嵌入式软件工程师需要学习的知识和技能主要包括：

编程语言

C/C++：作为嵌入式系统的核心编程语言，用于直接操作硬件，提高系统性能和响应速度。

Python：在原型设计和测试阶段越来越流行，因其易用性和丰富的库支持。

操作系统

实时操作系统（RTOS）：如FreeRTOS、uC/OS-II，用于管理嵌入式系统的资源，实现多任务处理。

Linux操作系统：在嵌入式系统中广泛应用，支持丰富的软件生态。

硬件知识

计算机组成原理：了解计算机的基本构成和运作原理，包括CPU、内存、总线等。

微控制器和单片机：掌握微控制器的编程和调试技巧，了解其架构、指令集、存储器结构。

数字电路和模拟电路：理解电路基础知识，以便与硬件配合使用。

专用技术

物联网技术：学习TCP/IP协议栈、MQTT协议等，构建可靠的物联网系统。

设备驱动程序：编写和调试设备驱动程序，与硬件直接交互。

软件工程

软件开发方法论：理解软件开发流程，包括需求分析、设计、编码、测试和维护。

版本控制：掌握版本控制系统，如Git，进行代码管理和协作开发。

其他

数据结构和算法：虽然工作中不一定直接使用，但了解常用数据结构和算法对于编程和问题解决很重要。

网络与信息安全：掌握加密技术、数字证书CA等，确保系统安全。

学习资源

教材和课程：通过系统学习相关课程，如计算机组成原理、操作系统原理、嵌入式系统编程等。

实践项目：通过实际项目来巩固和应用所学知识，如开发嵌入式应用程序或参与开源项目。

社区和论坛：参与技术社区和论坛，与其他工程师交流经验，解决问题。

以上是嵌入式软件工程师需要学习和掌握的主要知识和技能。