嵌入式系统职业岗位分析

嵌入式系统职业岗位分析近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。嵌入式系统已成为当前最有发展前途的IT应用领域之一。伴随着巨大的产业需求，我国嵌入式系统产业的人才需求量也一路高涨，嵌入式系统工程师将成为未来几年最热门的职业之一。目前产业的发展趋势是，越来越多的智能设备的系统趋于复杂，软件将发挥关键作用，当前业界非常缺乏软硬件技术兼具的人才。另据权威部门统计，我国目前嵌入式软件人才缺口每年为20万人左右。北京博创兴业科技有限公司长期致力于嵌入式技术的研发和推广，对企业嵌入式人才的需求和高校对嵌入式人才的培养有一定理解。在此结合嵌入式专业的高职学生就业问题，就企业里嵌入式系统岗位的人才需求谈谈自己的看法。1、嵌入式系统简述嵌入式系统已经有近30年的发展历史，其发展过程是硬件和软件交替进行的双螺旋式发展。最早的单片机是1976年INTEL公司退出的8048。1981年ReadySystem开发了世界上第一个商业嵌入式实时内核（VTRX32）。随后嵌入式微控制器的出现是计算机工程应用史的一个里程碑，随着微电子技术的飞速发展，CPU已经成为低成本器件。在可能的情况下，各种机电设备已经或者正在嵌入微处理器构成的嵌入式系统。据VirginiaTech公司报告，嵌入式系统中所使用的CPU数量已经超过通用PC中CPU数量的30倍。已成为工业自动化的关键部件之一。目前，中、高档8位嵌入式微控制器，16位、32位嵌入式微处理器，以及一些专用嵌入式微处理器（如数字信号处理、数字图像处理、通信控制单片机等）已在通信系统、网络设备、工业测控系统、机器人控制系统、分布式控制系统、快速多机实时处理系统和图像处理系统中成为不可缺少的部分。嵌入式系统的应用涉及众多领域，深入到了社会和生活的各个方面。表1.1列举了嵌入式系统的主要应用领域。表1.1嵌入式系统的主要应用领域应用领域实例家用电器通信设备工业仪器仪表导航控制商业和金融办公设备交通运输建筑医疗机顶盒、掌上电脑、DVD、刻录机、MP3、数码相机、数字电视、可视电话、电子玩具、电子字典、游戏机、复读机、空调机、冰箱、洗衣机、网络电视、网络冰箱、网络空调、家庭网关、其它家用智能电器等电话交换系统、电缆系统、卫星全球定位系统、数据交换设备、移动电话数控机床、电力传输系统、检测设备、建筑设备、核电站、机电控制、工业机器人、过程控制、DDC控制、DCS控制、智能传感器等智能仪器、智能仪表、医疗器械、色谱仪、示波器等导弹控制、鱼雷控制、航天导航系统、电子干扰系统等自动柜员机、信用卡系统、POS机系统、安全系统等复印机、打印机、扫描仪、电话。传真系统、投影仪等智能公路（导航、流量控制、信息检测与汽车服务）、雷达系统、航空管理系统、售检票系统、行礼处理系统、信令系统、汽车电话控制器、车载导航系统、停车系统等电力供应、安防监控系统、电梯升降系统、车库管理系统等心脏除颤器、心脏起博器、X光设备、电磁成像系统等总体上嵌入式系统可划分硬件和软件两部分，硬件一般由高性能的微处理器和外围的接口电路组成，软件一般由硬件抽象层、嵌入式操作系统、软件应用平台和应用程序等组成,如图1.1所示。图1.1嵌入式系统的构成硬件层：硬件是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的平台，包括输入输出接口/驱动电路、处理器、存储器、定时器、串口、中断控制器、外设器件、图形控制器及相关系统电路等部分。对于硬件层的设计开发要有较深的硬件开发经验，这些岗位一般都需要资深的硬件工程师，不太适合刚毕业的本科学生，对于在校期间有过研发经历的研究生比较合适。中间层：硬件抽象层（HAL）或板级支持包（BSP），负责对各种硬件功能提供软件接口，包括硬件初始化、时钟管理、定时器管理、中断处理、总线管理、内存地址的映射等。它位于底层硬件和操作系统之间，是二者之间的桥梁。