硬件工程師要學習的東西

     今天，回收參加工做已2個月了，一直出差，修設備的，換個核心板，換個電源之類的。感受學到東西不多，當初是已硬件工程師助理招進來的。如今都作的啥，基本連續的出差，什麼也沒學會。這不是坑人嗎，想一想，本身目前的經濟狀況，只能寄生於下。但知識，自學是很快的。所以看了些硬件大神的都須要學習那些動西。如今把他們給列出來。

整體，從信號來奮，能夠分模擬和數字2類。 模擬的難搞，年輕人搞的不多，要幾年才能成爲大神，數字的分51/ARM的單片機，DSP類，FPGA類。

FPGA工程師，國內FPGA的工程師大可能是在IC設計公司從事IP核的前端驗證，這部分不搞到門級，前途不太明朗，即便作個IC前端驗證工程師，也要搞上幾年才能勝任。DSP硬件接口比較定型，若是不像驅動算法上靠攏，前途也不會太大。 而ARM單片機類的內容就較多，業界產品佔用量大，應用人羣廣，所以就業空間極大 。  

下面是別人寫兩篇文章，能夠看看，第一篇   「硬件工程師發展的幾個方向」

對於硬件來說有幾個方向，就單純信號來分爲數字和模擬，模擬比較難搞，通常須要很長的經驗積累，單單一個阻值或容值的精度不夠就可能使信號誤差很大。所以年輕人搞的較少，隨着技術的發展，出現了模擬電路數字化，好比手機的Modem射頻模塊，都採用成熟的套片，而當年國際上只有兩家公司有此技術，自我感受模擬功能不太強的人，不太適合搞這個，若是真能搞定到手機的射頻模塊，只要達到通常程度可能月薪都在15K以上。
    另外一類就是數字部分了，在大方向上又可分爲51/ARM的單片機類，DSP類，FPGA類，國內FPGA的工程師大可能是在IC設計公司從事IP核的前端驗證，這部分不搞到門級，前途不太明朗，即便作個IC前端驗證工程師，也要搞上幾年才能勝任。DSP硬件接口比較定型，若是不向驅動或是算法上靠攏，前途也不會太大。而ARM單片機類的內容就較多，業界產品佔用量大，應用人羣廣，所以就業空間極大，而硬件設計最體現水平和水準的就是接口設計這塊，這是各個高級硬件工程師相互PK，斷定水平高低的依據。而接口設計這塊最關鍵的是看時序，而不是簡單的鏈接，好比PXA255處理器I 2C要求速度在100Kbps，若是把一個I2C外圍器件，最高還達不到100kbps的與它相接，必然要致使設計的失敗。這樣的狀況有不少，好比51單片機能夠在總線接LCD，但爲何這種LCD就不能掛在ARM的總線上，還有ARM7總線上能夠外接個Winband的SD卡控制器，但爲何這種控制器接不到ARM9或是Xscale處理器上，這些都是問題。所以接口並非一種簡單的鏈接，要看時序，要看參數。一個優秀的硬件工程師應該可以在沒有參考方案的前提下設計出一個在成本和性能上更加優秀的產品，靠現有的方案，也要進行適當的可行性裁剪，但不是胡亂的來，我遇到一個工程師把方案中的5V變1.8V的DC芯片，直接更換成LDO，有時就會把CPU燒上幾個。前幾天還有人但願我幫忙把他們之前基於PXA255平臺的手持GPS設備作下程序優化，我問了一下狀況，地圖是存在SD卡中的，而SD卡與PXA255的MMC控制器間採用的SPI接口，所以致使地圖讀取速度十分的慢，這種狀況是設計中嚴重的缺陷，而不是程序的問題，所以我提了幾條建議，讓他們更新試下再說。
    所以想成爲一個優秀的工程師，須要對系統總體性的把握和對已有電路的理解，換句話說，給你一套電路圖你終究能看明白多少，看不明白80%以上的話，說明你離優秀的工程師還差得遠哪。其次是電路的調試能力和審圖能力，但最最基本的能力仍是原理圖設計PCB繪製，邏輯設計這塊。這是指的硬件設計工程師，從上面的硬件設計工程師中還能夠分出ECAD工程師，就是專業的畫PCB板的工程師，和EMC設計工程師，幫人家解決EMC的問題。硬件工程師再往上就是板級測試工程師，就是C語功底很好的硬件工程師，在電路板調試過程當中能經過自已編寫的測試程序對硬件功能進行驗證。而後再交給基於操做系統級的驅動開發人員。
    總之，硬件的內容不少很雜，硬件那方面練成了都會成爲一個高手，我時常會給人家作下方案評估，不少高級硬件工程師設計的東西，常常被我一句話否認，所以工程師作到我這種地步，也會得罪些人，但硬件的確會有不少鮮爲人知的東西，讓不少高級硬件工程師也摸不到頭腦。
    那麼高級硬件工程師技術技能都要具有那些東西哪，首先要掌握EDA設計的輔助工具類如Protel\ORCAD\PowperPCB\Maplux2\ISE、VDHL語言，要能用到這些工具畫圖畫板作邏輯設計，再有就是接口設計審圖能力，再者就是調試能力，若是能走到整體方案設計這塊，那就基本上快成爲資深工程師了。
    硬件是要靠經驗，也要靠積累的，十年磨一劍，百年磨一針。
    把一個月前想寫的東西，今天終於用一上午的進間整理完了，但願對喜好嵌入式系統開發的工程師和學生們有所幫助。

