Nếu nghĩ như vậy thì thực sự… các bạn đã nghĩ đúng rồi đấy 🙂
Nhưng có một loại lập trình mà mình tin là còn khá ít người biết đến và loại lập trình này luôn cần một nguồn nhân lực rất lớn đó chính là lập trình nhúng. Vậy thì lập trình nhúng là gì ? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu và khám phá cơ bản về lập trình nhúng trong bài viết ngắn gọn này nhé !
Tóm Tắt
#1. Lập trình nhúng là gì?
Lập trình nhúng (embedded programming) hay còn được gọi là lập trình hệ thống nhúng hoặc phát triển phần mềm nhúng là một hệ thống có khả năng tự trị (hoạt động độc lập) và nó thường được nhúng vào trong một môi trường hoặc một hệ thống mẹ nào đó.
Đây là những mạng lưới hệ thống mà trong đó, ứng dụng và phần cứng được tích hợp ngặt nghèo với nhau .
Bạn có thể đọc các ý dưới đây để hiểu thêm:
Định nghĩa một cách dễ hiểu thì lập trình nhúng là lập trình cho những IC, vi giải quyết và xử lý điện tử nói chung hoạt động giải trí theo ý muốn và nhu yếu của người dùng, nhằm mục đích Giao hàng một tính năng hoặc việc làm nào đó .
Hệ thống nhúng sẽ nằm trong một mạng lưới hệ thống lớn hơn để cung ứng một tính năng đơn cử. Một mạng lưới hệ thống lớn hoàn toàn có thể có nhiều mạng lưới hệ thống nhúng được nhúng trong đó .
Hệ thống nhúng là một nhánh của điện tử. Điện tử có nghĩa là mạch, là IC, là bóng bán dẫn …. Nhúng có nghĩa là “ ẩn bên trong ” .
Một nhánh của mạng lưới hệ thống điện tử mà bạn nhìn thấy là những thành phần ( phần cứng ) bên ngoài, nhưng những thành phần đó được tinh chỉnh và điều khiển bởi tập hợp những lệnh ( ứng dụng ) ẩn bên trong những thành phần, được gọi là mạng lưới hệ thống nhúng .
Về thực chất thì, mạng lưới hệ thống nhúng = lập trình trong điện tử .
Mục đích chính của lập trình nhúng là Giao hàng cho những bài toán chuyên được dùng trong những nghành công nghiệp, tự động hóa điều khiển và tinh chỉnh và truyền tin. Thường thì, mạng lưới hệ thống nhúng sẽ được phong cách thiết kế để thực thi những công dụng chuyên trách hoặc riêng không liên quan gì đến nhau nào đó .
Lập trình nhúng được phong cách thiết kế và lập trình cho một mục tiêu rất đơn cử .
Nói chung, có rất nhiều định nghĩa về lập trình nhúng, bạn hoàn toàn có thể đọc và rút ra được định nghĩa cho riêng mình. Theo cách mà bạn cảm thấy dễ hiểu nhất !
#2. Sự khác nhau giữa lập trình nhúng và lập trình ứng dụng thông thường?
Lập trình nhúng rất khác với lập trình ứng dụng thường thì .
Lập trình ứng dụng là để tạo ra những ứng dụng / ứng dụng chạy trên những hệ quản lý và điều hành như Windows, MacOS hay Linux hoặc iOS / Android. Trong khi đó lập trình nhúng hoạt động giải trí gần như độc lập trên nền tảng phần cứng mà không cần hệ quản lý điều khiển và tinh chỉnh nó .
Hệ thống nhúng gồm có những con chip rất nhỏ, vậy nên những tài nguyên như RAM, ROM thường rất ít. Chính do đó bạn sẽ phải làm quen với việc lập trình trong một môi trường tự nhiên có tài nguyên số lượng giới hạn .
Với lập trình nhúng thì 1MB RAM đã là một con chip khá mạnh rồi => vậy nên việc tối ưu code là vô cùng quan trọng trong lập trình nhúng. Bạn sẽ phải tối ưu đến từng dòng code .
