高级硬件工程师培训目标

觉得一个电子工程师/硬件工程师应该有下面的能力：1、模拟/数字电路的分析和设计。教科书上讲的都应该会，包括分离元件和运放的信号放大，滤波，波形产生，稳压电源，逻辑化简，基本触发器，基本计数器、寄存器，脉冲产生和整形，ADC、DAC，锁相环等。要能定性和定量的分析和设计电路的功能和性能，比如说稳定性、频率特性等。这些东西一般需要日积月累才能到见多识广，然后熟能生巧。2、计算机组成原理和结构。现在的电子设备基本上没有不用到计算机的，所以对计算机一定要了解最好是熟悉。要明白计算机是怎么工作的，软件在计算机内是怎么运行的（最好自己写一写程序），要熟悉常用计算机系统的外围电路和接口，并且要明白CPU和外围电路是怎么协调工作的等等。最好能熟悉MCS-51，写程序不是问题，重要的是思路，但一定要做出来。3、PCB。基本要求是4层板，要了解PCB对EMI、ESD的影响并想办法避免。PCB能做得既美观又没有问题是需要花时间来训练的。4、VHDL。在国外这是要求掌握基本技能，在国内也正在普及。主要是用来开发FPGA/CPLD器件和逻辑仿真，还有IC设计也常用VHDL作输入。就目前来说，如果对自己要求不是很高的话可以不掌握。如果时间和精力允许的话，可以学一学操作系统、数据结构等，当然首先必须掌握好C(C++)语言，以便将来可以做（软/硬件）系统方面的工作。但模电/数电基础一定要好，这是学习其他的基础。开始时一般从分析电路入手，要搞清楚一个电路的电流是怎么流的，电压是怎么产生的，电感、电容是怎么冲放电的等等。从简单到复杂，慢慢养成习惯，很多东西自然而然就明白了。电子硬件工程师要求掌握的东西第一部分：硬件知识一、 数字信号1、 TTL和带缓冲的TTL信号2、 RS232和定义3、 RS485/422（平衡信号）4、 干接点信号二、 模拟信号视频1、 非平衡信号2、 平衡信号三、 芯片1、 封装2、 74073、 74044、 74005、 74LS5736、 ULN20037、 74LS2448、 74LS2409、 74LS24510、 74LS138/23811、 CPLD(EPM7128)12、 116113、 max69114、 max485/7517615、 mc148916、 mc148817、 ICL232/max23218、 89C51四、 分立器件1、 封装2、 电阻：功耗和容值3、 电容1) 独石电容2) 瓷片电容3) 电解电容4、 电感5、 电源转换模块6、 接线端子7、 LED发光管8、 8字（共阳和共阴）9、 三极管2N555110、 蜂鸣器五、 单片机最小系统1、 单片机2、 看门狗和上电复位电路3、 晶振和瓷片电容六、 串行接口芯片1、 eeprom2、 串行I/O接口芯片3、 串行AD、DA4、 串行LED驱动、max7129七、 电源设计1、 开关电源：器件的选择2、 线性电源：1) 变压器2) 桥3) 电解电容3、 电源的保护1) 桥的保护2) 单二极管保护八、 维修1、 电源2、 看门狗3、 信号九、 设计思路1、 电源：电压和电流2、 接口：串口、开关量输入、开关量输出3、 开关量信号输出调理1) TTL―>继电器2) TTL―>继电器（反向逻辑）3) TTL―>固态继电器4) TTL―>LED（8字）5) 继电器―>继电器6) 继电器―>固态继电器4、 开关量信号输入调理1) 干接点―>光耦2) TTL―>光耦5、 CPU处理能力的考虑6、 成为产品的考虑：1) 电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积2) 电路板模块化设计3) 成本分析4) 器件的冗余度1. 电阻的功耗2. 电容的耐压值等5) 机箱6) 电源的选择7) 模块化设计8) 成本核算1. 如何计算电路板的成本？2. 如何降低成本？选用功能满足价格便宜的器件十、 思考题1、 如何检测和指示RS422信号2、 如何检测和指示RS232信号3、 设计一个4位8字的显示板1) 电源：DC122) 接口：RS2323) 4位3”8字（连在一起）4) 亮度检测5) 二级调光4、 设计一个33位1”8字的显示板1) 电源：DC5V2) 接口：RS2323) 3排 11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之间带间隔4) 单片机最小系统5) 译码逻辑6) 显示驱动和驱动器件5、 设计一个PCL725和MOXA C168P的接口板1) 电源：DC5V2) 接口：PCL725/MOXA 8个RS2321. PCL725，直立DB37，孔2. MOXA C168P，DB62弯3) 开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，可以被任何一路信号控制和驱动，接口：固态继电器直立，继电器直立4) 开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口：直立5) RS232调理：1. LED指示2. 