硬件工程師發(fā)展的幾個(gè)方向及要學(xué)習(xí)東西

今天，回收參加工作已2個(gè)月了，一直出差，修設(shè)備的，換個(gè)核心板，換個(gè)電源之類的。感覺學(xué)到東西很少，當(dāng)初是已硬件工程師助理招進(jìn)來(lái)的?，F(xiàn)在都做的啥，基本連續(xù)的出差，什么也沒(méi)學(xué)會(huì)。這不是坑人嗎，想想，自己目前的經(jīng)濟(jì)情況，只能寄生于下。但知識(shí)，自學(xué)是很快的。因此看了些硬件大神的都需要學(xué)習(xí)那些動(dòng)西。現(xiàn)在把他們給列出來(lái)。

總體，從信號(hào)來(lái)奮，可以分模擬和數(shù)字2類。 模擬的難搞，年輕人搞的很少，要幾年才能成為大神，數(shù)字的分51/ARM的單片機(jī)，DSP類，FPGA類。

FPGA工程師，國(guó)內(nèi)FPGA的工程師大多是在IC設(shè)計(jì)公司從事IP核的前端驗(yàn)證，這部分不搞到門級(jí)，前途不太明朗，即使做個(gè)IC前端驗(yàn)證工程師，也要搞上幾年才能勝任。DSP硬件接口比較定型，如果不像驅(qū)動(dòng)算法上靠攏，前途也不會(huì)太大。 而ARM單片機(jī)類的內(nèi)容就較多，業(yè)界產(chǎn)品占用量大，應(yīng)用人群廣，因此就業(yè)空間極大。

下面是別人寫兩篇文章，可以看看，第一篇 “硬件工程師發(fā)展的幾個(gè)方向”。

對(duì)于硬件來(lái)講有幾個(gè)方向，就單純信號(hào)來(lái)分為數(shù)字和模擬，模擬比較難搞，一般需要很長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)積累，單單一個(gè)阻值或容值的精度不夠就可能使信號(hào)偏差很大。因此年輕人搞的較少，隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了模擬電路數(shù)字化，比如手機(jī)的Modem射頻模塊，都采用成熟的套片，而當(dāng)年國(guó)際上只有兩家公司有此技術(shù)，自我感覺模擬功能不太強(qiáng)的人，不太適合搞這個(gè)，如果真能搞定到手機(jī)的射頻模塊，只要達(dá)到一般程度可能月薪都在15K以上。

另一類就是數(shù)字部分了，在大方向上又可分為51/ARM的單片機(jī)類，DSP類，F(xiàn)PGA類，國(guó)內(nèi)FPGA的工程師大多是在IC設(shè)計(jì)公司從事IP核的前端驗(yàn)證，這部分不搞到門級(jí)，前途不太明朗，即使做個(gè)IC前端驗(yàn)證工程師，也要搞上幾年才能勝任。DSP硬件接口比較定型，如果不向驅(qū)動(dòng)或是算法上靠攏，前途也不會(huì)太大。而ARM單片機(jī)類的內(nèi)容就較多，業(yè)界產(chǎn)品占用量大，應(yīng)用人群廣，因此就業(yè)空間極大，而硬件設(shè)計(jì)最體現(xiàn)水平和水準(zhǔn)的就是接口設(shè)計(jì)這塊，這是各個(gè)高級(jí)硬件工程師相互PK，判定水平高低的依據(jù)。而接口設(shè)計(jì)這塊最關(guān)鍵的是看時(shí)序，而不是簡(jiǎn)單的連接，比如PXA255處理器I 2C要求速度在100Kbps，如果把一個(gè)I2C外圍器件，最高還達(dá)不到100kbps的與它相接，必然要導(dǎo)致設(shè)計(jì)的失敗。這樣的情況有很多，比如51單片機(jī)可以在總線接LCD，但為什么這種LCD就不能掛在ARM的總線上，還有ARM7總線上可以外接個(gè)Winband的SD卡控制器，但為什么這種控制器接不到ARM9或是Xscale處理器上，這些都是問(wèn)題。因此接口并不是一種簡(jiǎn)單的連接，要看時(shí)序，要看參數(shù)。一個(gè)優(yōu)秀的硬件工程師應(yīng)該能夠在沒(méi)有參考方案的前提下設(shè)計(jì)出一個(gè)在成本和性能上更加優(yōu)秀的產(chǎn)品，靠現(xiàn)有的方案，也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目尚行圆眉?，但不是胡亂的來(lái)，我遇到一個(gè)工程師把方案中的5V變1.8V的DC芯片，直接更換成LDO，有時(shí)就會(huì)把CPU燒上幾個(gè)。前幾天還有人希望我?guī)兔Π阉麄円郧盎赑XA255平臺(tái)的手持GPS設(shè)備做下程序優(yōu)化，我問(wèn)了一下情況，地圖是存在SD卡中的，而SD卡與PXA255的MMC控制器間采用的SPI接口，因此導(dǎo)致地圖讀取速度十分的慢，這種情況是設(shè)計(jì)中嚴(yán)重的缺陷，而不是程序的問(wèn)題，因此我提了幾條建議，讓他們更新試下再說(shuō)。

