硬件工程师零基础学习方法（硬件工程师必须掌握基础）

第一部分． 硬件工程师必须掌握基础知识与经验精华，我来为大家科普一下关于硬件工程师零基础学习方法?以下内容希望对你有帮助!

硬件工程师零基础学习方法

第一部分． 硬件工程师必须掌握基础知识与经验精华

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。成为合格的硬件工程师的必备知识，全部来源于工程实践的实际要求.

1) 基本设计规范

2) CPU基本知识、架构、性能及选型指导（MIPS，POWERPC，X86）

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)基本知识、架构、性能及选型

5) 多核CPU的基础知识及典型应用

6) 常用总线的基本知识、性能详解（总线带宽、效率等）

7) 各种存储器详细性能介绍,设计要点及选型指导（DDR I，DDR II，L2 CACHE）

8) DATACOM、TELECOM常用物理层接口芯片基本知识、性能、设计要点及选型指导

9) 常用器件选型指导

10)FPGA、CPLD、EPLD的详细性能、设计要点及选型指导

11)VHDL or Verilog HDL

12)网络基础：交换，路由

13)国内大型硬件设备公司的硬件研发规范和研发流程介绍

第二部分．硬件开发工具

目的：“工欲善其事，必先利其器”，熟练使用业界最新、最流行的专业设计工具，才可完成复杂的硬件设计。为了让学员对自己的培训投资能够物超所值,我们不会象某些培训机构那样, 将大量时间浪费在工具的使用上面,课堂上我们将基本不讲授这些工具的使用方法,而是希望学员能够通过自己在课下学习,此部分我们只进行课堂上的关键部分的指导,本部分不是课程的重点内容,虽然工具的使用对于成为合格的硬件工程师是必须和必备的技能;

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) XILINX公司的FOUNDATION、ISE

第三部分．硬件总体设计及原理图设计的核心经验与知识精华

此部分，讲师将依据国内著名硬件设备公司的产品开发流程，以基于高速总线结构和高端CPU的几个硬件开发项目为主线，将详细、深入、专业地讲解、剖析硬件总体设计和原理设计的核心经验和知识精华，把业内一些“概不外传”的经验与精髓传授给学员。 我们希望通过"真正的经验传授"使你迅速成长为优秀的硬件总体设计师；

核心要点:

1)原理图设计全部经验揭密

2) 原理图检查checklist

3) 设计理念的根本改变：“纸上”作业

4) 结合已经批量转产的高端产品的原理图（原件）进行讲解

1) 产品需求分析

2) 开发可行性分析

3) 系统方案调研，给出我们自己总结的、非常实用有效的、相关的检查项，

4) 硬件总体设计的检查: checklist

5) 总体架构，CPU选型，总线类型

6) 通信接口类型选择

7) 任务分解

8) PowerPC系列的原理图设计精华（IBM、FREESCALE）

9) 网络处理器原理性设计精华

10)图象处理等的原理性设计精华

11)多核CPU的原理图设计精华（MIPS）

12)低端CPU（ARM、MIPS、IXP425等）原理性设计精华

13)网络设备（ROUTER、SWITCH）的原理图设计精华

14)总线（PCI，PCI－E，SPI4.2，LVDS等）的原理性设计精华

15)内存（DDR I，DDR II，SSB SRAM）的原理性设计精华

16)网络处理器原理性设计精华

17)通用物理层接口原理性设计精华

18)给出我们自己总结的、非常实用有效的原理图检查项，checklist

19)大公司在原理设计中曾经犯过的重大错误

20)大公司原理图设计规范

第四部分 硬件PCB图设计经验与知识精华

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,核心要点:

