Lập Trình Nhúng Là Gì? Lập Trình Nhúng Cần Học Những Gì?

Có bao giờ các bạn tìm hiểu về ngành công nghệ thông tin, lập trình phần mềm và nhìn thấy cụm từ Lập Trình Nhúng chưa? Đây là một loại lập trình mà VTC Academy tin rằng có khá là mới lạ với mọi người nhưng hiện nhân sự ở mảng này vẫn còn đang khá là khiêm tốn vì thế nguồn lực về con người ở mảng lập trình nhúng hiện đã, đang và sẽ luôn rất cần tìm kiếm.

Lập trình nhúng có thể còn hơi xa lạ đối với những bạn mới bước chân vào ngành hoặc đang có niềm yêu thích đối với ngành công nghệ thông tin nói chung và ngành lập trình phần mềm nói riêng. Vì vậy, trong bài viết dưới đây VTC Academy sẽ gửi tới các bạn câu trả lời cho câu hỏi lập trình nhúng là gì và lập trình nhúng cần học những gì?

Lập trình nhúng là gì?

Lập trình nhúng (Embedded Programming) hay còn được gọi là lập trình hệ thống nhúng (Embedded System) là một hệ thống nhỏ, độc lập (được xem là một vi máy tính) có khả năng xử lí thông tin tốt trong các hệ thống lớn và phức tạp. Khác với các hệ thống khác thì hệ thống lập trình nhúng là một tổ hợp gồm phần cứng với phần mềm và thực hiện một chức năng chuyên biệt theo yêu cầu. Trong các thiết bị điện tử, hệ thống điện với nhiệm vụ xử lý thông tin hay điều khiển hiện nay đều sẽ có khả năng chứa hệ thống nhúng ví dụ như các tính năng của xe ô tô, thiết bị trò chơi cầm tay,…

Mục đích lập trình nhúng được xây dựng chính là để sử dụng đa số cho những bài toán chuyên môn trong các lĩnh vực như công nghiệp, tự động hóa điều khiển, truyền tin,… Hệ thống nhúng  sẽ đặc biệt được thiết kế để có thể thực hiện các chức năng chuyên môn cụ thể. Cũng như sẽ được tối ưu hóa để làm giảm được kích thước và chi phí sản xuất khi được sản xuất với một số lượng lớn.

Các thành phần trong lập trình nhúng cơ bản

• RAM: Dùng để lưu các chương trình thực thi và các biến tạm
• ROM: Dùng để chứa các chương trình, các dữ liệu đã được sửa chữa, hay là những data.
• MCU: Đây là bộ hỗ trợ xử lý tính toán trung tâm
• Bên cạnh đó, còn có một số các thiết bị khác như ngoại vi ADC, DAC, các khối giao tiếp như UART,….

Xem thêm bài viết: Máy tính dành cho lập trình viên

Điểm khác biệt giữa lập trình ứng dụng thông thường và lập trình nhúng

Lập trình nhúng căn bản là hoạt động hoàn toàn độc lập trên các nền tảng của phần cứng mà không hề cần hệ điều hành điều khiển chúng. Ngược lại thì lập trình ứng dụng được sử dụng để tạo ra các ứng dụng hoặc phần mềm chạy trên các hệ điều hành như MacOS, Windows,….

Bên cạnh đó với lập trình nhúng, các nhà lập trình sẽ phải làm việc trong một môi trường có tài nguyên bị giới hạn bởi vì trong hệ thống nhúng sẽ có những con chip cực kỳ nhỏ. Do đó, trong lập trình nhúng thì việc tối ưu được các dòng code là việc quan trọng nhất.

Còn đối với lập trình ứng dụng thông thường thì điều cần được quan tâm đó chính là chức năng, nhu cầu của chương trình/ ứng dụng đó là gì thay vì là quan tâm đến việc code có dài hay không. Do rằng lập trình ứng dụng sẽ được thực thi trên các hệ điều hành có dung lượng cực kì lớn.

Vì thế có thể nói rằng, lập trình ứng dụng thông thường và lập trình nhúng cơ bản sẽ rất khác nhau.

