Kiến thức khi học lập trình nhúng bao gồm những gì?

• Lập trình nhúng học ngành gì? Kiến thức lập trình nhúng có khó không?
• Top 5 sách lập trình nhúng cực hay cho người mới bạn nên tham khảo
• Thị trường lập trình nhúng tuyển dụng sôi động 2023. Gợi ý bạn những kỹ năng cần thiết
• 5G trong ngành ô tô trở nên hiệu quả và an toàn hơn như thế nào?
• Tầm quan trọng của hệ thống phần mềm nhúng đối với hiệu quả kinh doanh

Lập trình nhúng là cái tên khá xa lại với nhiều người. Nhưng với các bạn có niềm đam mê với ngành công nghệ thông tin thì lại rất quen thuộc. Hiện nay, các công ty công nghệ đang khan hiếm nhân lực nên học lập trình nhúng sẽ đem đến nhiều cơ hội việc làm. 

1. Lập trình nhúng là gì?

Lập trình nhúng (Embedded programming) là quá trình viết và phát triển phần mềm cho các thiết bị điện tử nhúng, bao gồm vi điều khiển, chip xử lý, module truyền thông, cảm biến và các linh kiện khác được tích hợp trên bảng mạch in. Khi học lập trình nhúng có tính tương tác cao với các thiết bị phần cứng và thường được sử dụng để điều khiển các hệ thống nhúng như hệ thống điều khiển tự động, hệ thống đo lường, hệ thống kỹ thuật số và các thiết bị di động như điện thoại, máy tính bảng và đồng hồ thông minh.

>>> Xem thêm: Lập trình nhúng trên Linux là gì? Cơ hội việc làm cho ngành lập trình nhúng

2. Các thành phần trong lập trình nhúng

Các thành phần cơ bản trong lập trình nhúng bao gồm:

2.1 Vi điều khiển/Chip xử lý

Là trái tim của hệ thống điện tử nhúng, có chức năng điều khiển các thành phần khác trên bảng mạch in. Vi điều khiển/ Chip xử lý là nơi chứa chương trình chính và các tác vụ điều khiển thông qua các ngõ vào, ngõ ra.

2.2 Ngôn ngữ lập trình

Là phần mềm để viết chương trình cho vi điều khiển/Chip xử lý. Các ngôn ngữ lập trình thông dụng trong lập trình nhúng bao gồm: C, C++, Assembly.

2.3 IDE (Integrated Development Environment)

Là môi trường tích hợp để lập trình, biên dịch và nạp chương trình vào vi điều khiển/Chip xử lý. IDE bao gồm các công cụ để phân tích mã nguồn, dịch ngược, gỡ lỗi và tạo bộ nạp.

2.4 Kit phát triển (Development kit)

Là một thiết bị giúp cho việc phát triển hệ thống nhúng dễ dàng hơn bằng cách cung cấp cho người phát triển các thành phần phần cứng, phần mềm và tài liệu học tập để dễ dàng làm quen với hệ thống.

2.5 Thông giao tiếp và Công cụ nạp

Là các phần mềm và phần cứng cho phép nạp và cập nhật chương trình cho vi điều khiển/Chip xử lý thông qua các giao tiếp như USB, UART, SPI hoặc I2C.

3. Sự khác nhau giữa lập trình ứng dụng thường và lập trình ứng dụng nhúng 

Học lập trình ứng dụng thông thường và học lập trình nhúng là hai lĩnh vực khác nhau của công nghệ thông tin. Có một số điểm khác biệt chính giữa hai loại lập trình này:

3.1 Phạm vi ứng dụng

Lập trình ứng dụng thông thường nhằm tạo ra các phần mềm để chạy trên các hệ điều hành như Windows, Linux, MacOS và Android. Trong khi đó, lập trình nhúng nhằm tạo ra các ứng dụng cho các thiết bị điện tử nhúng như vi điều khiển, mạch điện tử, cảm biến, hệ thống điều khiển và các thiết bị IoT.