这个层次的设计开发不仅要精通底层硬件结构，还要熟悉上层的操作系统，主要工作是开发设备驱动程序。这部分工作需要有丰富的软硬件件研发经验才可以胜任，岗位主要针对有经验的本科生和研究生。软件层：主要包括操作系统和软件应用平台。操作系统主要是实现资源的访问和管理，完成任务调度，支持应用软件的运行及开发。软件应用平台则是为了提高开发速度与软件质量，一些应用提供商开发了一些可重用的应用平台，封装了一些常用的功能，同时提供API接口，可以在此基础上进行二次开发。对于操作系统级的开发比较适合学过嵌入式专业课程的研究生和本科学生。对于软件应用平台上的开发比较适合学过嵌入式专业课程的本科生和高职学生。功能层：主要指的是应用软件层，位于嵌入式系统层次结构的最顶层，直接与最终用户交互。针对各种特定功能来编写应用程序，实现系统的功能应用。主要是进行大量的C、C++或JAVA语言编程，不需要更多涉及底层硬件，大都是基于操作系统之上的编程。非常适合学过嵌入式专业课程的本科生和高职生。2、嵌入式系统岗位分类对于从事嵌入式技术的企业最基本的部门划分有研发、生产、销售部门，当然还会有行政部、财务部、采购部等其它辅助部门，在这我们主要针对的是和嵌入式技术相关的部门。但是各企业会根据各自的规模大小、产品类型不同、研发结构不同等因素近一步细化部门。所以每个企业招聘人才时都会根据具体工作来确定工作岗位。在此我们就以这三个最基本的部门进行分析。2.1研发部：无论从事任何方面的嵌入式产品的研发都离不开硬件层、中间层、软件层、功能层四个层次的研发工作。它的开发流程都必须先定义产品功能，再对定义进行系统分割，然后进行软硬件的规划和设计。流程如图2.1.1所示：图2.1.1嵌入式系统开发流程研发部的工作主要分为软件研发和硬件研发，按照岗位职能可进一步细分：软件研发分为――系统构建工程师、上层驱动开发工程师、上层应用程序开发工程师；硬件研发分为――电路原理图设计工程师、PCB设计工程师、FPGA开发工程师、单片机开发工程师、底层驱动开发工程师；软件研发这三类工程师按照操作系统的种类又分出与各种操作系统相对应的工程师。目前在各领域应用的主流操作系统有UCOS-II、LINUX、WINCE、VXWORKS等操作系统。企业一般会按照不同的操作系统平台招聘相应工程师，例如在研发部里有做LIUNX系统研发，有做WINCE系统研发。对应工作岗位就会有LINUX驱动开发工程师、LIUNX应用程序开发工程师、WINCE驱动开发工程师、WINCE应用程序开发工程师等等。企业在对软件研发的三类工程师招聘时，以对系统构建工程师要求最高，此岗位最少要有3年以上的相关工作经验，一般招聘对象针对研究生学历，主要工作是进行系统构建和系统分析。上层驱动开发工程师也需要至少1年以上的相关工作经验或者是嵌入式专业毕业的本科生，对嵌入式专业毕业的高职学生稍稍有点难，但如果是尖子学生应该也可以胜任。上层应用程序开发工程师则非常适合嵌入式专业毕业的本科生和高职生。以上层应用程序开发工程师为例，企业对其工作岗位的要求如表2.1.1所示。表2.1.1企业上层应用程序开发工程师岗位要求工作岗位上层应用程序开发工程师工作任务基于嵌入式操作系统上的应用软件开发工作内容1.按产品及项目需要，编写嵌入式系统下各种应用程序2.编写软件开发文档素质要求良好的职业道德、稳定的心态、专研刻苦的精神技能要求1.能够熟练用嵌入式系统的软件调试工具，软件编译工具对应用程序在操作系统中的编译调试跟踪；2.精通ARM及TRACE调试工具，能独立完成基于ARM/TRACE的交叉调试；3.精通C及ARM汇编指令集，能编写大型程序；4.能够熟练阅读英文资料，有较强的学习能力；5.对硬件开发有一定了解，能参与硬件设计讨论；6.熟悉数据结构，精通代码调优；7.能够完成单元测试，系统测试，回归测试TestCase的编写和实施。8.有RTOS、GUI、内存管理等相关经验；知识点1.熟悉Linux，WinCE，Ucos，Vxworks等操作系统的各种软件开发环境；2.熟悉C语言编程；熟悉GUI开发过程；熟悉网络编程；多任务编程等；3.