Hệ thống nhúng là gì? 5 Bước trở thành kỹ sư lập trình nhúng

85

Lập trình nhúng là một ngành nghề đang rất phát triển và được coi là hot nhất hiện nay. Đây là một lĩnh vực có tiềm năng và hứa hẹn trong đào tạo. Vậy làm thế nào để trở thành một Kỹ sư lập trình nhúng? Hệ thống nhúng là gì? Dưới đây, chúng ta hãy cùng freeC tìm hiểu sâu hơn về những thuật ngữ này thông qua nội dung dưới đây.

Sử dụng freeC, bạn có thể tạo CV trực tuyến nhanh chóng và tải về dưới định dạng PDF miễn phí chỉ trong vài phút. Gây ấn tượng với nhà tuyển dụng và đạt được công việc mà bạn mơ ước với một bản CV hoàn hảo ngay hôm nay!

Lập trình nhúng là gì / Hệ thống nhúng là gì?

Lập trình nhúng / Hệ thống nhúng là thuật ngữ chỉ một hệ thống có khả năng tự trị, được nhúng vào một hệ thống mẹ hoặc môi trường nào đó. Hệ thống tích hợp cả phần cứng và phần mềm để giải quyết các vấn đề chuyên biệt trong nhiều lĩnh vực, như công nghiệp, tự động hóa điều khiển, quan trắc và truyền tin.

Các hệ thống nhúng có đặc điểm là hoạt động ổn định và có tính năng tự động hóa cao. Chúng được xây dựng đặc biệt cho các nhiệm vụ cụ thể và có thể được tối ưu hóa để giảm kích thước và chi phí. Hệ thống nhúng rất đa dạng và phong phú, và đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực.

Các đặc điểm của Hệ thống nhúng là gì?

Một hệ thống nhúng sẽ bao gồm những đặc trưng sau đây:

Hệ thống nhúng có khả năng tự động và tích hợp các thiết kế liên quan thành một hệ thống to hơn để thực hiện các chức năng chuyên biệt.

Hệ thống nhúng không tồn tại dưới dạng một thực thể đơn lẻ, mà là một sự kết hợp giữa các thành phần phần cứng và phần mềm.

Các hệ thống nhúng cần giới hạn hiệu suất thời gian thực để đảm bảo an toàn và khả năng ứng dụng.

Khi thực hiện lập trình, việc tối ưu hóa để giảm kích thước và chi phí sản xuất được ưu tiên hàng đầu. Do đó, các hệ thống nhúng thường được sản xuất với số lượng lớn.

Các thành phần cơ bản của Hệ thống nhúng là gì?

Một hệ thống nhúng bao gồm các thành phần cơ bản sau:

ROM: chứa chương trình, các dữ liệu đã được sửa chữa, dữ liệu.

RAM: lưu các chương trình chạy và các biến tạm thời.

MCU: Trung tâm tính toán xử lý.

Bên cạnh đó, còn có các thành phần khác như phụ kiện ngoại vi ADC, DAC, các module giao tiếp UART…

Lập trình nhúng có ứng dụng gì?

Hệ thống tích hợp được áp dụng phổ biến trong các lĩnh vực máy tính, điện tử, viễn thông…

Hệ thống được tích hợp cả phần mềm và phần cứng, hòa trộn như một vi xử lý.

Các hệ thống nhúng, máy tính cá nhân (PC) và các thiết bị cầm tay PDA khác nhau vì chúng được thiết kế để tập trung vào các tính năng đặc biệt nhằm nâng cao chất lượng hệ thống và giảm chi phí.

Lộ trình trở thành kỹ sư lập trình nhúng

Bạn có thể tuân theo các bước sau để trở thành một chuyên gia lập trình nhúng.

Tìm hiểu về shell script và các tiện ích dòng lệnh (command line) có sẵn trên hệ điều hành Linux.

Khám phá cách bắt đầu (boot) hệ thống, tải phần mềm nền (firmware) và sửa chữa và sửa lỗi (debug) để khắc phục và vá lỗi.

Hiểu cách thiết kế tối ưu một hệ thống nhúng và thực hành liên tục việc triển khai hệ điều hành trên bo mạch.

Tạo trình điều khiển thiết bị (device driver) để bạn có thể giao tiếp với các thiết bị ngoại vi của mình.

Xây dựng ứng dụng trực tiếp.

Một số công cụ cho lập trình nhúng

Cross ToolChains ( Linux): Là phần mềm biên dịch dành cho AT91SAM có thể hoạt động trên hệ điều hành Linux.

Keil (Windows): Hoạt động trên hệ điều hành Windows để lập trình cho các loại vi điều khiển ARM (như STM32F4xx..).

Putty.Exe(Windows): Là chương trình giúp hỗ trợ lập trình truy cập Secure Shell qua qua đường Ethernet hoặc qua 2 chuẩn RS232.

≫>> Công việc trong lĩnh vực Công nghệ thông tin với mức lương cao tại các tập đoàn lớn.

Kỹ năng cần có của một kỹ sư lập trình nhúng là gì?