前4路RS232全信号，后4路只需要TX、RX、03. 无需光电隔离4. 接口形式：DB9（针）直立第二部分：软件知识一、 汇编语言二、 C51该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到，至于第一部分，需要人来带吧。为什么要掌握这些知识？实际上，电子工程师就是将一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原来的这些器件分离时无法完成的功能，做成一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂成本越低、市场上对相应的东东的需求越大，就越成功。这就是电子工程师的自身的价值。从成本到产品售出，之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板，是在市场上去寻找这样的应用；对电子工程师而言，是将老板提出的需求或者应用按照一定的构思原则（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在最短的时间内完成。最短的时间，跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有关。这就是电子工程师的价值将电子产品抽象成一个硬件的模型，大约有以下组成：1) 输入2) 处理核心3) 输出输入基本上有以下的可能：1) 键盘2) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB）3) 开关量（TTL，电流环路，干接点）4) 模拟量（4~20ma、 0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信号））输出基本上有以下组成：1) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB）2) 开关量（TTL、电流环路、干接点、功率驱动）3) 模拟量（4~20ma， 0~10ma，0~5V（平衡和非平衡信号））4) LED显示：发光管、八字5) 液晶显示器6) 蜂鸣器处理核心主要有：1) 8位单片机，主要就是51系列2) 32位arm单片机，主要有atmel和三星系列51系列单片机现在看来，只能做一些简单的应用，说白了，这个芯片也就是做单一的一件事情，做多了，不如使用arm来做；还可以在arm上加一个操作系统，程序既可靠又容易编写最近三星的arm受到追捧，价格便宜，以太网和USB的接口也有，周立功的开发系统也便宜，作为学习ARM的产品来说，应该是最好的；作为工业级的控制，是不是合适，在网友中有不同的看法和争议。本公司使用atmel ARM91系列开发的1个室外使的产品，在北京室外使用，没有任何的通风和加热的措施，从去年的5月份到现在，运行情况良好。已经有个成功应用的案例。但对于初学者来说，应该从51着手，一方面，51还是入门级的芯片，作为初学者练手还是比较好的，可以将以上的概念走一遍；很多特殊的单片机也是在51的核的基础上增加了一些I/O和A/D、D/A；也为今后学习更高一级的单片机和ARM打下基础再说了，哪个老板会将ARM级别的开发放在连51也没有学过的新手手中在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的，比如，扩展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接买带有A/D、D/A的单片机；或者直接使用ARM，它的I/O口线口多。可以使用I2C接口的芯片，扩展I/O口和A/D、D/A，以及SPI接口扩展LED显示，例如MAX7219等芯片市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子，如：RAM、EPROM、A/D、D/A等，我觉得已经没有必要去看了，知道历史上有这些一回事就行了这些知识，是所有产品都具备的要素。所以要学，再具体应用

