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一起聊聊、谈谈硬件工程师要学习的东西

2021-3-20 19:13:44 3135 电路设计硬件工程师

0 下面是别人写两篇文章，可以看看，第一篇 “硬件工程师发展的几个方向”。对于硬件来讲有几个方向，就单纯信号来分为数字和模拟，模拟比较难搞，一般需要很长的经验积累，单单一个阻值或容值的精度不够就可能使信号偏差很大。因此年轻人搞的较少，随着技术的发展，出现了模拟电路数字化，比如手机的 Modem 射频模块，都采用成熟的套片，而当年国际上只有两家公司有此技术，自我感觉模拟功能不太强的人，不太适合搞这个，如果真能搞定到手机的射频模块，只要达到一般程度可能月薪都在 15K 以上。另一类就是数字部分了，在大方向上又可分为 51/ARM 的单片机类，DSP 类，FPGA 类，国内 FPGA 的工程师大多是在 IC 设计公司从事 IP 核的前端验证，这部分不搞到门级，前途不太明朗，即使做个 IC 前端验证工程师，也要搞上几年才能胜任。DSP 硬件接口比较定型，如果不向驱动或是算法上靠拢，前途也不会太大。而 ARM 单片机类的内容就较多，业界产品占用量大，应用人群广，因此就业空间极大，而硬件设计最体现水平和水准的就是接口设计这块，这是各个高级硬件工程师相互 PK，判定水平高低的依据。而接口设计这块最关键的是看时序，而不是简单的连接，比如 PXA255 处理器 I 2C 要求速度在 100Kbps，如果把一个 I2C 外围器件，最高还达不到 100kbps 的与它相接，必然要导致设计的失败。这样的情况有很多，比如 51 单片机可以在总线接 LCD，但为什么这种 LCD 就不能挂在 ARM 的总线上，还有 ARM7 总线上可以外接个 Winband 的 SD 卡控制器，但为什么这种控制器接不到 ARM9 或是 Xscale 处理器上，这些都是问题。因此接口并不是一种简单的连接，要看时序，要看参数。一个优秀的硬件工程师应该能够在没有参考方案的前提下设计出一个在成本和性能上更加优秀的产品，靠现有的方案，也要进行适当的可行性裁剪，但不是胡乱的来，我遇到一个工程师把方案中的5V变1.8V的DC芯片，直接更换成LDO，有时就会把 CPU 烧上几个。前几天还有人希望我帮忙把他们以前基于 PXA255 平台的手持 GPS 设备做下程序优化，我问了一下情况，地图是存在 SD 卡中的，而 SD 卡与 PXA255 的 MMC 控制器间采用的 SPI 接口，因此导致地图读取速度十分的慢，这种情况是设计中严重的缺陷，而不是程序的问题，因此我提了几条建议，让他们更新试下再说。因此想成为一个优秀的工程师，需要对系统整体性的把握和对已有电路的理解，换句话说，给你一套电路图你终究能看明白多少，看不明白 80%以上的话，说明你离优秀的工程师还差得远哪。其次是电路的调试能力和审图能力，但最最基本的能力还是原理图设计 PCB 绘制，逻辑设计这块。这是指的硬件设计工程师，从上面的硬件设计工程师中还可以分出 ECAD 工程师，就是专业的画 PCB 板的工程师，和 EMC 设计工程师，帮人家解决 EMC 的问题。硬件工程师再往上就是板级测试工程师，就是 C 语功底很好的硬件工程师，在电路板调试过程中能通过自已编写的测试程序对硬件功能进行验证。然后再交给基于操作系统级的驱动开发人员。总之，硬件的内容很多很杂，硬件那方面练成了都会成为一个高手，我时常会给人家做下方案评估，很多高级硬件工程师设计的东西，经常被我一句话否定，因此工程师做到我这种地步，也会得罪些人，但硬件的确会有很多不为人知的东西，让很多高级硬件工程师也摸不到头脑。那么高级硬件工程师技术技能都要具备那些东西哪，首先要掌握 EDA 设计的辅助工具类如 protelORCADPowperPCBMaplux2ISE、VDHL 语言，要能用到这些工具画图画板做逻辑设计，再有就是接口设计审图能力，再者就是调试能力，如果能走到总体方案设计这块，那就基本上快成为资深工程师了。硬件是要靠经验，也要靠积累的，十年磨一剑，百年磨一针。把一个月前想写的东西，今天终于用一上午的进间整理完了，希望对喜爱嵌入式系统开发的工程师和学生们有所帮助。第二篇，就比较详细。“硬件工程师要学习东西”。