Ứng dụng của lập trình nhúng

Trong đời sống hiện đại ngày nay thì hệ thống nhúng đã xuất hiện trong rất nhiều những sản phẩm, lĩnh vực thân quen với chúng ta như:

• Thiết bị trả lời tự động, dây chuyền sản xuất tự động,…
• Thiết bị gia đình như lò vi sóng, tủ lạnh,…
• Thiết bị sử dụng cho văn phòng như máy scan, máy photo,…
• Thiết bị sử dụng cho y tế như máy thẩm thấu, máy điều hòa nhịp tim,..
• Thiết bị kết nối mạng như Router, Hub,….
• Các hệ thống định vị, vệ tinh,…

Hệ thống nhúng được ứng dụng thường thấy trong:

• Lập trình nhúng C++: Ngôn ngữ lập trình chuyên gia với tỉ lệ sử dụng là hơn 95%
• Lập trình nhúng và IoT: Sẽ là một trong những xu hướng có tiềm năng phát triển cực lớn
• Lập trình nhúng Embedded: Là một nền tảng quan trọng.

Xem thêm bài viết: Lập trình game là gì

Lập trình nhúng cần học những gì?

Để có thể dấn thân vào ngành lập trình nhúng, chúng ta sẽ cần trang bị cho bản thân rất nhiều kiến thức cần có và bắt buộc cũng như các kỹ năng mềm. Những kiến thức này sẽ giúp đỡ được cho các bạn rất nhiều trong công việc của một nhà lập trình nhúng.

Kiến thức cơ bản cần thiết:

• Lập trình C: Cần được học và thành thạo đến mức của một chuyên gia bởi vì đây được xem là ngôn ngữ quan trọng nhất trong lập trình nhúng
• Đủ trình độ tiếng Anh để có thể đọc và hiểu được các tài liệu chuyên ngành
• Kiến thức về điện tử: Bắt buộc phải chắc chắn biết rõ về vi xử lí, vi điều khiển, ADC, TIMER,…
• Những loại giao tiếp cơ bản như SPI, UART, I2C,… hay là các loại nâng cao như USB, MOST, SATA,…
• Hiểu và nắm rõ về các hệ điều hành, kiến trúc máy tính, kiến trúc hệ điều hành và đặc biệt nhất là hệ điều hành linux.
• Bổ sung các kiến thức về các hệ điều hành thời gian thực (Real Time OS)

Kiến thức chuyên môn của ngành lập trình nhúng

Ở phần kiến thức chuyên ngành bắt buộc các bạn sẽ học về 3 mục chính đó chính các kiến thức về Embedded Software, Embedded Hardware và IoT.

Kiến thức về Embedded Software

• Lập trình ứng dụng: Các ngôn ngữ lập trình như C++, Java
• Lập trình Android, lập trình website
• Lập trình Device Driver: Sử dụng ngôn ngữ C
• Nắm rõ về Python, Perl trong lập trình
• Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
• Xây dựng môi trường: Sử dụng Cmake, Makefile.

Kiến thức về Embedded Hardware

• Thiết kế PCB
• Xây dựng kiến thức điện tử
• Hiểu rõ cách test board
• Biết cách sử dụng các thiết bị đo
• Khả năng hàn mạch, sửa mạch

Kiến thức về IoT

• Các kiến thức về networking
• Hiểu rõ cách hoạt động của Webserver
• Nắm rõ Cload để biết cách điều khiển các thiết bị từ xa đồng thời biết thêm cách quản lý từ xa
• Học hỏi thêm về các cách thức bảo mật trên các thiết bị IoT

Các kỹ năng mềm dành cho một nhà lập trình nhúng

• Kỹ năng sắp xếp thời gian, tổ chức công việc đồng thời là các kỹ năng giao tiếp trong công việc.
• Khả năng chịu đựng được áp lực về cường độ công việc lớn.
• Sự chỉnh chu, cẩn thận trong công việc
• Khả năng multitask (đa nhiệm) khi làm việc
• Kỹ năng giải quyết vấn đề và phân tích tốt.

Xem thêm bài viết: Những kỹ năng cần có của một lập trình viên

Học lập trình nhúng ở đâu?

