2. IoT操作系統：進(jìn)一步學(xué)習物聯(lián)網(wǎng)操作系統的高級功能，如設備驅動(dòng)模型、文件系統、低功耗管理、以太網(wǎng)及TCP/IP協(xié)議棧等。這些系統類(lèi)似于Linux的簡(jiǎn)化版，有助于你未來(lái)學(xué)習更復雜的操作系統。

3. Modbus與RS-485：學(xué)習Modbus協(xié)議的應用場(chǎng)景、報文格式、通信時(shí)序及常用命令。這是工業(yè)控制中廣泛使用的協(xié)議。

4. CAN通信：掌握CAN協(xié)議，這是汽車(chē)行業(yè)的必備技能，了解報文格式、通信時(shí)序及常用命令。

5. 藍牙或USB：學(xué)習藍牙或USB的協(xié)議棧結構、通信時(shí)序及常用應用層端點(diǎn)，這是物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)中的常用技術(shù)。

6. PID控制算法：理解并調試PID控制算法，特別是在工業(yè)控制中廣泛應用。

7. LCD及UI開(kāi)發(fā)：掌握一種UI庫的常用控件，特別是在有屏幕交互的嵌入式項目中有用。

8. Bootloader開(kāi)發(fā)：理解Bootloader的原理、內存分配及在線(xiàn)升級機制，這是嵌入式系統啟動(dòng)的核心部分。

9. TCP/IP協(xié)議棧：深入學(xué)習TCP/IP分層模型、鏈路層協(xié)議及Socket編程接口。理解通信協(xié)議中的分層模型有助于構建健壯的網(wǎng)絡(luò )系統。

10. C++在嵌入式開(kāi)發(fā)中的應用：學(xué)習C++的面向對象特性，掌握異常處理、RTTI（運行時(shí)類(lèi)型識別）和STL（標準模板庫）等高級特性。隨著(zhù)嵌入式系統日益復雜，C++將在嵌入式領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。

后續方向

當你掌握上述技能后，技術(shù)方向可以延伸至以下領(lǐng)域：

• 硬件設計

• Linux內核與驅動(dòng)開(kāi)發(fā)

• QT與C++應用開(kāi)發(fā)

• Android/iOS應用開(kāi)發(fā)

• 架構師方向