硬件工程师必须掌握基础知识 目的：基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件工程师的最基本知识。 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； 二．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，Cam350 2） ；CADENCE公司的OrCad， ；Allegro，Spectra 3） ；Altera公司的MAX+PLUS ；II 4） ；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 一． ；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 二． ；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 三．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 四．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；

就是211大学本科毕业就可以了。

硬件工程师需要掌握电路的基本分析方法，掌握电路的基本分析方法，掌握一种电路设计工具，模拟电子线路知识，数字电子线路知识，微处理器的应用。

1、掌握电路的基本分析方法，比如电路分析或电路这本书，核心就是基尔霍夫电流和电压定理，这个阐述的是回路，这是我们分析无论复杂还是简单电路的基础，回路分析清楚了，剩下的就是计算了。还有就是电路等效，这是复杂问题简单化的有效手段，比如戴维南定理。

2、掌握器件知识，无论是模电，数电还是电力电子，开篇是器件知识，随着你开发经历的增多，你会发现设计原来是选择器件，更深一步便是你对器件原理的理解和应用。刚开始设计的新人估计很难体会到这点。

3、掌握一种电路设计工具，进行原理图绘制和PCB设计，这个很有效，核心是绘制即设计，通过绘制原理图你会增强电路分析能力，因为我们会不对面临真实的回路。再者在你绘制原理图的时候，不自觉地会查阅资料，比如数据手册等，实际设计会敦促你的行为。

4、模拟电子线路知识，模拟电路知识是基础，从了解最基本的电阻、电容、电感、二极管和三极管等原件开始，需要熟悉一些基本的模拟电路的设计方法。比如简单的放大电路，加减法电路，三极管做开关管的电路等。尤其电路分压，功率计算这些基础是天天都在用的。

5、数字电子线路知识，数字电子线路知识也是需要掌握的一个基础，数电学习或者理解起来比模电要相对容易些，要了解一些常用的门电路、触发器和时序关系等。

6、微处理器的应用，有单片机的基础，了解内部工作原理，和一些功能以及使用方法，外围电路等。常用的基础是51单片机，或者arm系列一些处理器。

硬件工程师简介

硬件工程师职位要求熟悉计算机市场行情；制定计算机组装计划；能够选购组装需要的硬件设备，并能合理配置、安装计算机和外围设备；安装和配置计算机软件系统；保养硬件和外围设备；清晰描述出现的计算机软硬件故障。

要求熟悉计算机市场行情；制定计算机组装计划；能够选购组装需要的硬件设备，并能合理配置、安装计算机和外围设备；安装和配置计算机软件系统；保养硬件和外围设备；清晰描述出现的计算机软硬件故障。学会并掌握IC 设计、电路设计和PCB布线标准规范，熟练使用各种模拟器和PCB布线软件，达到具有分析和调试操作水平。

1.元器件的选项，原理图的设计。

2.常用的EDA软件。例如PCB,Protel\ORCAD\PowperPCB\Maplux2\ISE 一般PCB板工程师和EMC工程师做这些。

提升部分：可将51/ARM，DSP,FPGA都学习一下。

① 硬件技术工程师课程

学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装技术，熟悉市场上各类产品的性能，理解各种硬件术语的内涵，能够根据客户的需要制定配置表，并独立完成组装和系统的安装工作。

② 硬件维护工程师课程

学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装维护技术，熟悉各种硬件故障的表现形式和判断方法，熟悉各种PC机操作系统和常用软件，具有问题分析能力，能够制定详尽的日常保养和技术支持技术书，跟踪实施所受理的维护项目。

③ 硬件维修工程师系列课程

学会并掌握较为深入的微型计算机硬件结构及数码产品的电气知识，部件维修的操作规程，熟练使用各种检测和维修工具，具有问题分析能力，能够对硬件故障进行定位和排除。硬件维修培训分模块进行，包括主板、显示器、外存储器、打印机、笔记本电脑维修课程。