Còn lập trình ứng dụng thường thì sẽ được chạy trên những hệ điều hành quản lý như mình đã nói ở trên, nên tài nguyên phần cứng ( như RAM, ổ cứng … ) có dung tích rất lớn, toàn tính bằng GB ( 4GB, 6GB, 8GB … ) .
Vậy nên, với lập trình ứng dụng thường thì thì họ không quá chăm sóc đến độ dài của những dòng code, mà quan trọng nhất, cái mà họ chăm sóc chính là nhu yếu / tính năng của chương trình đó là gì .
#3. Lập trình nhúng hoạt động như thế nào?
Về cơ bản thì để tạo ra một chương trình, một tập lệnh hoạt động giải trí được trên một vi giải quyết và xử lý thì tất cả chúng ta sẽ cần đến những ngôn từ lập trình khác nhau, tùy vào từng mục tiêu khác nhau để sử dụng chúng sao cho hài hòa và hợp lý nhất .
Nhưng tựu chung lại thì những ngôn từ lập trình này phải phân phối được 1 số ít nhu yếu nhất định, hay tối thiểu là những nhà tăng trưởng phải phân phối được chúng thì mới hoàn toàn có thể vận dụng nó lên vi giải quyết và xử lý được .
- Tốc độ: Những tập lệnh, chương trình trên vi xử lý phải đủ nhanh, bởi nó hoạt động dựa vào yếu tố phần cứng, vậy nên nếu quá chậm sẽ ảnh hưởng chung đến toàn bộ hệ thống
- Càng đơn giản càng tốt: Khác với các ứng dụng trên hệ điều hành, những chương trình trên vi xử lý phải đơn giản nhất có thể, tức là dễ dàng tìm ra lỗi cũng như nâng cấp. Bởi qua mỗi thế hệ thì các vi xử lý không chỉ cần phải nâng cấp mà còn phải tương thích với toàn hệ thống nên sự tối giản là rất cần thiết.
Sau khi những chương trình hay tập lệnh này được lập trình xong thì chúng sẽ được nạp vào bộ vi giải quyết và xử lý. Sau đó sẽ có một đội ngũ kiểm tra riêng về sự không thay đổi của chúng khi chạy trên mạng lưới hệ thống và ở đầu cuối là xuất xưởng vi giải quyết và xử lý đó .
Hiện nay có khá nhiều ngôn từ cho lập trình nhúng như ngôn từ C, Python, Rust hay Assembly …. đây đều là những ngôn từ được sử dụng nhiều trong lập trình nhúng bởi sự thích hợp mạng lưới hệ thống, tính gọn nhẹ và năng lực tùy biến cao .
#4. Yêu cầu đối với một người lập trình nhúng
Lập trình nhúng là lập trình trên những vi giải quyết và xử lý, mà bản thân những vi giải quyết và xử lý lại luôn đi kèm với những linh phụ kiện khác để tạ0 thành một mạng lưới hệ thống mạch hoàn hảo .
Chúng hoàn toàn có thể là Ram, là Rom hay bất kỳ một thiết bị liên kết ngoại vi nào dù là có dây hay không dây .
Ví dụ như một mạch điều khiển và tinh chỉnh nhà mưu trí từ xa qua mạng Internet ví dụ điển hình, mạch điện gồm có bộ thu / phát sóng, bộ chuyển đổi tính hiệu, giải mả … rất là phức tạp .
Điều này yên cầu những người lập trình nhúng phải có kỹ năng và kiến thức nâng cao về mạch điện tử nói chung, phải hiểu về cách chúng hoạt động giải trí như thế nào, những thiết bị ngoại vi link ra sao … .
