Lập trình nhúng là gì? Học lập trình nhúng làm nghề gì?

Lập trình nhúng là một trong những ngành nghề có nhu cầu tuyển dụng lớn hiện nay. Tuy nhiên, lượng nhân sự chuyên môn này chưa nhiều. Chính vì vậy, theo nghề lập trình nhúng có thể là một hướng đi phù hợp dành cho bạn. Để hiểu hơn lập trình nhúng là gì và các thông tin liên quan, mời bạn cùng CodeGym tìm hiểu qua bài viết!

1. Lập trình nhúng là gì?

Lập trình nhúng (embedded programming) còn được gọi là lập trình hệ thống nhúng là thuật ngữ để chỉ hệ thống có khả năng tự trị (khả năng hoạt động độc lập) và chúng thường được nhúng vào trong một môi trường hay hệ thống mẹ nào đó. Lập trình nhúng có thể có hoặc không có màn hình và bàn phím, thực hiện một chức năng riêng lẻ hoặc hoạt động như một phần của hệ thống lớn.

Lập trình nhúng còn được gọi là lập trình hệ thống nhúng

Mục đích chính của lập trình nhúng là phục vụ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực như: tự động hóa điều khiển, công nghiệp, truyền tin. Lập trình nhúng thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên trách, riêng biệt nào đó.

Vì lập trình nhúng này chỉ được xây dựng cho một số nhiệm vụ nhất định nên các người tạo lập có thể tối ưu hóa nó nhằm tối thiểu kích thước và chi phí. Lập trình nhúng rất đa dạng, phong phú về chủng loại.

=>>> Xem thêm bài viết: Học Viên CodeGym Trải Nghiệm Thực Tế Tại BnK SOLUTION

Điều khiển từ xa của TV, lò vi sóng, mạng lưới cảm biến, hệ thống điều khiển trong ô tô và thiết bị robot sản xuất phức tạp… tất cả các thiết bị và hệ thống điện tử này đều hoạt động nhờ lập trình nhúng. Nhiều ngôn ngữ lập trình có sẵn cho một hệ thống nhúng, chẳng hạn như C, C ++, Java, JavaScript, Rust, Python, Assembly, Ada, Verilog, Embedded C ++. Lua, B #…

Các thành phần cơ bản trong lập trình nhúng:

• ROM: Chứa chương trình và các dữ liệu được fix hoặc các constant data. Hiện nay, đa số các hệ thống đều sử dụng EEPROM hoặc FLASH để thay cho ROM bởi chúng có khả năng ghi xóa, update chương trình mới.
• RAM: Lưu trữ các chương trình thực thi và các biến tạm.
• MCU: Là bộ xử lý tính toán trung tâm.

Ngoài ra, lập trình nhúng còn có các ngoại vi như ADC, DAC, các khối giao tiếp UART, I2C…

2. Công cụ học lập trình nhúng

Một số công cụ hỗ trợ học lập trình nhúng phổ biến là:

• Cross ToolChains (Linux): Là trình biên dịch của AT91SAM sẽ chạy được trên môi trường Linux.
• Keil (Windows): Chạy trên môi trường Windows lập trình cho các dòng ARM (ví dụ STM32F4xx).
• Putty.exe (Windows): Là chương trình giúp hỗ trợ lập trình truy cập Secure Shell qua qua đường Ethernet hoặc qua 2 chuẩn RS232.

Công cụ học lập trình nhúng Cross ToolChains (Linux)

Ngoài những công cụ nêu trên, để học lập trình nhúng bạn cần chú ý:

Để học lập trình hệ thống nhúng, cần tuân theo một số bước nhất định để làm cho nó hoạt động hiệu quả trong thời gian thực.

