姓名：李声源 学号：19020100177 学院：电子工程学院
转自https://www.zhihu.com/question/332475450/answer/736953643
【嵌牛导读】在IT领域，嵌入式系统占有着举足轻重的地位，本文主要介绍自学嵌入式系统的基本方法。
【嵌牛鼻子】自学嵌入式
【嵌牛提问】你知道如何自学嵌入式系统吗？
【嵌牛正文】
没有实际项目开发经历，就去零散的去学习UART，SPI，I2C这些模块，或者RTOS知识，当然也包括嵌入式Linux时，完全不知道学习他们的意义，看视频一段时间就很迷茫，这是正常的，也是普遍存在的，当你在工作实际参与1-2个项目后，就可以很容易解决这些问题，不过这大概对你的现状意义不大，下面是我花了些时间精简的局域网管理方案(单片机方案)，如果能对这个框图有着清晰的认知，那么如何学习嵌入式你自然能够理解。
下面先列出方案框架图：
先大致介绍下这张图，这是比较常见的局域网工控方案，下位机负责现场的采集和处理，上位机通过RS485/RS232/CAN/RF等通讯通道使用modbus协议进行数据交互，LCD应用负责界面显示和触摸操作控制，将内部数据在本地呈现处理。Web/MQTT应用将数据转化成网络数据包，通过TCP/IP协议栈，完成PC端通过软件(C/S架构)或者浏览器(B/S）架构访问。这属于在单片机端比较复杂的应用了，其实用嵌入式Linux实现起来会更简单，不过我觉得从单片机角度分析的更清晰。
1.驱动层
SPI-FLASH用于数据/网页/图像存储或者在线升级实现时对于扩展容量时是需要的，就就需要SPI接口的移植和调试，考虑到管理方便，一般还会移植fatfs文件系统。
LCD 主要应用于图形界面显示和触摸/按键的逻辑操作，这部分除了底层驱动，还要了解Emwin图形界面，中断输入的知识，
RTC 不一定需要，但某些芯片不自带RTC，或者RTC精度不高，需要外挂，这就需要I2C接口的调试
USART/CAN 主从机多机通讯，则就需要实现硬件接口驱动，根据选择的不同自己处理，当然还有很多其它未提到的外设如AD，GPIO，DMA等，这些在实际应用中都是独立的需要用到的模块。
2.系统层
RTOS的移植，任务创建，管理，删除，消息队列，信号量，互斥量，如果用到了网络复杂应用，RTOS一般是需要的，不然管理图形+网络在主循环中十分困难
3.协议层
处理网络相关的LWIP，处理多机通讯相关的Modbus，这些网上资料很多，甚至拿来用的可以，但符合自己应用，且调试稳定，不能够完全理清楚内部流程机制是很难做到的
4.应用层
支持前端网页访问的web服务器，支持客户端访问的MQTT服务器，管理数据的图形界面，支持多机通讯的数据整体管理，这些都是应用端的实现
上面基本就构成了一个相当复杂的单片机项目，这看似讲的是项目开发的事，其实也是如何学习单片机的流程和重点，就是对驱动，RTOS，协议和应用，就是至少有1-2个有自己的"闪光点"，这些东西其实是应该系统学习的，也就是从实际应用项目为目的，拆分成各小模块来逐步掌握，不过这种方法需要很多的前置知识和资料收集，问题解决能力。如果按照大部分开发板视频来学习的话，就会发现往往驱动外设是几十个视频，RTOS又是几十个视频，协议部分和应用部分同样，按照分类的方法顺序学习，前后知识基本关联不大，最后往往学了前面忘了后面，而且不理解学习的意义，最后大部分时间都半途而废，但是如果上来就去看提供的综合项目的应用代码，又过于复杂，找不到头绪，这也是我刚入门时的真实写照，这里我以上面提到的项目为例，先抛砖引玉下我总结的学习方法，当然这并不一定适合大多数人。
1.进行简单驱动的开发，调试和整合，如RTC，RS232，调试接口实现
2.移植RTOS，将上述驱动整合到系统中实现
3.移植和实现Modbus协议，在和驱动，系统整合，如果没有下位机，可以用PC代替模拟(这是很重要的能力，事实很多时候开发都是分工的，在别人未完成前，自己用其它方法代替模拟对端可以大幅度提高效率)
至于后续可以做图形界面，从LTDC驱动，图形界面实现，操作部分学习，也可以从ETH驱动，lwip/web实现，mqtt实现，这样穿插学习，在学习中肯定会遇到各种问题，这时候视频，开发板售后，网络论坛，甚至你的老师都可以提供给你帮助，当然你可以上来不做这么复杂的项目，也可以从简单的开始，参考我这篇回答：
https://www.zhihu.com/question/322341076/answer/682578055。
如果你想知道单片机需要什么知识，也可以参考我这篇回答：
https://www.zhihu.com/question/326187420/answer/717982311
当然如果你希望学习的嵌入式Linux开发，虽然技术要求上差别很多，就是网络部分使用socket+web/mqtt，图形方面使用QT或者Android+JAVA, 底层驱动不只是操作寄存器，还要理解platform总线，设备/驱动注册这部分知识，但其实思路是相同的，不过在了解这些知识之前，你要熟悉Linux环境，编译原理基础，bash语法和makefile，menuconfig配置和内核/文件系统的编译下载，还要掌握Linux平台的系统接口函数如fork，exec等。
