想踏上硬件工程师之路,必备这些核心知识点!

想踏上硬件工程师之路,必备这些核心知识点!"/

成为一名硬件工程师,你需要掌握以下知识点和技能:
### 基础知识 1. "电子学基础":电路理论、模拟电路、数字电路、电子元件(电阻、电容、电感、二极管、晶体管等)。 2. "数学基础":微积分、线性代数、概率论与数理统计。 3. "物理基础":电磁学、光学、热力学。
### 高级知识 1. "微处理器和微控制器":了解其架构、指令集、编程。 2. "数字信号处理":信号与系统、离散时间信号处理。 3. "通信原理":了解通信协议、数据传输方式。 4. "嵌入式系统":了解嵌入式系统的设计、编程。 5. "传感器技术":各种类型传感器的原理与应用。 6. "电源管理":电源转换、稳压、电源管理IC。
### 工具与技能 1. "EDA工具":如Altium Designer、Cadence、Protel等。 2. "编程语言":C、C++、Verilog、VHDL等。 3. "PCB设计":原理图设计、PCB布局布线。 4. "测试与调试":了解各种测试仪器,如示波器、信号发生器等。 5. "项目管理":了解项目管理流程,提高工作效率。
### 实践经验 1.

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21世纪,人才资源已替代原材料成为半导体行业的核心资源,据人社局数据显示,2020年我国十大半导体制造业人才缺口达2200万,预计到2025年将达到3000万,人才缺口率为48%,其中以硬件工程师最为严重。

硬件工程师虽然意味着高薪资高福利高需求,但却是属于入门难、周期长的职业,电子信息领域的技术和知识点很多,如果想成为硬件工程师,就必须主动去学习拥有更多的知识储备,今天盘点下硬件工程师需要学那些技术及知识点?



NO.1 英文读写能力

虽然硬件工程师不过分要求英语能力特别好,但必须具备基本的英文资料阅读能力,这是因为大多数的芯片数据手册是英文版本,虽然可通过汉化版来了解芯片,但可能存在翻译转换错误,因此基本的英文读写能力是必须的。


NO.2 EDA软件

硬件工程师的工作内容是电子产品设计,因此需要熟练掌握各种EDA工具,毕竟这些是属于“吃饭的家伙”。
原理图设计:OrCAD
PCB设计:Altium Designer、Allegro、Pads、EE等
仿真模拟:ADS、HFSS、Hspice、Signoise
阻抗设计:Polar



NO.3 RF天线

射频(RF)及天线是属于硬件范畴,虽然硬件工程师在射频微波方面只要负责RF和天线设计的选型,但这方面的工作要求工程师明白基本参数等。


NO.4 EMC与EMI

很多产品在上市前是需要进行ECE认证测试以保证其安全性,加上不同行业的EMC标准是不同的,汽车电子和信息技术设备的测试标准及方法是不一样的,所以硬件工程师必须了解CE的相关标准,还有国民党路的回流路径或泄放路径。


NO.5 电源

硬件工程师需要负责板级DC-DC电源或电源适配器,也要了解以下几方面:
是否对POE协议熟悉?
DC-DC有哪种基本拓扑?转换效率与什么因素有关?
LDO的工作原理是什么?在设计LDO时需要注意哪些参数?



NO.6 时钟

时钟时序设计一直是电路的重中之重,尤其是对电子工程师,最好学习以下几方面的知识:
时钟芯片的选型方法及注意事项
时钟信号的关键参数
晶体和晶振的区别及设计方法
PLL的工作原理及失效的原因分析
环路带宽的定义


NO.7 晶体管电路

硬件工程师的工作属于系统级应用,在工作中很少用分立器件设计电路,一般都是二/三极管、运放等,所以必须掌握二极管、三极管、MOS管和运放的特性,学会用其设计电路。


NO.8 信号完整性(SI)及管道完整性(PI)

了解SI&PI的建立时间和保持时间;
时钟抖动的分类及特点;
数据相关抖动是什么?
CDR是什么?
抖动与误码率的关系及联系;
EQ、去加重、预加重的定义。



NO.9 高速信号和低速信号

I2C、UART、SPI的定义及特点;
通过示波器测量判断通信数据的方法。


NO.10 RAM和ROM

NAND FLASH和NOR FLASH的联系及区别;
DDR3 SDRAM的工作原理;
CL、AL、RL、WL的定义及参数设置。


NO.11 CPU、SoC及FPGA

x86、ARM、MIPS的区别及特点
FPGA设计的流程及注意事项
FPGA和ASIC的设计

此外还得密切关注自己所在的行业趋势变化,兼顾专业知识的广度与深度,总之一句话:学无止境!

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