Qua đó mới hoàn toàn có thể phong cách thiết kế để chương trình trên vi giải quyết và xử lý hoạt động giải trí hiệu suất cao nhất. Có thể nói là lập trình nhúng khó hơn cả lập trình ứng dụng PC thường thì. Tất nhiên, mọi thứ đều hoàn toàn có thể khỏa lấp được nếu như bạn có đủ đam mê theo đuổi nó 😀
Có một comment của bạn Phúc Thịnh Nguyễn rất hay, mình xin trích lại như sau :
Lập trình nhúng nó vừa là IT, nó vừa không phải là IT. Nó là IT ở chỗ, nếu bạn làm về Firmware, Linux driver thì nó thiên hướng về IT hơn. Cái Firmware là cái mà nó thuộc dạng tận cùng cốt lõi của chip đó .
Bạn làm về phần đó thì bạn phải hiểu rằng bạn là thằng xuống sâu nhất trong mảng IT rồi đó. Bạn xuống tít tận tới thanh ghi ( register ), tới từng địa chỉ trong RAM trong FLASH để bạn thao tác luôn. =))))
Ừ đúng rồi, tui đang nói về ngôn từ lập trình Assembly và C / C + + đó. Nỗi ám ảnh của dân CNTT đó. Ba cái ngôn từ đó là 3 ngôn từ mà tiệm cận gần như là sâu nhất vào phần cứng thiết bị .
Bạn làm nhúng là bạn phải gần như nắm cho cực vững C / C + + ( Assembly thì hoàn toàn có thể trong thời điểm tạm thời hiểu sơ cũng được ) .Vậy cái nhúng nó không phải CNTT chỗ nào???
Vâng, nó cần phải có thêm kiến thức và kỹ năng về điện tử nữa. =))) Bạn phải hiểu về điện tử, về transistor, về tụ điện, về điện trở, về cuộn cảm, … Để chi ? ?
Để debug trên mạch, trên board. Nhiều khi á, cái firmware bạn viết nó không sai. Mà nó sai do mạch có yếu tố. Bởi bạn phải hiểu 1 xíu về phần cứng, về điện tử để nắm được những chiêu thức đo đạc mạch PCB. =))) Khủng chưa ? ? ? ! Lượng kỹ năng và kiến thức là “ khủng long thời tiền sử ” luôn đó .
#5. Lộ trình để học lập trình nhúng?
/ / Đây không phải là một quy trình tiến độ học, mà đây là những thứ bạn sẽ phải học khi thao tác với lập trình nhúng nha những bạn .
1/ Học C / C ++ thật chuyên sâu (Hàm, Con trỏ, Mảng, Cấu trúc, các phép toán bit….). Giỏi về Embedded C.
Luyện tập. Làm một số ít dự án Bất Động Sản. Tự kiểm tra. Quan trọng nhất là biết cách sử dụng trình gỡ lỗi như gdb / lldb. Hiểu chuỗi công cụ biên dịch. Đặc biệt là trình link .
Hiểu cách chương trình C được trình diễn trong bộ nhớ và cách CPU thực thi những lệnh từ bộ nhớ ‘ text ’ và đưa những lệnh gọi hàm vào bộ nhớ ‘ stack ’. Cách giải quyết và xử lý những cuộc gọi malloc .
2/ Tìm hiểu các khái niệm về hệ điều hành.
Làm việc với Unix / Linux. Làm việc trên lập trình C đa luồng bằng Pthreads. Tìm hiểu Giao tiếp giữa những quá trình. Làm việc trên lập trình nhân Linux. Làm việc trên lập trình trình điều khiển và tinh chỉnh thiết bị .
3/ Học kiến trúc Máy tính.
Đọc kiến trúc 8086 ( x86 ), 8051, ARM. Càng nhiều càng tốt. Hiểu phân cấp bộ nhớ và những công nghệ tiên tiến Bộ nhớ khác nhau như những biến thể ROM ( EEPROM, Mask ROM ), RAM ( SRAM, DRAM, FRAM ), Flash ( NAND, NOR ) .