精通C语言、汇编语言；4.熟悉嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计；学历要求本科或高职工作经历要求1年工作经验或嵌入式专业毕业目前企业里硬件研发工程师相对软件研发工程师比较难招聘。其原因一是它的岗位需求量没有软件工程师大，从事其工作的人才比较少，二是硬件工程师一般都要有1到3年的开发经验，才能在短时间内完成企业交给的任务。所以这类工作不太适合应届毕业生，但是对相关专业毕业的研究生还是比较适合。在硬件研发工程师里单片机开发工程师要求相对较低，只要学过或做过相关的开发就可以胜任。但是做嵌入式硬件研发都一般都需要了解单片机的开发，因此很多企业往往不会单独设立这个工作岗位。2.2生产部研发部对研发的产品定型后会把PCB设计图、元器件清单等资料交付采购部和生产部，进行元器件采购和制板。大多企业一般都不会设立加工厂，产品的制板和焊接都会采取外包。在加工厂将焊接好芯片的主板取回后在生产部进行硬件测试和部件组装、软件测试、整体功能测试。产品生产流程见图2.2.1图2.2.1产品生产流程图生产部的工作按照流程可分为焊接工程师、硬件测试工程师、软件测试工程师、系统功能测试工程师、硬件维修工程师。这些工作岗位对学历的要求都不高，工作难度不大。主要针对的就是专科生和高职类学生。企业对这些工作岗位的招聘要求如表2.2.1－2.2.5所示。表2.2.1企业对焊接工程师岗位要求工作岗位焊接工程师工作任务产品焊接工作内容1.产品的元器件焊接；2.监督焊接过程、结果；素质要求良好的职业道德、稳定的心态、要求细心、稳重技能要求1.能熟练使用焊接工具；2.能使用点焊技术焊接芯片；3.能熟悉产品器件知识，解决焊接所遇到的问题；知识点1.电子技术；2.焊接结构设计基础；3.焊接结构设计与制造；4.焊接结构生产与管理；学历要求中专以上工作经历要求1年工作经验表2.2.2企业对硬件测试工程师岗位要求工作岗位硬件测试工程师工作任务硬件测试工作内容1.测试主板；2.测试芯片；3.测试硬件接口；4.制定测试策略和测试方案，指导测试设计工作素质要求良好的职业道德、稳定的心态、要求细心、稳重技能要求1.能熟练使用万用表进行检测；2.能熟练使用焊接工具；3.能熟练使用示波器；4.能熟练使用软件仿真工具进行硬件测试；5.能阅读简单的英文资料；6.能看电路原理图，懂得分析电子电路原理7.能用VM软件工作；知识点1.熟悉或者掌握模拟电子线路、数字电路，单片机等基本的硬件电子电路设计知识；2.熟悉和掌握C语言或者C++语言；3.接口电路程序设计；4.熟悉基本的EDA工具，如SPICE、ORCAD、VIEWDRAW、MODELSIM、MAXPLUS，至少熟悉1到2种；5.熟悉SDL；6.熟悉7816-3规范；学历要求大专以上工作经历要求1年工作经验或嵌入式专业毕业表2.2.3企业对软件测试工程师岗位要求工作岗位软件测试工程师工作任务软件测试工作内容1.测试启动程序；2.测试接口驱动；3.测试领域内的新软件，负责对测试技术，测试手段，测试工具跟踪和应用；4.负责软件的系统测试和回归测试；素质要求良好的职业道德、稳定的心态、要求细心、稳重技能要求1.能熟练运用嵌入式软件测试工具：“白盒”测试工具(Codetest)，“黑盒”测试工具(GESTE)，基于全数字仿真的嵌入式软件综合测试工具(Crests/atat,与Crests/tess)，嵌入式软件仿真工具Eurosim；2.能阅读简单的英文资料；3.能看电路原理图，懂得分析电子电路原理；知识点1.C/C++语言；2.汇编语言；3.计算机基础原理；4.电子技术；5.掌握白盒测试、黑盒测试回归测试；6.掌握单测试、集成测试、系统测试过程，测试的误区和经验；学历要求高职或本科工作经历要求1年工作经验或嵌入式专业毕业表2.2.4企业对系统功能测试工程师岗位要求工作岗位系统功能测试工程师工作任务系统功能测试工作内容1.测试操作系统；2.测试应用程序；3.涉及