成為嵌入式工程師是很多在校學生的夢想，怎樣才會達成這一目標？這個過程到底有多難？你需要在大學里做哪些知識儲備？我們聽Marinna講述她的工程師之路

參加工作已經三年了，可是到現在，我仍然不確定自己算不算一名合格的工程師。合格的工程師應該是什么樣子的呢？熱愛自己的職業(yè)，認真負責，保持一顆包容和不停止學習的心。反觀我呢，最喜歡的狀態(tài)是，窩在家里整天整天的看電視劇和吃東西。真的很佩服那些在空閑時間還能全心搗鼓技術的，還有那些自始至終能夠保持旺盛精力的人，因為我一旦回了家，特別是回了老家或者男友家，整個狀態(tài)就松懈下來了，只想著最好閑居在村莊，看看電視養(yǎng)養(yǎng)花，聊度余生。

究其原因，可能是工作對于我來說并非全然的享受，而始終伴隨著幾乎無法消除的焦慮感。我有很強烈的意愿，去設計出非常精準美觀的電路板，去編寫出非常優(yōu)質完善的程序，而同時也明白，從經驗也從直覺，要達到這樣的目的，自己需要長時間集中精力，并且做好調試過程中艱苦攻堅的準備。雖然創(chuàng)作是快樂的，雖然專心做事情的時候很容易就忘了時間，可是它還是一項辛苦的工作，身體和思維都有鬧著要休息的時候。

從事過硬件開發(fā)的人應該都有體驗，調試電路板有的時候是很令人抓狂的，經常是好像沒有任何地方弄錯，但是電路就是不按照你設想的那樣工作。你檢查過原理設計和PCB板設計，也檢查過器件的型號和值，還仔細驗證過每一根接線的通斷，一句一句重新厘清程序的含義……但就是找不出問題在哪里。為什么？！為什么？！明明everything都沒弄錯，但就是結果不對？！時間一小時一小時的過去，你想扯住自己的頭發(fā)往墻上撞，你想把電路板砸個稀巴爛，你握緊了拳頭指關節(jié)咔咔作響，但最終你還是重重的捶了一下桌子，又拿起了萬用表或者示波器的探頭！

這可以算是每個硬件工程師必須經歷的過程，當你有能力按步就班的定位到問題所在，并且采用可行的方式驗證并修復它，恭喜你，你終于跨過了硬件工程師的第一道坎！

破繭成蝶總是痛苦的，可做個硬件工程師非得搞得跟浴火重生一樣嗎？我慶幸自己堅持了下來，成為苦逼硬件工程師大軍中的一員，但也會想，是不是有硬件工程師的系統訓練，過程就會走得沒有那么艱難。

硬件工程師的系統訓練，本來應該在大學校園里面，通過專業(yè)課來完成?？筛杏X大學的課程和實際嚴重脫離，動手實踐環(huán)節(jié)太薄弱，幾乎對職業(yè)發(fā)展沒有任何直接的幫助。教材都是二十年前的絕不更新，老師教課的時候照本宣科，學生上完了課水平還是老樣子。對大學教育失望的人十之有八九，真要吐槽起來，段子一籮筐一籮筐的！以前和第一份工作的前輩工程師聊天，他說日本的大學單片機課程，是學生要使用各種各樣的器件搭出一個單片機來，不僅僅是要學習怎么使用單片機的外設，怎么使用匯編或者C語言編程，而是真正去理解單片機是怎么工作的，它的CPU寄存器是干什么用的，內存是怎么映射的，時鐘是怎么產生的……一門課程上下來，就是真的通了，學生都可以設計單片機燒寫的硬件和程序了?？煞从^咱們的單片機課程，把課本上的例子燒進去，半字不改，燈亮了就算完事。還說二十年超英趕美，呵呵，不把基礎建設做好，空中樓閣再漂亮，也是千瘡百孔一推即倒。（可別在比不過人家的時候就說，這都是帝國主義的陰謀。。。）

如果有像日本課程這樣的系統訓練，設計和調試硬件應該會輕松得多，因為你能夠做到心里有數。當問題出現，比如RS232、SPI或者I2C協議不通的時候，首先你已經理解了它們的電氣特性，知道它們的電平值應該是什么樣子，哪些引腳應該是推挽輸出狀態(tài)，哪些引腳應該是高阻態(tài)輸入，哪些引腳應該是開漏的；你理解它們的上拉下拉電阻和速率功耗之間的關系，懂得觀察它們的上升下降沿來修改電路的參數，懂得觀察它們的時序，使得程序設計時數據不會發(fā)生遺漏也不會造成時間的浪費；你明白外設寄存器對應的協議特征是什么樣子的，這樣設置的原因是什么，它們和系統內存映射、時鐘以及功耗的關系是什么……這些東西聽起來又簡單又繁瑣，可正是這些構建了復雜電路板穩(wěn)定工作的基礎。由簡到繁，由易到難，應該比馬上立刻要得出某種結果要輕松一些。

但是目前的大學教育也不是一無是處，它提供的高等數學訓練是工程師工作的必備技能。以我讀的測控系來說，高等數學、概率論、控制理論等等，在實際的項目中常常會用到，PID運算幾乎是每個控制類項目的標配，而傅立葉變換和香農定理幾乎是傳感器采集類項目的標配，在嵌入式操作系統比如Linux中，總能發(fā)現經典的數學原理的應用，比如哈希散列。這些數學知識需要很長時間和很多練習，而公司幾乎不會為員工提供這樣的培訓。

大學教育重理論輕實踐，就算是動手也只是走個過場，好在高校會組織各種各樣的電子類比賽。大四那一年我加入了學校的機器人隊，如果說我的本科前三年都充滿著對未來的迷茫，那大四那一年就像是看見了漆黑天空的一點點晨曦。在機器人大賽中，我才真正有機會拿起電烙鐵，參與電路板設計的全過程，課本上完全搞不明白的概念，也才一點一點得到了驗證。

準備比賽的過程，像是參加魔鬼訓練一樣。剛剛進隊的時候，真的是徹徹底底小白一只，連電容電阻長什么樣子都不知道，師兄師姐給我們上的培訓第一課，是認識電子元器件；把各種各樣的分立元件和芯片認全了，就開始學習焊接技術，還記得某年齡上的師弟資歷上的師兄說過，電路50%的問題是焊接造成的，這絕對是至理名言；等差不多焊接水平過關了就開始學習單片機的使用，包括電路的設計和程序的編寫和燒錄；后期則是各種各樣電機、傳感器和設備的使用，以及算法的調試。半年的時間，完全不夠用，技術水準還達不到能夠設計出完善的電路板和程序的地步，現在回頭看，我那時候采用的電路實現簡直一塌糊涂，程序的設計漏洞百出。雖然最終比賽的結果并不理想，但是那段經歷卻是受益終身。

經過全身心準備的比賽最終失利，心里還是會非常難受，現在偶爾還忍不住對自己搞暴力精神分析，想找出當初失敗的原因。

與非原創(chuàng)，謝絕轉載！

往期回顧：

《大一新生，你慢慢來》之三：你的理想，你的大學，你玩對了嗎？

《大一新生，你慢慢來》之二：大學的專業(yè)，未必是職業(yè)生涯的籌碼

《大一新生，你慢慢來》之一：大學四年，我慶幸沒有選擇安逸