嵌入式软件工程师需要掌握以下知识和技能：

编程语言

C语言：嵌入式开发的基础语言，因其直接访问硬件和高效性能而被广泛应用。

C++：适用于复杂系统，提供了面向对象编程的特性。

汇编语言：用于底层硬件操作，掌握至少一种汇编语言（如ARM汇编）。

硬件基础

微控制器/微处理器：如ARM、AVR、PIC等。

外设接口：如GPIO、UART、SPI、I2C、USB等。

电路基础：理解基本电路和PCB设计。

操作系统

实时操作系统（RTOS）：如FreeRTOS、Zephyr等。

Linux：嵌入式Linux开发，包括Linux基础、内核模块开发和设备驱动程序开发。

开发工具

编译器：如GCC、Keil、IAR等。

调试工具：如JTAG、GDB等。

版本控制：如Git等。

通信协议

有线协议：如UART、SPI、I2C、CAN、Ethernet等。

无线协议：如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、LoRa等。

软件工程

设计模式：如状态机、观察者模式等。

代码优化：内存和性能优化。

测试与调试：单元测试、集成测试等。

项目经验

实际项目：通过项目积累经验。

开源项目：参与开源项目提升技能。

软技能

问题解决：快速定位和解决问题。

团队合作：良好的沟通与协作能力。

这些知识和技能涵盖了嵌入式软件开发的各个方面，从基础的编程语言和硬件知识到高级的操作系统设计和项目经验，构成了一个完整的嵌入式软件开发工程师的知识体系。