硬件产品经理技术知识（一）嵌入式系统

无脚鸟 2023-07-29 21:05:59

作为一个两年经验的硬件产品经理，经历了一款产品从零到上市的过程，积累了一点经验，我也想通过输出积累下来；想在硬件PM这一行长远的做下去，产品管理、市场能力以及成本控制这三方面的能力要不断精进。

我认为硬件PM懂技术是有必要的。作为初级产品经理，执行的工作，硬件基础知识是沟通的基础，和研发沟通需求，和供应商做后续的对接都离不开技术知识；进阶到中高级产品经理，市场以及供应链管理工作中技术是桥梁，与供应商，客户的沟通离不开技术知识。

硬件行业缩略语，定义词特别多。回想自己刚入行看到RX TX IPC SPI Flash eMMC…一头雾水。看书，上网搜索硬件相关的内容，其内容的主要受众是工程师，而作为硬件PM需要对其归类并知道边界，对实现了解即可。

这也算是我发现的入行硬件PM的痛点吧！网上并没有完全针对硬件PM技术知识的内容。硬件PM涉及的面非常广，嵌入式硬件、软件、算法、结构、制造以及ID都需要了解。对于从软件PM转型或直接入行硬件PM的同学是一个门槛。

一、首先列一个嵌入式系统的知识框架

产品经理，产品经理网站

做一款硬件产品，硬件技术方面少不了这些内容。

嵌入式系统是专用于某个应用或者产品的系统。它可以自成一个系统、也可以是大系统的一部分。

嵌入式系统之间的关系如下图所示。

产品经理，产品经理网站

嵌入式硬件包括处理器、存储器、微控制器、I/O、DAC ADC、电源、总线、定时器计数器等等。此外根据不同的应用场景，嵌入式硬件会集成不同的传感器，例如摄像头、雷达、GPS等等。

本文主要介绍嵌入式系统，其它分内容后面会详细介绍。

嵌入式软件是嵌入式系统的核心。产品设计的落地，性能指标的满足都是通过软件来实现的，作为硬件PM我们需要了解嵌入式软件的架构，更好的与工程师沟通。

我们是硬件PM，但是在研发工作中打交道最多的是软件工程师。作为PM我们要知道工程师的分工。提需求的时候要找到对应的人，拉通协作时找到对应的人。

嵌入式系统可以分为硬件层，驱动层、操作系统层、应用接口层、应用层。除了硬件层，其他都属于软件工程师的工作范围。在大多数公司中，软件工程师会单独负责其中的一块。

硬件接口层：这一层提供了与嵌入式硬件交互的接口，以设备驱动程序为主。例如网络、USB、LCD、显示屏、RX、TX、键盘等等硬件的驱动；驱动层的内容也会与应用层有交互，例如WiFi账号密码的设置，RX相关显示参数的设置；
核心层：操作系统的内核，包括系统运行最基本的模块，这一层会涉及到系统时钟、电源管理、文件管理，内存管理等内容；
系统层：它提供面向对象的系统资源管理功能，具有模块化和对象化的特点，例如文件管理、设备管理、网络协议。每个系统模块提供标准的API接口，向用户开放，有利于系统功能的扩展；
应用服务层：这一层是在实现具体的业务功能提供基于系统功能、面向应用的系统功能调用服务接口。

嵌入式软件包括嵌入式操作系统以及应用程序

说到嵌入式操作系统之前，先介绍一下操作系统。操作系统是硬件与用户之间的中介，用来管理系统资源和控制应用程序运行的计算机程序。

1）嵌入式系统的特点

相对于操作系统，嵌入式操作系统不要求全能，但必须能够有效率的发挥硬件最大的能力，使产品获得最高的性价比，嵌入式操作系统的特点如下：

2）内核

嵌入式系统分为宏内核与微内核：

典型的微内核有μCOS、Uitron这些内核小很多，只有最基本的进程管理、进程通信、内存管理组成，其他部分和内核分开。内核本身只负责客户进程和服务进程之间的消息传递；
典型的宏内核有Linux、Unix，这些内核相对比较庞大，内核设计者从效率的角度把基本的操作系统内核和设备驱动、文件系统、网络等统一安排编译，它的移植能力较弱。

3）操作系统基本组件

无论是宏内核还是微内核都有进程管理、内存管理、中断管理以及API。

进程管理：操作系统为进程分配资源，实现进程间共享和交换信息，保护进程资源以及实现进程间同步。在多线程系统中，进程变成了资源管理器，线程成为了程序的基本执行单元。进程管理包括进程的创建与维护、进程的调度切换、多处理器的进程管理；
内存管理：虚存管理技术广泛应用于系统管理。它可以使每个程序都有一个独立的虚拟存储空间，使应用程序获得比实际内存更大的编址空间；
中断管理：中断管理为了提高系统效率，确保关键的功能及时执行；
API：包括人机界面以及操作系统提供给用户开发的应用程序API函数。

4）嵌入式实时操作系统（RTOS）

在介绍之前先介绍个概念：任务调度方式。

5）任务调度

在嵌入式操作系统中，任务调度方式有三种：不可抢占式调度、可抢占调度、时间片轮转调度