在讨论嵌入式专业学什么之前，我们首先需要明确嵌入式系统是什么。简单来说，嵌入式系统是一种将计算机硬件与软件紧密集成到设备中，以实现特定的功能或控制目的的技术体系。这类系统广泛应用于家用电器、汽车电子、医疗设备、工业自动化等领域。

为了成为一名优秀的嵌入式工程师，你不仅需要掌握计算机科学基础知识，还必须具备良好的硬件和软件设计能力，以及对各种编程语言和工具的精通。在这个过程中，选择合适的编程语言和工具是至关重要的一步。

编程语言

C语言

C语言作为一种非常古老但仍然非常强大的高级程序设计语言，是现代计算机科学中的基石之一。它以其简洁性、高效性以及对内存管理的直接控制而著称，因此在开发实时操作系统（RTOS）和其他资源受限环境下的微控制器（MCU）应用中尤为流行。

C++

C++是从C语言发展而来的，它保留了C的一些优点，同时引入了面向对象编程（OOP）的概念，如类、继承等。这种多范型编程方式使得它既能处理低层次任务，也能够用于更复杂的软件开发项目。

Python

Python是一个易于学习且功能强大的脚本语言，它被广泛用于数据分析、大数据处理以及快速原型开发。尽管Python通常不是第一选择来进行硬件驱动或低级别操作，但它可以通过如PySerial这样的库轻松地与外围设备交互，这对于快速测试新想法或构建前端界面非常有用。

其他编程语言

除了上述几种最常见的嵌入式系统使用到的编程语言之外，还有一些其他特殊情况下可能会用的，比如Java，用来创建Android应用；Rust，用来构建安全可靠的小型OS；甚至还有汇编代码，虽然这已经很少有人手动写了，因为现在大多数情况下都是由IDE自动生成或者由汇编器转换过来的。不过这些都属于边缘案例，而主流的是前三种：C/C++/Python三者结合使用比较全面，可以满足绝大多数需求。

工具链

随着不同类型的问题解决方案不断进化，相应工具也跟着变得更加丰富多样。在这一部分，我们要探讨一些基本但不可或缺的手段，它们帮助我们更有效地完成工作，并使我们的生活更加便捷：

整合开发环境 (IDEs): 这些集成了文本编辑器、调试工具和版本控制支持的一个平台，有助于提高效率并减少错误发生概率。例如Eclipse, Visual Studio, Keil µVision 等。

Makefile: 一个自动化构建过程的手段，使得用户只需输入命令就可以生成所有必要文件，从而节省时间并避免人为错误。

Version Control Systems (VCS): 如Git，这个分布式版本控制系统允许团队协作，并保持每个成员工作副本的一致性。

Emulators/Simulators: 在真实物理硬件还未准备好之前，可以通过模拟出一个虚拟环境进行测试，让产品早日进入市场。

Debugging Tools: 有许多不同的调试工具可供选用，如printf()语句输出信息到串口终端，或利用GDB等调试器捕捉问题现场以便后续分析修正。

Cross-Compilers and Cross-Assemblers: 允许在一种平台上生成另一种平台上的可执行代码，这对于跨架构或者远距离访问目标板子极其有用，如arm-linux-gnueabi-gcc.

Firmware Updater Tools: 用于更新现有的固件，以包含新的功能或者修复已知问题，即使是在没有网络连接的情况下也是如此。

Hardware Description Languages (HDLs): 用于描述数字电路行为，包括Verilog 和 VHDL，然后可以被同步转换成门级网表供实际制造工艺使用。

使用ARM DS-5 或 Keil µVision 的单片机仿真器，可以模拟microcontroller 的运行状态，在不损坏实际物品的情况下测试你的代码

10.Timing Analysis and Power Estimation Tools：为了保证您的设计不会超出预算限制，您需要了解功耗与性能之间关系，因此您应该拥有估计功耗及分析延迟时间方面的心智模型

11.Simulation tools like ModelSim or ISE WebPACK from Xilinx allow you to simulate your design on a virtual platform before moving it onto the real hardware.

综上所述，无论你是否决定深造研究还是寻求职业生涯，都必须准备好学习各种各样的技术栈。一旦你掌握了这些基础知识，就能开始探索更高级的话题，比如专利保护策略、新兴趋势研究等。此外，不断更新自己关于最新技术趋势是成功职业生涯必不可少的一部分。而当你踏上了这个旅途时，你将发现无尽可能性的世界展开在你的眼前，每一步都充满挑战与乐趣。当你问自己“我将如何成为一名卓越的人才？”的时候，请记住，没有任何障碍无法克服，只要坚持不懈，一切皆有可能！