硬件工程师需要学习的知识 1）基本设计规范 2） CPU 基本知识、架构、性能及选型指导 3） MOTOROLA 公司的 PowerPC 系列基本知识、性能详解及选型指导 4）网络处理器(INTEL、MOTOROLA、IBM) 的基本知识、架构、性能及选型 5）常用总线的基本知识、性能详解 6）各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型 7） Datacom、Telecom 领域常用物理层接口芯片基本知识, 性能、设计要点及选型 8）常用器件选型要点与精华 9） FPGA、CPLD、EPLD 的详细性能介绍、设计要点及选型指导 10） VHDL 和 Verilog HDL 介绍 11）网络基础 12）国内大型通信设备公司硬件研究开发流程; 最流行的 EDA 工具指导熟练掌握并使用业界最新、最流行的专业设计工具 1） Innoveda 公司的 ViewDraw,PowerPCB,Cam3502） CADENCE 公司的 OrCad, Allegro,Spectra3） Altera 公司的 MAX+PLUS II4）学习熟练使用 VIEWDRAW、ORCAD、 POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、 MAX+PLUS II、ISE、FOUNDAtiON 等工具;5） XILINX 公司的 FOUNDATION、ISE 硬件总体设计掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路 1）产品需求分析 2）开发可行性分析 3）系统方案调研 4）总体架构,CPU 选型,总线类型 5）数据通信与电信领域主流 CPU：M68k 系列,PowerPC860,PowerPC8240,8260 体系结构, 性能及对比;6）总体硬件结构设计及应注意的问题;7）通信接口类型选择 8）任务分解 9）最小系统设计;10） PCI 总线知识与规范;11）如何在总体设计阶段避免出现致命性错误;12）如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果?13）项目案例：中、低端路由器等硬件原理图设计技术目的：通过具体的项目案例,详细进行原理图设计全部经验, 设计要点与精髓揭密。 1）电信与数据通信领域主流 CPU （M68k,PowerPC860,8240,8260 等）的原理设计经验与精华;2） Intel 公司 PC 主板的原理图设计精髓 3）网络处理器的原理设计经验与精华;4）总线结构原理设计经验与精华;5）内存系统原理设计经验与精华;6）数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华;7）电信与数据通信设备常用的 WATCHDOG 的原理设计经验与精华;8）电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华;9）晶振与时钟系统原理设计经验与精华;10） PCI 总线的原理图设计经验与精华;11）项目案例：中、低端路由器等硬件 PCB 图设计目的：通过具体的项目案例,进行 PCB 设计全部经验揭密,使你迅速成长为优秀的硬件工程师 1）高速 CPU 板 PCB 设计经验与精华;2）普通 PCB 的设计要点与精华 3）MOTOROLA 公司的 PowerPC 系列的 PCB 设计精华 4） Intel 公司 PC 主板的 PCB 设计精华 5） PC 主板、工控机主板、电信设备用主板的 PCB 设计经验精华;6）国内著名通信公司 PCB 设计规范与工作流程;7） PCB 设计中生产、加工工艺的相关要求;8）高速 PCB 设计中的传输线问题;9）电信与数据通信领域主流 CPU（PowerPC 系列）的 PCB 设计经验与精华;10）电信与数据通信领域通用物理层接口(百兆、千兆以太网,ATM 等)的 PCB 设计经验与精华;11）网络处理器的 PCB 设计经验与精华;12） PCB 步线的拓扑结构极其重要性;13） PCI 步线的 PCB 设计经验与精华;14） SDRAM、DDR SDRAM（125/133MHz）的 PCB 设计经验与精华;15）项目案例：中端路由器 PCB 设计硬件调试目的：以具体的项目案例,传授硬件调试、测试经验与要点 1）硬件调试等同于黑箱调试,如何快速分析、解决问题？2）大量调试经验的传授;3）如何加速硬件调试过程 4）如何迅速解决硬件调试问题 5） DATACOM 终端设备的 CE 测试要求五．软硬件联合调试 1）如何判别是软件的错？2）如何与软件进行联合调试？3）大量的联合调试经验的传授; 这两篇将的细，但一看，头都大了，那么多，自己归纳如下无非就是基础和提升的两部分基础部分： 1.元器件的选项，原理图的设计。 2.常用的 EDA 软件。例如 PCB,ProtelORCADPowperPCBMaplux2ISE 一般 PCB 板工程师和 EMC 工程师做这些师提升部分：可将 51/ARM， DSP,FPGA 都学习一下。 4 谈谈硬件工程师要学习的东西.pdf 138.79 KB , 下载次数: 17
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