④ 硬件测试工程师

学会并掌握硬件产品的硬件结构、应用技术及产品性能，熟练使用各种测试的软硬件测试工具，能够独立搭建软硬件测试平台，并评价产品、写出产品的测试报告。

⑤ 硬件设计工程师

学会并掌握IC 设计、电路设计和PCB布线标准规范，熟练使用各种模拟器和PCB布线软件，达到具有分析和调试操作水平。

硬件工程师需要学习电路、模拟电子技术、数字电子、C语言、嵌入式、电磁场、单片机、微机原理、电子线路设计、数据结构、高数等知识。主要包括以下:1、分立器件的应用；

主要包括电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管、MOS管、变压器、光耦、继电器、连接器、RJ45、光模块（1*9、SFP、SFF、XFP等）以及防护器件TVS管、压敏电阻、放电管、保险管、热敏电阻等。

2、逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电平的应用以及匹配等；3、电源的设计和应用；主要包括DC/DC、LDO电源芯片设计的原理，设计时各元器件的选型以及电源指标参数；4、时序分析与设计；主要包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等；5、复位和时钟的知识；主要包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起振问题分析、时钟的主要参数指标等；6、存储器的应用；主要包括eeprom、flash、SDRAM、DDR\2\3等知识原理、选型、电路设计以及调试等知识；

7、CPU最小系统知识；

了解ARM、POWERPC、MIPS的CPU架构、主要是掌握其最小系统的电路设计。

8、总线的知识；

包括各种高速总线--PCI、PCIE、USB还有一些交换之间总线SGMII、GMII、RGMII等，低速总线uart、I2C、SPI、GPIO、Local Bus、JTAG等；

9、EMC、安规知识；包括各种测试、指标等，各种防护器件应用，问题解决的方法等。

10、热设计、降额设计；

11、PCB工艺、布局、可制造性、可测试性设计；12、交换知识；

包括MAC、PHY的的芯片知识、工作原理、电路设计和调试以及各种交换接口，这里还可以包括软件的一些知识例如VLAN、生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能。

13、PoE供电知识；包括PoE原理、电路设计、测试、调试等知识。

14、1588和同步以太网；包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等知识。15、PI、SI知识；16、测试知识、示波器使用等。

硬件工程师是指从事维护硬件运行，修理硬件故障的专业技术人员。

硬件工程师要求熟悉计算机市场行情；制定计算机组装计划；能够选购组装需要的硬件设备，并能合理配置、安装计算机和外围设备；安装和配置计算机软件系统；保养硬件和外围设备和清晰描述出现的计算机软硬件故障。

1、电脑软硬件安装、调试工作；

2、基于TCP/IP协议的网络安装调试工作；

3、周边产品的安装调试工作。

学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装技术，熟悉市场上各类产品的性能，理解各种硬件术语的内涵，能够根据客户的需要制定配置表，并独立完成组装和系统的安装工作。

2.硬件维护工程师课程

学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装维护技术，熟悉各种硬件故障的表现形式和判断方法，熟悉各种PC机操作系统和常用软件，具有问题分析能力，能够制定详尽的日常保养和技术支持技术书，跟踪实施所受理的维护项目。

3.硬件维修工程师系列课程

学会并掌握较为深入的微型计算机硬件结构及数码产品的电气知识，部件维修的操作规程，熟练使用各种检测和维修工具，具有问题分析能力，能够对硬件故障进行定位和排除。硬件维修培训分模块进行，包括主板、显示器、外存储器、打印机、笔记本电脑维修课程。

4.硬件测试工程师

学会并掌握硬件产品的硬件结构、应用技术及产品性能，熟练使用各种测试的软硬件测试工具，能够独立搭建软硬件测试平台，并评价产品、写出产品的测试报告。

5.硬件设计工程师

学会并掌握IC设计、电路设计和PCB布线标准规范，熟练使用各种模拟器和PCB布线软件，达到具有分析和调试操作水平。

参考资料：硬件工程师_百度百科