硬件工程師發展的幾個方向及要學習東西

今天，回收參加工作已2個月了，一直出差，修設備的，換個核心板，換個電源之類的。感覺學到東西很少，當初是已硬件工程師助理招進來的?，F在都做的啥，基本連續的出差，什么也沒學會。這不是坑人嗎，想想，自己目前的經濟情況，只能寄生于下。但知識，自學是很快的。因此看了些硬件大神的都需要學習那些動西?，F在把他們給列出來。

總體，從信號來奮，可以分模擬和數字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的工程師大多是在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，即使做個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，如果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，業界產品占用量大，應用人群廣，因此就業空間極大。

下面是別人寫兩篇文章，可以看看，第一篇 “硬件工程師發展的幾個方向”。

對于硬件來講有幾個方向，就單純信號來分為數字和模擬，模擬比較難搞，一般需要很長的經驗積累，單單一個阻值或容值的精度不夠就可能使信號偏差很大。因此年輕人搞的較少，隨著技術的發展，出現了模擬電路數字化，比如手機的Modem射頻模塊，都采用成熟的套片，而當年國際上只有兩家公司有此技術，自我感覺模擬功能不太強的人，不太適合搞這個，如果真能搞定到手機的射頻模塊，只要達到一般程度可能月薪都在15K以上。

另一類就是數字部分了，在大方向上又可分為51/ARM的單片機類，DSP類，FPGA類，國內FPGA的工程師大多是在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，即使做個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，如果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，業界產品占用量大，應用人群廣，因此就業空間極大，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，判定水平高低的依據。而接口設計這塊最關鍵的是看時序，而不是簡單的連接，比如PXA255處理器I 2C要求速度在100Kbps，如果把一個I2C外圍器件，最高還達不到100kbps的與它相接，必然要導致設計的失敗。這樣的情況有很多，比如51單片機可以在總線接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，這些都是問題。因此接口并不是一種簡單的連接，要看時序，要看參數。一個優秀的硬件工程師應該能夠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。前幾天還有人希望我幫忙把他們以前基于PXA255平臺的手持GPS設備做下程序優化，我問了一下情況，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，因此導致地圖讀取速度十分的慢，這種情況是設計中嚴重的缺陷，而不是程序的問題，因此我提了幾條建議，讓他們更新試下再說。

因此想成為一個優秀的工程師，需要對系統整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，但最最基本的能力還是原理圖設計PCB繪制，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可以分出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，在電路板調試過程中能通過自已編寫的測試程序對硬件功能進行驗證。然后再交給基于操作系統級的驅動開發人員。

總之，硬件的內容很多很雜，硬件那方面練成了都會成為一個高手，我時常會給人家做下方案評估，很多高級硬件工程師設計的東西，經常被我一句話否定，因此工程師做到我這種地步，也會得罪些人，但硬件的確會有很多不為人知的東西，讓很多高級硬件工程師也摸不到頭腦。

那么高級硬件工程師技術技能都要具備那些東西哪，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做邏輯設計，再有就是接口設計審圖能力，再者就是調試能力，如果能走到總體方案設計這塊，那就基本上快成為資深工程師了。

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，今天終于用一上午的進間整理完了，希望對喜愛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?！坝布こ處熞獙W習東西”。

硬件工程師需要學習的知識

1） 基本設計規范

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） 常用總線的基本知識、性能詳解

6） 各種存儲器的詳細性能介紹、設計要點及選型

7） Datacom、Telecom領域常用物理層接口芯片基本知識,性能、設計要點及選型

8） 常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） 國內大型通信設備公司硬件研究開發流程;

最流行的EDA工具指導

熟練掌握并使用業界最新、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

硬件總體設計

掌握硬件總體設計所必須具備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） 總體架構,CPU選型,總線類型

5） 數據通信與電信領域主流CPU：M68k系列,PowerPC860,PowerPC8240,8260體系結構,性能及對比;

6） 總體硬件結構設計及應注意的問題;

7） 通信接口類型選擇

8） 任務分解

9） 最小系統設計;

10） PCI總線知識與規范;

11） 如何在總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

硬件原理圖設計技術

目的：通過具體的項目案例,詳細進行原理圖設計全部經驗,設計要點與精髓揭密。

1） 電信與數據通信領域主流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） 數據通信與電信領域通用物理層接口的原理設計經驗與精華;

7） 電信與數據通信設備常用的WATCHDOG的原理設計經驗與精華;

8） 電信與數據通信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

硬件PCB圖設計

目的：通過具體的項目案例,進行PCB設計全部經驗揭密,使你迅速成長為優秀的硬件工程師

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） 國內著名通信公司PCB設計規范與工作流程;

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） 電信與數據通信領域主流CPU（PowerPC系列）的PCB設計經驗與精華;

10） 電信與數據通信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

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） 硬件調試等同于黑箱調試,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，那么多，自己歸納如下