嵌入式软件开发简而言之:语言、技能、用例

已发表: 2023-01-26

嵌入式开发是为支持物联网设备而出现的一个有趣的软件开发领域。 公司聘请提供嵌入式软件工程服务的机构来编写低级编程语言,这些语言可以在处理能力和内存有限的小型设备上运行,例如汽车发动机控制单元、智能冰箱和打印机。 该软件嵌入在设备中并与硬件无缝协作,即使有实时限制。

什么是嵌入式软件开发?

嵌入式软件开发是设计、开发、测试和维护用于具有特定功能的设备和系统(例如手机、智能洗衣机或安全摄像头)的软件的过程。

嵌入式软件开发是一个涉及软件和硬件工程师、产品和项目经理以及质量保证团队的多学科过程。

提供嵌入式软件开发服务的公司通常遵循严格的流程来完成他们的项目:

  • 需求分析:在项目的初始阶段,团队将分析设备的需求,以确定应使用的软件设计和架构。
  • 设计:需求分析后,团队将开始设计系统,包括整体架构。
  • 实施:在此阶段,软件团队将使用适当的编程语言编写代码。
  • 测试:此阶段包括单元、集成和系统测试,以确保软件正常运行。
  • 部署:在最后阶段,软件被部署到设备上。 该团队将创建固件映像、配置系统并完成最终测试。
  • 维护:软件会随着时间的推移进行维护和调试,以确保它随着时间的推移正确运行。

您需要了解哪些编程语言才能从事嵌入式开发?

嵌入式软件开发中使用了多种编程语言,具体取决于特定的应用程序以及所控制的设备和系统。

使用的一些流行的编程语言包括:

  • C 是嵌入式系统中使用的一种流行语言,因为它可以对硬件进行细粒度控制,而且它的用途非常广泛。
  • C++是C的扩展,它增加了面向对象的编程特性,可以用在更复杂的软件中。
  • 汇编用于特定的体系结构,例如 x86 或 ARM。 它通常用于需要严格控制硬件和快速执行代码的系统。
  • Python 是一种易于学习和使用的高级编程语言。 开发人员使用 Python 编写控制嵌入式系统的脚本。

他们也可能使用 Ada、Rust、Go 和 Swift 等语言,这取决于设备、系统、开发环境以及开发团队本身的偏好。

嵌入式软件的流行用例是什么?

嵌入式软件被许多行业使用。 汽车行业在引擎管理、信息娱乐或传输控制等系统中使用嵌入式软件。

嵌入式技术经常出现在智能手机、智能手表和平板电脑等消费设备中,它控制用户界面、管理功耗并处理从传感器收集的数据。 您还可以在制造机器人和装配线等工业系统或血糖监测仪和呼吸机等医疗设备中找到嵌入式技术。

在家里,该软件用于控制物联网设备,如智能恒温器和安全摄像头,以及联网的家用电器。 您还会在路由器、调制解调器和网络设备中找到嵌入式软件。 随着技术的进步,用例将继续扩大。

嵌入式软件工程师做什么的?

负责这项技术的软件工程师必须设计、开发和维护用于控制特定设备和系统的软件。 他们需要与包括硬件工程师在内的其他团队密切协作,以确保软件和系统能够协同工作并正常运行。

除了需求分析、设计和编码之外,这些工程师还必须优化软件以提高性能并减少内存使用。 随着时间的推移,他们还将维护、更新和修复错误,并向软件添加新功能。

工程师还需要在软件开发过程中记录软件,包括设计文档和用户手册,并与行业趋势和新兴技术保持同步。

嵌入式工程师经常身兼数职,因为他们需要测试、验证、调试和改进他们开发的软件。 许多人还需要团队和项目管理技能来履行职责。

嵌入式软件工程师需要哪些技能?

由于工作的协作性质以及特定的技术技能,嵌入式工程师需要比一般人更多的人际交往能力。

招聘工程师时,寻找对编程语言有深入了解并能够使用 C、C++ 和汇编等语言编写高效、结构良好的代码的开发人员。 他们需要使用嵌入式系统的经验、硬件和软件组件的知识以及对设计和开发过程的深入理解,包括 IDE 或集成开发环境、编译器和调试器的使用。

他们应该了解实时系统,并有能力设计和实现能够满足这些系统约束的软件。 他们需要强大的问题解决能力,因为他们在履行职责期间经常需要解决和调试软件问题。

开发人员需要了解嵌入式系统中的通信协议,如 TCP/IP、UART 和 SPI,并具备创建网络系统的能力。

他们还需要对行业标准和法规有深入的了解,包括安全和安保标准,并有能力设计符合这些要求的软件。 像所有软件开发人员一样,他们应该熟悉版本控制系统和软件开发方法,如 Agile 和 Scrum。

招聘团队时,寻找能够与其他团队成员有效沟通、适应公司文化并能向非技术利益相关者解释技术概念的开发人员。

在大多数情况下,需要电气工程学位或计算机科学学位,以及设计嵌入式系统的相关工作经验。

最后的想法

随着设备变得越来越智能,行业领导者部署机器人技术和机器来自动化制造过程,嵌入式开发变得越来越重要。