嵌入式軟件開發簡而言之:語言、技能、用例

已發表: 2023-01-26

嵌入式開發是為支持物聯網設備而出現的一個有趣的軟件開發領域。 公司聘請提供嵌入式軟件工程服務的機構來編寫低級編程語言,這些語言可以在處理能力和內存有限的小型設備上運行,例如汽車發動機控制單元、智能冰箱和打印機。 該軟件嵌入在設備中並與硬件無縫協作,即使有實時限制。

什麼是嵌入式軟件開發?

嵌入式軟件開發是設計、開發、測試和維護用於具有特定功能的設備和系統(例如手機、智能洗衣機或安全攝像頭)的軟件的過程。

嵌入式軟件開發是一個涉及軟件和硬件工程師、產品和項目經理以及質量保證團隊的多學科過程。

提供嵌入式軟件開發服務的公司通常遵循嚴格的流程來完成他們的項目:

  • 需求分析:在項目的初始階段,團隊將分析設備的需求,以確定應使用的軟件設計和架構。
  • 設計:需求分析後,團隊將開始設計系統,包括整體架構。
  • 實施:在此階段,軟件團隊將使用適當的編程語言編寫代碼。
  • 測試:此階段包括單元、集成和系統測試,以確保軟件正常運行。
  • 部署:在最後階段,軟件被部署到設備上。 該團隊將創建固件映像、配置系統並完成最終測試。
  • 維護:軟件會隨著時間的推移進行維護和調試,以確保它隨著時間的推移正確運行。

您需要了解哪些編程語言才能從事嵌入式開發?

嵌入式軟件開發中使用了多種編程語言,具體取決於特定的應用程序以及所控制的設備和系統。

使用的一些流行的編程語言包括:

  • C 是嵌入式系統中使用的一種流行語言,因為它可以對硬件進行細粒度控制,而且它的用途非常廣泛。
  • C++是C的擴展,它增加了面向對象的編程特性,可以用在更複雜的軟件中。
  • 彙編用於特定的體系結構,例如 x86 或 ARM。 它通常用於需要嚴格控制硬件和快速執行代碼的系統。
  • Python 是一種易於學習和使用的高級編程語言。 開發人員使用 Python 編寫控制嵌入式系統的腳本。

他們也可能使用 Ada、Rust、Go 和 Swift 等語言,這取決於設備、系統、開發環境以及開發團隊本身的偏好。

嵌入式軟件的流行用例是什麼?

嵌入式軟件被許多行業使用。 汽車行業在引擎管理、信息娛樂或傳輸控制等系統中使用嵌入式軟件。

嵌入式技術經常出現在智能手機、智能手錶和平板電腦等消費設備中,它控制用戶界面、管理功耗並處理從傳感器收集的數據。 您還可以在製造機器人和裝配線等工業系統或血糖監測儀和呼吸機等醫療設備中找到嵌入式技術。

在家裡,該軟件用於控制物聯網設備,如智能恆溫器和安全攝像頭,以及聯網的家用電器。 您還會在路由器、調製解調器和網絡設備中找到嵌入式軟件。 隨著技術的進步,用例將繼續擴大。

嵌入式軟件工程師做什麼的?

負責這項技術的軟件工程師必須設計、開發和維護用於控制特定設備和系統的軟件。 他們需要與包括硬件工程師在內的其他團隊密切協作,以確保軟件和系統能夠協同工作並正常運行。

除了需求分析、設計和編碼之外,這些工程師還必須優化軟件以提高性能並減少內存使用。 隨著時間的推移,他們還將維護、更新和修復錯誤,並向軟件添加新功能。

工程師還需要在軟件開發過程中記錄軟件,包括設計文檔和用戶手冊,並與行業趨勢和新興技術保持同步。

嵌入式工程師經常身兼數職,因為他們需要測試、驗證、調試和改進他們開發的軟件。 許多人還需要團隊和項目管理技能來履行職責。

嵌入式軟件工程師需要哪些技能?

由於工作的協作性質以及特定的技術技能,嵌入式工程師需要比一般人更多的人際交往能力。

招聘工程師時,尋找對編程語言有深入了解並能夠使用 C、C++ 和彙編等語言編寫高效、結構良好的代碼的開發人員。 他們需要使用嵌入式系統的經驗、硬件和軟件組件的知識以及對設計和開發過程的深入理解,包括 IDE 或集成開發環境、編譯器和調試器的使用。

他們應該了解實時系統,並有能力設計和實現能夠滿足這些系統約束的軟件。 他們需要強大的問題解決能力,因為他們在履行職責期間經常需要解決和調試軟件問題。

開發人員需要了解嵌入式系統中的通信協議,如 TCP/IP、UART 和 SPI,並具備創建網絡系統的能力。

他們還需要對行業標準和法規有深入的了解,包括安全和安保標準,並有能力設計符合這些要求的軟件。 像所有軟件開發人員一樣,他們應該熟悉版本控制系統和軟件開發方法,如 Agile 和 Scrum。

招聘團隊時,尋找能夠與其他團隊成員有效溝通、適應公司文化並能向非技術利益相關者解釋技術概念的開發人員。

在大多數情況下,需要電氣工程學位或計算機科學學位,以及設計嵌入式系統的相關工作經驗。

最後的想法

隨著設備變得越來越智能,行業領導者部署機器人技術和機器來自動化製造過程,嵌入式開髮變得越來越重要。