　第二篇 ，就比較詳細。「硬件工程師要學習東西」

 

硬件工程師須要學習的知識
1） 基本設計規範
2） CPU基本知識、架構、性能及選型指導
3） MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及選型指導
4） 網絡處理器(INTEL、MOTOROLA、IBM)的基本知識、架構、性能及選型
5） 經常使用總線的基本知識、性能詳解
6） 各類存儲器的詳細性能介紹、設計要點及選型
7） Datacom、Telecom領域經常使用物理層接口芯片基本知識,性能、設計要點及選型
8） 經常使用器件選型要點與精華
9） FPGA、CPLD、EPLD的詳細性能介紹、設計要點及選型指導
10） VHDL和Verilog HDL介紹
11） 網絡基礎
12） 國內大型通訊設備公司硬件研究開發流程;
二．最流行的EDA工具指導
熟練掌握並使用業界最新、最流行的專業設計工具
1） Innoveda公司的ViewDraw,PowerPCB,Cam350
2） CADENCE公司的OrCad, Allegro,Spectra
3） Altera公司的MAX+PLUS II
4） 學習熟練使用VIEWDRAW、ORCAD、POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、MAX+PLUS II、ISE、FOUNDATION等工具;
5） XILINX公司的FOUNDATION、ISE
一． 硬件整體設計
掌握硬件整體設計所必須具有的硬件設計經驗與設計思路
1） 產品需求分析
2） 開發可行性分析
3） 系統方案調研
4） 整體架構,CPU選型,總線類型
5） 數據通訊與電信領域主流CPU：M68k系列,PowerPC860,PowerPC8240,8260體系結構,性能及對比;
6） 整體硬件結構設計及應注意的問題;
7） 通訊接口類型選擇
8） 任務分解
9） 最小系統設計;
10） PCI總線知識與規範;
11） 如何在整體設計階段避免出現致命性錯誤;
12） 如何合理地進行任務分解以達到事半功倍的效果?
13） 項目案例：中、低端路由器等
二． 硬件原理圖設計技術 
目的：經過具體的項目案例,詳細進行原理圖設計所有經驗,設計要點與精髓揭密。
1） 電信與數據通訊領域主流CPU（M68k,PowerPC860,8240,8260等）的原理設計經驗與精華;
2） Intel公司PC主板的原理圖設計精髓
3） 網絡處理器的原理設計經驗與精華;
4） 總線結構原理設計經驗與精華;
5） 內存系統原理設計經驗與精華;
6） 數據通訊與電信領域通用物理層接口的原理設計經驗與精華; 
7） 電信與數據通訊設備經常使用的WATCHDOG的原理設計經驗與精華;
8） 電信與數據通訊設備系統帶電插拔原理設計經驗與精華;
9） 晶振與時鐘系統原理設計經驗與精華;
10） PCI總線的原理圖設計經驗與精華;
11） 項目案例：中、低端路由器等
三．硬件PCB圖設計
目的：經過具體的項目案例,進行PCB設計所有經驗揭密,使你迅速成長爲優秀的硬件工程師
1） 高速CPU板PCB設計經驗與精華;
2） 普通PCB的設計要點與精華
3） MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB設計精華
4） Intel公司PC主板的PCB設計精華
5） PC主板、工控機主板、電信設備用主板的PCB設計經驗精華;
6） 國內著名通訊公司PCB設計規範與工做流程;
7） PCB設計中生產、加工工藝的相關要求;
8） 高速PCB設計中的傳輸線問題;
9） 電信與數據通訊領域主流CPU（PowerPC系列）的PCB設計經驗與精華;
10） 電信與數據通訊領域通用物理層接口(百兆、千兆以太網,ATM等)的PCB設計經驗與精華;
11） 網絡處理器的PCB設計經驗與精華;
12） PCB步線的拓撲結構極其重要性;
13） PCI步線的PCB設計經驗與精華;
14） SDRAM、DDR SDRAM（125/133MHz）的PCB設計經驗與精華;
15） 項目案例：中端路由器PCB設計
四．硬件調試
目的：以具體的項目案例,傳授硬件調試、測試經驗與要點
1） 硬件調試等同於黑箱調試,如何快速分析、解決問題？
2） 大量調試經驗的傳授;
3） 如何加速硬件調試過程
4） 如何迅速解決硬件調試問題
5） DATACOM終端設備的CE測試要求
五．軟硬件聯合調試 
1） 如何判別是軟件的錯？
2） 如何與軟件進行聯合調試？
3） 大量的聯合調試經驗的傳授;

這兩篇將的細，但一看，頭都大了，那麼多，本身概括以下

無非就是基礎和提高的兩部分

基礎部分：

            1.元器件的選項，原理圖的設計。

            2.經常使用的EDA軟件。例如PCB,Protel\ORCAD\PowperPCB\Maplux2\ISE 通常PCB板工程師和EMC工程師作這些師

提高部分：可將51/ARM，DSP,FPGA都學習一下。