3.2 Thiết kế phần cứng

Lập trình ứng dụng thông thường độc lập với phần cứng và không yêu cầu sự hiểu biết về thiết kế phần cứng. Trong khi đó, lập trình nhúng yêu cầu sự hiểu biết về thiết kế phần cứng như vi điều khiển, mạch điện tử, các giao tiếp như I2C, SPI, UART, v.v.

3.3 Tính tùy chỉnh

Lập trình nhúng có tính tùy chỉnh cao, cho phép lập trình viên tùy chỉnh hoặc viết một chương trình phù hợp với nhu cầu cụ thể. Trong khi đó, lập trình ứng dụng thông thường có tính linh hoạt cao hơn và nó chỉ cần đáp ứng các đặc tính thông thường.

3.4 Tính bảo mật

Lập trình ứng dụng thông thường đòi hỏi độ bảo mật cao hơn. Trong khi đó, lập trình nhúng đòi hỏi độ bảo mật cao hơn do các thiết bị nhúng cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và bảo mật sản phẩm tránh bị hack, đánh cắp thông tin.

3.5 Tính ổn định

Lập trình nhúng đòi hỏi tính ổn định cao hơn khi chạy trên các thiết bị điện tử nhúng. Trong khi đó, lập trình ứng dụng thông thường đòi hỏi tính ổn định thấp hơn do chạy trên các máy tính có cấu hình khác nhau.

>>> Đọc ngay: Lập trình nhúng là gì? Ưu nhược điểm của ngôn ngữ lập trình nhúng

4. Kiến thức cần có khi học lập trình nhúng

4.1 Kiến thức về lập trình cơ bản

Kiến thức về lập trình cơ bản là rất cần thiết khi học lập trình nhúng, bao gồm kiến thức về ngôn ngữ lập trình, các thư viện, và cách xây dựng các ứng dụng.

4.2 Kiến thức về điện tử cơ bản

Lập trình nhúng đòi hỏi hiểu biết về điện học cơ bản, bao gồm chúng ta cần phải hiểu được các thành phần điện tử, tín hiệu điện, vi mạch điện tử, vi điều khiển. 

4.3 Các công cụ lập trình

Các công cụ lập trình như trình biên dịch, máy nạp chương trình (programmer), trình quản lý nạp chương trình (debugger), bộ soạn thảo mã nguồn, v.v. đều cần phải được hiểu.

3.4 Kiến thức về vi điều khiển

Có thể lựa chọn một trong những dòng vi điều khiển phổ biến như 8051, PIC, AVR, STM32, Arduino, Raspberry Pi, v.v. Phân tích vi điều khiển và các linh kiện giám sát và điều khiển các linh kiện như LED, servo motor, motor, cảm biến, Wi-Fi, Bluetooth, RTC,…

3.5 Các giao thức viễn thông

Một số giao thức viễn thông như I2C, SPI, UART, CAN, LIN, USB, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee cơ bản được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị điện tử.

Nhân sự trong ngành lập trình nhúng đang thiếu. Vì vậy nếu yêu thích công nghệ thông tin thì việc học lập trình nhúng sẽ giúp bạn dễ kiếm việc làm hơn rất nhiều. Mong rằng bài viết trên đã giúp các bạn có thêm kiến thức về ngành lập trình nhúng và cơ hội việc làm cho ngành này.

Qua bài viết mà FUNiX chia sẻ về kiến thức pc lập trình ở trên. Hy vọng bạn đọc sẽ nắm được một số thông tin cần thiết và quan trọng cho mình. Chúc các bạn thành công với lựa chọn của mình.

Đăng ký khóa học lập trình FUNiX tại đây:

>>> Tham khảo chuỗi bài viết liên quan:

Lập trình nhúng trên Linux là gì? Cơ hội việc làm cho ngành lập trình nhúng

Xe ô tô tự lái là gì? Xe ô tô tự lái hoạt động như thế nào

Làm thế nào để trở thành một chuyên viên bán ô tô

Tìm hiểu về cách để trở thành một thợ máy Diesel chuyên nghiệp

Lập trình nhúng là gì? Ưu nhược điểm của ngôn ngữ lập trình nhúng

Nguyễn Cúc