因此想成為一個(gè)優(yōu)秀的工程師，需要對(duì)系統(tǒng)整體性的把握和對(duì)已有電路的理解，換句話說(shuō)，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(shuō)明你離優(yōu)秀的工程師還差得遠(yuǎn)哪。其次是電路的調(diào)試能力和審圖能力，但最最基本的能力還是原理圖設(shè)計(jì)PCB繪制，邏輯設(shè)計(jì)這塊。這是指的硬件設(shè)計(jì)工程師，從上面的硬件設(shè)計(jì)工程師中還可以分出ECAD工程師，就是專業(yè)的畫PCB板的工程師，和EMC設(shè)計(jì)工程師，幫人家解決EMC的問(wèn)題。硬件工程師再往上就是板級(jí)測(cè)試工程師，就是C語(yǔ)功底很好的硬件工程師，在電路板調(diào)試過(guò)程中能通過(guò)自已編寫的測(cè)試程序?qū)τ布δ苓M(jìn)行驗(yàn)證。然后再交給基于操作系統(tǒng)級(jí)的驅(qū)動(dòng)開發(fā)人員。

總之，硬件的內(nèi)容很多很雜，硬件那方面練成了都會(huì)成為一個(gè)高手，我時(shí)常會(huì)給人家做下方案評(píng)估，很多高級(jí)硬件工程師設(shè)計(jì)的東西，經(jīng)常被我一句話否定，因此工程師做到我這種地步，也會(huì)得罪些人，但硬件的確會(huì)有很多不為人知的東西，讓很多高級(jí)硬件工程師也摸不到頭腦。

那么高級(jí)硬件工程師技術(shù)技能都要具備那些東西哪，首先要掌握EDA設(shè)計(jì)的輔助工具類如Protel\ORCAD\PowperPCB\Maplux2\ISE、VDHL語(yǔ)言，要能用到這些工具畫圖畫板做邏輯設(shè)計(jì)，再有就是接口設(shè)計(jì)審圖能力，再者就是調(diào)試能力，如果能走到總體方案設(shè)計(jì)這塊，那就基本上快成為資深工程師了。

硬件是要靠經(jīng)驗(yàn)，也要靠積累的，十年磨一劍，百年磨一針。

把一個(gè)月前想寫的東西，今天終于用一上午的進(jìn)間整理完了，希望對(duì)喜愛嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工程師和學(xué)生們有所幫助。

第二篇 ，就比較詳細(xì)。“硬件工程師要學(xué)習(xí)東西”。

硬件工程師需要學(xué)習(xí)的知識(shí)

1） 基本設(shè)計(jì)規(guī)范

2） CPU基本知識(shí)、架構(gòu)、性能及選型指導(dǎo)

3） MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識(shí)、性能詳解及選型指導(dǎo)

4） 網(wǎng)絡(luò)處理器(INTEL、MOTOROLA、IBM)的基本知識(shí)、架構(gòu)、性能及選型

5） 常用總線的基本知識(shí)、性能詳解

6） 各種存儲(chǔ)器的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及選型

7） Datacom、Telecom領(lǐng)域常用物理層接口芯片基本知識(shí),性能、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及選型