• Hãy hiểu rõ và thành thạo C vì hầu hết các công cụ và vi điều khiển đều được thiết kế sẵn để hỗ trợ C là ngôn ngữ chính và hiệu quả. Một số ngôn ngữ lập trình khác hỗ trợ hiệu quả cho lập trình nhúng là: Ngôn ngữ C++, Java, JavaScript, Python.
• Có hiểu biết cơ bản về các thuật ngữ điện tử như dòng điện, điện áp, công suất, ohms, điện trở… Cố gắng thực hành một vài thí nghiệm bằng cách sử dụng mạch thời gian thực và trình mô phỏng trực tuyến.
• Làm quen với các linh kiện điện tử như mỏ hàn, đồng hồ đo đa năng kỹ thuật số, bộ điều hợp JTAG, bộ điều hợp OMLEX, liên kết ST và một số bộ gỡ lỗi phần cứng.
• Bây giờ, để thực thi một trình biên dịch, cần có bộ vi điều khiển và các công cụ khác để tải chương trình vào phần cứng. Vì vậy, tốt nhất là chọn một bộ STM32 với arm-GCC và mở OCD. Sự kết hợp này không thân thiện với người dùng như Arduino mà là ứng dụng trong các ứng dụng thời gian thực.
• Sau đó, chọn các thành phần và xem qua các biểu dữ liệu. Nhưng đừng tin hoàn toàn. Đọc lại biểu dữ liệu nhưng không tin tưởng vào nó. Nó chỉ là một nguồn kiến ​​thức và giúp bạn bắt đầu.

=>>> Cập nhật nhanh nhất lịch khai giảng lập trình siêu tốc tại CodeGym

3. Ứng dụng lập trình nhúng

Các thiết bị hiện nay được lập trình nhúng có thể kể đến như: 

• Thiết bị công nghệ tự động: Trả lời tự động, dây chuyền sản xuất tự động…
• Thiết bị gia dụng: Máy rửa bát, lò vi sóng, tủ lạnh…
• Thiết bị dùng cho văn phòng: Máy photocopy, máy scan, máy fax…
• Thiết bị y tế: Máy thẩm thấu, máy điều hòa nhịp tim…
• Thiết bị kết nối mạng như: Router, Hub…
• Thiết bị xây dựng: Thang máy…
• Các hệ thống định vị, vệ tinh…

4. Học lập trình nhúng làm nghề gì?

Cơ hội của nghề lập trình nói chung và lập trình nhúng nói riêng được đánh giá là đa dạng và phong phú. Nhưng nhìn chung, các nghề liên quan đến lập trình nhúng đều về 2 mảng công việc chính là:

Nghề liên quan đến Embedded software

Đây là hướng đi của lập trình nhúng theo đúng nghĩa là phát triển phần mềm cho những sản phẩm nhúng như driver, hệ điều hành, phần mềm ứng dụng, firmware,… Công việc của những người lập trình nhúng này sẽ là test code, viết code, viết document, requirement cho các sản phẩm. 

Ưu điểm khi theo nghề lập trình nhúng liên quan đến Embedded software: 

• Đây là lĩnh vực phát triển khá nhanh, mở ra nhiều giá trị và cơ hội. Bởi số lượng các thiết bị đòi hỏi embedded software ngày càng gia tăng. 
• Embedded software biến mọi thứ thành hiện thực trong thế giới thật với thời gian thật. 
• Nhu cầu nguồn nhân lực về Embedded software của Việt Nam rất cao. 

Học lập trình nhúng sẽ làm công việc liên quan đến Embedded software

Nghề liên quan đến Embedded hardware

Embedded hardware tức là người học sẽ trở thành nhà chuyên thiết kế board mạch, hay còn được gọi là test board mạch, thiết kế PCB. Đối với công việc này, người làm cần phải giỏi về điện tử cũng như các phần cứng.

Mỗi dự án mà bạn tham gia trong công ty sẽ có một quy trình nhất định mà buộc bạn phải làm quen trước khi nhận nhiệm vụ và hoàn thành nó. 

Chắc hẳn đến đây các bạn đã phần nào hiểu được khái niệm lập trình nhúng là gì, cơ hội và kỹ năng cần có để thành công trong tương lai. Nhìn chung, kỹ sư lập trình nhúng đòi hỏi các bạn cần có sự kiên trì và những kỹ năng nhất định thì mới có thể đáp ứng được yêu cầu công việc. 

Tiến trình phát triển của nhân loại không bị dừng lại. Chính vì vậy, chúng ta cần thích ứng với thực tế mới, nơi mà việc phát triển lập trình nhúng trở thành điều bắt buộc với các doanh nghiệp và cuộc sống hàng ngày. Nếu bạn cần tư vấn thêm về lập trình nhúng là gì và các thông tin liên quan, các chuyên gia tại CodeGym luôn sẵn sàng tư vấn và thảo luận cùng bạn!