Những kiến thức cần có

Học lập trình C là cần thiết để trở thành chuyên gia, đây là ngôn ngữ quan trọng nhất trong lập trình nhúng.

Tiếng Anh: có khả năng hiểu nội dung chuyên môn.

Kiến thức về điện tử: những kiến thức liên quan đến logic, vi điều khiển, vi xử lý, ADC, TIMER, INTERRUPT, v.V.

Các hình thức truyền thông (protocol): UART, I2C, SPI, RS232, JTAG,… (Nâng cao: SATA, PCIE, USB, CAN, MOST).

Hệ điều hành: cấu trúc hệ điều hành, cấu trúc máy tính, đặc biệt là hệ điều hành Linux.

Cấu trúc dữ liệu và giải thuật là hai yếu tố quan trọng trong lĩnh vực công nghệ. Nếu bạn là chuyên gia phần cứng, thì việc biết code và áp dụng giải thuật là điều vô cùng cần thiết.

Bộ nhớ: NOR, NAND, SRAM, DRAM,….

Hệ điều hành thời gian thực (Real time OS).

Kiến thức chuyên ngành bắt buộc

Embedded software

Lập trình ứng dụng (application): C++, Java

Lập trình trình điều khiển thiết bị (sử dụng ngôn ngữ C).

Lập trình Android, lập trình web (cơ bản).

Kịch bản: Perl, Python, đặc biệt là kịch bản Shell trên Linux.

Cấu trúc số liệu và thuật toán rất xuất sắc.

Xây dựng môi trường (tạo môi trường): Tệp Makefile, Cmake.

Embedded hardware

Thiết kế PCB: Allegro hoặc Altium.

Design schematic: bạn cần có hiểu biết về điện tử rất tốt để thực hiện công việc này.

Test board: sau khi đã hoàn thành thiết kế, bạn cần phải hiểu về bộ kiểm tra.

Xem xét, đánh giá và chọn lựa các bộ phận cho dự án sao cho hiệu quả nhất.

Sử dụng các loại công cụ máy đo.

Kỹ năng hàn mạch, sửa mạch (nếu bạn là Người làm việc tự do).

Bảo mật IoT và Internet of Things

Kiến thức mạng (networking): giao thức, mạng không dây, kết nối không dây, kết nối di động, sóng vô tuyến….

Tìm hiểu cách máy chủ web (web server) hoạt động.

Tìm hiểu Đám mây, cách quản lý và điều khiển thiết bị từ xa.

Khám phá về an ninh của thiết bị Internet of Things.

Cơ hội nghề nghiệp của kỹ sư lập trình nhúng

Trong thời đại công nghệ hiện đại, ngành lập trình nhúng vẫn là một lĩnh vực hấp dẫn với nhiều cơ hội việc làm và thu nhập cao. Công việc này cung cấp nhiều cơ hội để tiến thân và đạt được vị trí cao hơn bằng cách mở rộng kiến thức và tích luỹ kinh nghiệm.

Ngành lập trình nhúng có nhiều ngành con khác nhau, nhưng được chia thành 2 hướng chính:

Embedded software

Bạn có thể trở thành một lập trình viên chuyên nghiệp và phát triển thành một developer giỏi. Hãy làm việc cùng nhóm để phát triển các sản phẩm phần mềm cho các thiết bị nhúng. Công việc này bao gồm viết ứng dụng (trên web, máy tính, hoặc điện thoại di động), xây dựng chương trình cơ bản, hệ điều hành và các trình điều khiển. Bạn sẽ được đảm nhận nhiệm vụ viết mã, kiểm thử, viết yêu cầu và tài liệu cho sản phẩm.

≫>> Hàng trăm Công việc Công nghệ thông tin tại Thành phố Hồ Chí Minh đang đợi bạn.

Embedded hardware

Bạn sẽ đảm nhận vai trò là một nhà thiết kế bo mạch, hay còn được gọi là PCB Design, Test Board. Để làm công việc này, bạn cần có kiến thức vững về phần cứng và điện tử. Mỗi dự án mà bạn tham gia trong công ty đều có một quy trình cụ thể, đòi hỏi bạn phải làm quen với nhiệm vụ trước khi được giao và hoàn thành. Tuy nhiên, bạn có thể yên tâm vì chắc chắn bạn sẽ hoàn thành công việc một cách xuất sắc.

Ở đây, blog.FreeC.Asia đã cung cấp cho bạn kiến thức về lập trình nhúng, hệ thống nhúng và cách trở thành một Kỹ sư lập trình nhúng thông qua 5 bước. Hy vọng rằng bài viết này sẽ mang đến cho bạn thêm nhiều thông tin và giúp bạn có được hướng đi nghề nghiệp để tìm kiếm công việc nhanh chóng trong tương lai của mình.

Có thể bạn quan tâm đến:

5 ngôn ngữ lập trình android được sử dụng rộng rãi.

Top 5 máy tính xách tay dành cho những người lập trình.

Khám phá giao diện lập trình ứng dụng API.

Bài viết hữu ích với bạn sao?