8） 常用器件選型要點(diǎn)與精華

9） FPGA、CPLD、EPLD的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及選型指導(dǎo)

10） VHDL和Verilog HDL介紹

11） 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

12） 國(guó)內(nèi)大型通信設(shè)備公司硬件研究開發(fā)流程;

最流行的EDA工具指導(dǎo)

熟練掌握并使用業(yè)界最新、最流行的專業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)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

硬件總體設(shè)計(jì)

掌握硬件總體設(shè)計(jì)所必須具備的硬件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)思路

1） 產(chǎn)品需求分析

2） 開發(fā)可行性分析

3） 系統(tǒng)方案調(diào)研

4） 總體架構(gòu),CPU選型,總線類型

5） 數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域主流CPU：M68k系列,PowerPC860,PowerPC8240,8260體系結(jié)構(gòu),性能及對(duì)比;

6） 總體硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)注意的問(wèn)題;

7） 通信接口類型選擇

8） 任務(wù)分解

9） 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì);

10） PCI總線知識(shí)與規(guī)范;

11） 如何在總體設(shè)計(jì)階段避免出現(xiàn)致命性錯(cuò)誤;

12） 如何合理地進(jìn)行任務(wù)分解以達(dá)到事半功倍的效果?

13） 項(xiàng)目案例：中、低端路由器等

硬件原理圖設(shè)計(jì)技術(shù)

目的：通過(guò)具體的項(xiàng)目案例,詳細(xì)進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)全部經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)要點(diǎn)與精髓揭密。

1） 電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU（M68k,PowerPC860,8240,8260等）的原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

2） Intel公司PC主板的原理圖設(shè)計(jì)精髓

3） 網(wǎng)絡(luò)處理器的原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

4） 總線結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

5） 內(nèi)存系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

6） 數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域通用物理層接口的原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

7） 電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備常用的WATCHDOG的原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

8） 電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備系統(tǒng)帶電插拔原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

9） 晶振與時(shí)鐘系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

10） PCI總線的原理圖設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

11） 項(xiàng)目案例：中、低端路由器等

硬件PCB圖設(shè)計(jì)

目的：通過(guò)具體的項(xiàng)目案例,進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)全部經(jīng)驗(yàn)揭密,使你迅速成長(zhǎng)為優(yōu)秀的硬件工程師

1） 高速CPU板PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

2） 普通PCB的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與精華

3） MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB設(shè)計(jì)精華

4） Intel公司PC主板的PCB設(shè)計(jì)精華

5） PC主板、工控機(jī)主板、電信設(shè)備用主板的PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)精華;

6） 國(guó)內(nèi)著名通信公司PCB設(shè)計(jì)規(guī)范與工作流程;

7） PCB設(shè)計(jì)中生產(chǎn)、加工工藝的相關(guān)要求;

8） 高速PCB設(shè)計(jì)中的傳輸線問(wèn)題;

9） 電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU（PowerPC系列）的PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

10） 電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域通用物理層接口(百兆、千兆以太網(wǎng),ATM等)的PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

11） 網(wǎng)絡(luò)處理器的PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

12） PCB步線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)極其重要性;

13） PCI步線的PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

14） SDRAM、DDR SDRAM（125/133MHz）的PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與精華;

15） 項(xiàng)目案例：中端路由器PCB設(shè)計(jì)

硬件調(diào)試

目的：以具體的項(xiàng)目案例,傳授硬件調(diào)試、測(cè)試經(jīng)驗(yàn)與要點(diǎn)

1） 硬件調(diào)試等同于黑箱調(diào)試,如何快速分析、解決問(wèn)題？

2） 大量調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的傳授;

3） 如何加速硬件調(diào)試過(guò)程

4） 如何迅速解決硬件調(diào)試問(wèn)題

5） DATACOM終端設(shè)備的CE測(cè)試要求

五．軟硬件聯(lián)合調(diào)試

1） 如何判別是軟件的錯(cuò)？

2） 如何與軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試？

3） 大量的聯(lián)合調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的傳授;

這兩篇將的細(xì)，但一看，頭都大了，那么多，自己歸納如下