Một kỹ sư lập trình nhúng cần có những kiến thức gì?

Hi vọng qua bài viết trên sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về lập trình nhúng. Đồng thời nắm bắt được những cơ hội và định hướng nghề nghiệp phù hợp.

• Lập trình nhúng học ngành gì? Kiến thức lập trình nhúng có khó không?
• 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
• 10 Xu hướng công nghiệp ô tô hàng đầu năm 2024
• Hướng dẫn toàn diện về phát triển phần mềm nhúng

Thực tế có rất ít nơi đào tạo lập trình nhúng, trong khi nhu cầu nhân lực chất lượng cao ngành này lại rất lớn. Vậy cần có những kiến thức gì để trở thành một kỹ sư lập trình nhúng? Câu trả lời chính xác sẽ có trong bài viết hôm nay.

1. Lập trình nhúng là gì?

Đây là một thuật ngữ lập trình về một hệ thống có khả năng tự trị. Nghĩa là nó được nhũng vào một hệ thống mẹ hay môi trường nào đó. Hệ thống bao gồm cả phần mềm và phần cứng.

Lập trình nhúng dùng để hỗ trợ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực. Chúng được thiết kế ra với mục đích thực hiện một chức năng riêng biệt, chuyên trách. Tiêu biểu như tự động hóa điều khiển, công nghiệp, truyền tin. Người tạo lập có thể tối ưu hóa lập trình nhúng để giảm thiểu chi phí và kích thước. Hệ thống nhúng có chủng loại đa dạng và phong phú.

2. Hệ thống nhúng gồm các thành phần cơ bản

Các thành phần cơ bản trong hệ thống nhúng bao gồm:

• ROM chứa các dữ liệu, chương trình được fix hoặc các constant data. Đa phần các hệ thống đều dùng FLASH, EEPROM thay cho ROM vì chúng có thể ghi xóa, cập nhật chương trình mới.
• RAM lưu các biến tạm và chương trình thực thi.
• MCU có khả năng xử lý tính toán trung tâm. 
• Bên cạnh đó, còn có các khối giao tiếp UART, I2C; các ngoại vi như ADC, DAC,…

>>> Xem thêm: Lập trình nhúng IoT là gì? Những điều cần biết về lập trình nhúng

3. Ứng dụng của lập trình nhúng

Hệ thống nhúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành điện tử, máy tính, viễn thông ngân hàng. Hệ thống nhúng gồm phần cứng và phần mềm nên tích hợp được một thiết bị lập trình như vi xử lý.

Hệ thống nhúng, thiết bị cầm tay PDA và PA có điểm khác nhau về thiết kế với sự  chuyên biệt hóa chức năng. Từ đó, nâng cao chất lượng cho hệ thống giảm thiểu giá thành.

4. Học lập trình nhúng ra làm nghề gì?

Lập trình nhúng là một ngành được đánh giá rất rộng, dễ hiểu và được chia thành 2 hướng  đi sau:

4.1 Embedded hardware

Đây là vị trí công việc chuyên thiết kế board mạch hay còn gọi là test board mạch, thiết kế PCB. Yêu cầu công việc đòi hỏi người làm phải giỏi về điện tử và phần cứng. Mỗi project sẽ có một process nhất định mà bạn phải làm quen trước khi nhận task và hoàn thành. 

4.2 Embedded software

Vị trí công việc này là một lập trình viên (developer). Bạn sẽ cùng với team của mình phát phát triển các sản phẩm phần mềm cho các sản phẩm nhúng. Ví dụ như: firmware, OS (hệ điều hành), driver,application (web, desktop hay mobile app),… Công việc là test code, viết code, viết requirement, document cho sản phẩm.

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

5. Những kiến thức bắt buộc đối với lập trình nhúng

Để trở thành một kỹ sư lập trình nhúng bạn cần trang bị những kiến thức cơ bản và kiến thức chuyên ngành sau:

5.1 Kiến thức cơ bản

• Học lập trình C, một trong những ngôn ngữ quan trọng trong lập trình nhúng.
• Tiếng anh phải đọc được tài liệu chuyên ngành kỹ thuật, datasheet.
• Kiến thức về điện tử: vi điều khiển, vi xử lý, logic, ADC, TIMER, INTERRUPT,…
• Các loại giao tiếp (protocol): I2C, SPI, RS232, UART, JTAG,… Các loại nâng cao: SATA, CAN, MOST, PCIE, USB,…
• Hệ điều hành: kiến trúc máy tính, kiến trúc hệ điều hành. Đặc biệt là hệ điều hành linux.
• Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
• Memory: NOR, DRAM, NAND, SRAM,…
• Hệ điều hành thời gian thực (Real time OS).

5.2 Kiến thức chuyên ngành

5.2.1 Đối với Embedded software

• Lập trình ứng dụng: C++, Java.
• Lập trình Android, lập trình web.
• Lập trình device driver (dùng ngôn ngữ C).
• Scrip: Perl, Python, Shell script trên linux.
• Xây dựng môi trường: Makefile, Cmake.

5.2.2 Đối với Embedded hardware

• Thiết kế PCB: Allegro hay Antium.
• Test board sau khi đã thiết kế xong.
• Design schematic cần có kiến thức điện tử tốt.
• Review, đánh giá và lựa chọn linh kiện để tối ưu dự án.
• Sử dụng các loại dụng cụ máy đo.
• Kĩ năng hàn mạch, sửa mạch (Freelancer).

Hi vọng qua bài viết trên sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về lập trình nhúng. Đồng thời nắm bắt được những cơ hội và định hướng nghề nghiệp phù hợp.

>>> Nếu bạn đang có nhu cầu học lập trình trực tuyến, tìm hiểu ngay tại đây:

>>> Xem thêm bài viết:

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

Trang bị khóa học lập trình nhúng cho tương lai cùng FUNiX

Lập trình nhúng tuyển dụng hàng loạt nhân viên, cơ hội hot cho dân trong ngành

Tìm hiểu từ A-Z về việc làm lập trình nhúng chi tiết nhất

                                                                                                                                          Quỳnh Anh (tổng hợp)