4/ Kiến thức điện tử cơ bản và nguyên tắc cơ bản về điện: ADC, cảm biến, rơ le, giao diện hiển thị, giao diện camera… vân vân, mây mây. Sử dụng máy hiện sóng, vạn năng, máy phân tích logic,…
5/ Đọc càng nhiều biểu dữ liệu càng tốt. Mô-đun BLE, mô-đun WiFi, mô-đun ZigBee….
Đọc biểu tài liệu của Bộ vi điều khiển và tinh chỉnh Cortex Nhỏ cho những bộ giải quyết và xử lý ứng dụng. Nhìn vào sơ đồ và hướng dẫn phong cách thiết kế phần cứng cho những bộ dụng cụ đó. Bạn cũng hoàn toàn có thể xem sơ đồ của những bảng tăng trưởng Snapdragon .
6/ Tìm hiểu bất kỳ Ngôn ngữ mô tả phần cứng nào. VHDL hoặc Verilog.
7/ Tìm hiểu những nguyên tắc Cơ bản về Điện tử Kỹ thuật số
=> Về cơ bản là thế, tất yếu là sẽ vừa học vừa làm và sẽ còn nhiều thứ cần phải học nữa. Nhưng tốt nhất không nên liệt kê ra ở đây, vì sẽ làm cho nhiều chấp thuận đồng ý nản lòng 😀 Giờ hãy mở màn với ngôn từ C trước .
#6. Lập trình IoT có phải lập trình nhúng không?
Rất nhiều bạn đặt ra câu hỏi như vậy. Và câu vấn đáp là :
Lập trình IoT ( Internet Of Thing ) là một phần trong lập trình nhúng .
Thiết bị IoT là những thiết bị có năng lực liên kết với Internet và thu thập dữ liệu từ bên ngoài => sau đó giải quyết và xử lý chúng => và gửi về sever ( hoàn toàn có thể là ứng dụng, cloud, máy tính …. ) => từ đó người dùng hoàn toàn có thể xem được, trấn áp được .
Vậy nên, thực chất của thiết bị IoT cũng là một thiết bị nhúng nhưng chúng có thêm năng lực liên kết Internet .
#7. Tương lai của nghề lập trình nhúng sẽ ra sao?
Lập trình nhúng tuy không được phổ cập ở Nước Ta nhưng ở những nước tăng trưởng thì nó đã sớm là một nghề vô cùng mê hoặc với những đãi ngộ cực kỳ ấn tượng .
Điều này cũng dễ hiểu thôi, vì nghề lập trình nhúng rất kén người, hay nói trắng ra là nghề ngày nhu yếu kỹ thuật rất cao, phải thực sự giỏi thì mới theo được. Và yếu tố quan trọng không kém là sự KIÊN TRÌ .
Vâng, những bộ vi giải quyết và xử lý hạng sang, chúng sẽ chẳng thể đạt tới cái gọi là hạng sang nếu như không có những người lập trình nhúng .
Những con chip Core I Serie của Intel hay Ryzen Serie của AMD, Apple M Serie của Apple hay đơn thuần hơn những vi giải quyết và xử lý mạng, âm thanh … .. đều có sự góp phần không nhỏ của lập trình nhúng. Chắc chắn đây sẽ luôn là việc làm không khi nào là đủ nhân lực và hết Hot trong tương lai .
Okay, bài viết đến đây cũng khá là dài rồi, nó là sự tổng hợp của mình về lập trình nhúng ( mất khá nhiều thời hạn đó những bạn : D ). Và qua bài viết này thì mình tin là bạn đã tưởng tượng là lập trình nhúng là gì và phải làm những gì rồi đúng không 🙂
Nếu bạn thấy bài viết này hữu dụng thì đừng quên nhìn nhận 5 * và san sẻ đến nhiều người nhé. Cám ơn những bạn !
CTV: Lê Đinh Hoàng Vũ – Blogchiasekienthuc.com
Edit by Kiên Nguyễn
Bài viết đạt : 5/5 sao – ( Có 4 lượt nhìn nhận )
Source: https://final-blade.com
Category : Kiến thức Internet