Với những bạn đang bắt đầu theo đuổi con đường trở thành một chuyên viên lập trình nhúng, các bạn sẽ có thể chọn 1 trong 3 con đường dưới đây để có một lộ trình học lập trình nhúng giúp rèn luyện các kiến thức về chuyên môn và các kỹ năng mềm khác một cách tốt nhất.

Học ở những trường đại học, cao đẳng theo hệ chính quy

Học tại một trường Đại học theo ngành CNTT hoặc ngành lập trình phần mềm là một con đường được nhiều bạn trẻ lựa chọn nhất. Sự phát triển trong giáo dục và áp dụng CNTT vào giảng dạy giúp đại học là một trong những cách tốt nhất để bổ sung thêm kiến thức, kỹ năng cho bản thân

Mặc dù vậy thì thời gian từ 4-5 năm sẽ là khoảng thời gian mà bạn sẽ tiêu tốn khi học ở bậc đại học và đây chính là một bất lợi khi bạn sẽ phải tiêu tốn khá nhiều thời gian. Bên cạnh đó thì lợi thế dành cho bạn chính là việc được đào tạo theo một tiêu chuẩn chính quy nhà nước cũng như nhận được bằng cử nhân đại học hệ chính quy.

Một số trường đại học đào tạo chuyên ngành CNTT tốt nhất hiện nay:

Đại học Bách khoa TP.HCM
Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia TP.HCM
Đại học Công nghệ thông tin – Đại học quốc gia TP.HCM
Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội

Tự học

Hướng đi khác dành cho các bạn trẻ đam mê lập trình đó chính là các bạn sẽ cần sự kiên trì và nỗ lực của chính bản thân cũng như là lòng nhiệt huyết đam mê với ngành. Bởi con đường này chính là con đường tự học, vì vậy thành công hay thất bại cũng sẽ dựa vào khả năng của các bạn. Hiện nay cũng có rất nhiều các kỹ sư lập trình đi theo con đường tự học và trở nên thành công trong con đường đã chọn.

Các khóa học lập trình online miễn phí:

• Mit Opencourseware
• Codecademy
• Free Code Camp
• edX
• The Odin Project
• The Code Player

Thời gian cũng như khối lượng học tập khi bạn theo con đường tự học sẽ do bạn tự sắp xếp vì thế tốc độ học tập sẽ tùy thuộc vào khả năng chăm chỉ, cầu tiến trong học tập của bạn. Bạn sẽ phải tự đốc thúc bản thân học tập để phát triển và thành công. Để tạo ra lợi thế nhằm tạo ấn tượng với các nhà tuyển dụng thì với một người tự học lập trình, có một portfolio với những kỹ năng tốt sẽ giúp bạn tạo ra những lợi thế cạnh tranh với những đối thủ khác.

Xem thêm bài viết: Làm lập trình viên cần học môn gì?

Học ở những cơ sở đào tạo, học viện

Khi so sánh với việc học lập trình tại các trường đại học, cao đẳng chính quy hay tự học tập thì việc học tại những học viện đào tạo lập trình sẽ là một quyết định khôn ngoan.

Đầu tiên, bởi vì thế mạnh của các học viện này đó chính là các chương trình học sẽ không mất tới 4-5 năm mà chỉ cần 2-2.5 năm bên cạnh đó vì thời gian ngắn nên các kiến thức được giảng dạy sẽ được dạy chuyên sâu, rõ ràng và sẽ được rèn luyện nhiều hơn ở mặt thực hành.

Thứ hai, môi trường học tập và các hoạt động sinh viên ở các học viện sẽ không hề kém cạnh các trường đại học. Ngoài ra, tùy vào học viện mà các bạn sẽ nhận được các chứng chỉ khác nhau nhưng vẫn sẽ đầy đủ tiêu chuẩn nhằm giúp các bạn có thể xin được những vị trí công việc ưng ý.

Thứ ba, các khóa học lập trình liên thông quốc tế ở những nước có thế mạnh về lập trình cũng được một số học viện đưa vào chương trình học cho những bạn có nguyện vọng. Điều này giúp cho các bạn sẽ có một lộ trình học tập với đầy đủ kỹ năng, năng lực chuyên môn và lợi thế công việc hơn trong tương lai.

Tuy nhiên, với những lợi ích như thế thì số tiền học phí khi học tại các học viện sẽ có sự chênh lệch khá lớn so với các bạn chọn học đại học chính quy hoặc tự học các khóa học online. Nhưng hiện nay, đa số các học viện đều sẽ có những chính sách hỗ trợ học phí như các chương trình học bổng lên đến 50-80% cho các bạn có năng lực và mong muốn theo học tại học viện. Những hỗ trợ như thế có thể giúp đỡ rất nhiều về mặt tài chính cho các bạn trẻ khuyến học.

Một số học viện uy tín mà các bạn có thể tham khảo là:

• Học viện VTC Academy
• Học viện INTEK
• Trung tâm đào tạo SmartPro

Kỹ sư lập trình nhúng là làm gì?

Lập trình nhúng hiện nay là một ngành đang rất cần một nguồn nhân lực lớn bởi vì tính chất công việc đòi hỏi trình độ chuyên môn cao và những kỹ sư mới vào nghề đều phải tốn một khoảng thời gian dài để có thể làm việc một cách thành thục.

Để làm việc trong ngành lập trình nhúng, các bạn cho thể đi theo 2 hướng chính như sau:

Embedded Software

Vì nó có chữ “Software” nên có thể hiểu rằng các bạn sẽ trở thành một nhà lập trình viên phát triển phần mềm cho các sản phẩm nhúng như hệ điều hành, firmware, driver,….

Nhiệm vụ của bạn sẽ là viết những dòng code, test code, viết requirement, document cho những sản phẩm.

Điểm mạnh khi bạn là một nhà lập trình Embedded Software

• Nhu cầu về nhân sự của mảng Embedded Software hiện tại ở Việt Nam là vô cùng cao.
• Với thời gian thật thì Embedded Software có thể biến mọi điều trở thành hiện thực trong thế giới thật.
• Cuối cùng thì lĩnh vực có tiềm năng tăng trưởng khá cao, đem đến được nhiều cơ hội và giá trị. Vì nhu cầu về số lượng cho các thiết bị thuộc mảng Embedded Software đang ngày càng tăng.

Embedded Hardware

Với mảng này, các bạn sẽ trở thành một kỹ sư chuyên thiết kế bo mạch hay còn có tên khác là Test board mạch, thiết kế PCB. Đây là công việc sẽ đòi hỏi kỹ năng chuyên môn về phần cứng và điện tử.

Chuyên viên lập trình nhúng lương bao nhiêu?

Công nghệ thông tin được xem là một trong những ngành nổi bật nhất hiện nay tại Việt Nam. Các bạn trẻ mong muốn trở thành một kỹ sư lập trình với mức thu nhập mơ ước lên đến con số “chục triệu” đầy hấp dẫn.

Mức lương chung phổ biến của nhóm ngành thông tin hiện nay đang khá cao, trung bình là khoảng từ 1000$/tháng. Tuy nhiên mức lương của một lập trình viên còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như kinh nghiệm, chuyên môn, kỹ năng, địa điểm làm việc,….

Vì thế, theo báo cáo thì chúng ta có thể thấy rằng kỹ sư lập trình nhúng sẽ nhận mức lương khoảng từ 1491$/tháng. Đây có thể được xem là mức lương khá là hấp dẫn với các bạn trẻ hiện nay. Bên cạnh mức lương lập trình nhúng thu hút thì nhu cầu tuyển dụng nhân sự cho vị trí kỹ sư lập trình cũng đang cực kỳ gia tăng. Vì vậy, khi các bạn trở thành một kỹ sư lập trình nhúng thì cơ hội việc làm, mức lương thưởng sẽ cực kỳ là xứng đáng và sẽ càng có xu hướng tăng trong tương lai.

Xem thêm bài viết: Chi tiết mức lương của lập trình viên

VTC Academy chắc chắn rằng sau khi đã đọc xong bài viết, các bạn trẻ đã giải đáp được câu hỏi Lập trình nhúng là gì? và Lập trình nhúng cần học những gì? Hy vọng, với những thông tin hữu ích mà VTC Academy chia sẻ trong bài viết sẽ có thể giúp đỡ cho các bạn hiểu hơn về Lập trình nhúng và chọn được ngành học yêu thích.