1) 纸上作业的理念

2)拓扑结构的理念

3)可生产、可维护的理念

4)产品的理念

5)一板成功的根本方法

6)PCB设计的检查项，checklist

7)结合已经批量转产的高端产品的PCB图（原件）进行讲解

1) PCB设计规范及工作流程

2) 普通PCB的设计精华

3) 高速PCB的设计精华

4) PowerPC系列的PCB设计精华

5) INTEL公司PC主板的PCB设计精华 6) 网络处理器的PCB设计精华

7) 低端CPU（ARM、MIPS、IXP425等）PCB设计精华

8) 高速总线（PCI，PCI－E，SPI4.2，LVDS等）的PCB设计精华

9) 高速存储器：SB—SRAM、DDR I、DDR II、SDRAM、SRAM等的PCB设计精华

10)网络设备（ROUTER、SWITCH）的PCB设计精华

11)常用物理层接口(百兆、千兆以太网，ATM等)的PCB设计精华

12)生产、加工工艺的相关要求，检查项，可生产，可维护

13)给出我们自己总结的、非常实用有效的PCB设计的检查项，checklist

14)大公司在PCB设计中曾经犯过的重大错误

第五部分．硬件调试经验

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) 硬件设备的CE测试要求

6) 如何判别是软件的错？

7) 如何与软件进行联合调试？

8) 大量的联合调试经验的传授；

第六部分 项目实例讲解

在此阶段，讲师将拿出几个典型的成功项目案例(已经在市场上应用并获得巨大市场效益的硬件项目),

从总体设计, 原理图, PCB,硬件调试, 生产工艺等等各个方面,来分别讲解,帮助学员梳理整个知识与经验体系,并力图在硬件研发领域出现质的飞跃; 授课过程中，穿插讲解的内容：《硬件工程师职业生涯指导》

目的：明确职业发展的方向与定位，真正理解大企业对人才的要求，明确个人在职业技能方面努力的方向。

1） 职业生涯咨询与指导

2） 如何成为优秀的硬件开发工程师并获取高薪与高职？ 3） 硬件工程师的困境与出路 4） 优秀的硬件工程师的标准

如果是从事嵌入式系统的硬件工程师需要懂得一些本系统使用的MCU系统的软件设计，特别是与输入输出口相关的汇编语言命令。在设计硬件中，兼顾软件的需求。这样可以使得软件设计更有效率。系统设计师的一个主要职责就是寻求最佳的软硬件结合模式。

一个合格的硬件工程师.首先应是一个合格的嵌入式软件工程师

在嵌入式产品开发过程中,由于嵌入式产品的性能、价格、质量以及生产和售后服务中涉及到的各种测试

维修工具主要由硬件来决定，所以嵌入式产品从产品概念设计开始到产品最后的各种认证测试都是以硬件为主的。但嵌入式系统的硬件又和其它硬件不同，其硬件中的许多元件需要由软件定制，如CPLD，FPGA，而一些关键的算法需要由硬件和软件来协同完成，而且硬件设计在先，如果硬件工程师不懂软件，他就不可能定制硬件，更谈不上和软件协同，因此一个合格的硬件工程师.首先应是一个合格的嵌入式软件工程师。 硬件工程师不但要负责原理图设计、PCB设计还要负责写硬件的测试程序，如果硬件工程师不能用自己写的硬件测试程序检证自己设计的每一项硬件功能都是正确的，则软件工程师可以不接硬件工程师设计的硬件系统

科目大概有: 1． 电子技术基础

1 ）电场与磁场：库仑定律 、高斯定理 、环路定律、 电磁感应定律。

2 ）直流电路：电路基本元件、 欧姆定律 、基尔霍夫定律、 叠加原理、 戴维南定理。

3 ）正弦交流电路：正弦量三要素 、有效值、 复阻抗、 单相和三相电路计算、 功率及功率因数 、串联与并联谐振 、安全用电常识。

4） RC和RL电路暂态过程：三要素分析法。

5 ）变压器与电动机：变压器的电压、电流和阻抗变换 、三相异步电动机的使用、常用继电-接触器控制电路。

6 ）二极管及整流、滤波、稳压电路

7 ）三极管及单管放大电路

8 ）运算放大器：理想运放组成的比例、 加减和积分运算电路。

9） 门电路和触发器：基本门电路 RS、D、JK触发器。

10）懂得电子产品工艺流程

11）了解计算机电路设计 了解EDA电路设计方法 会用Protel设计电路原理图 会用Protel设计印制电路板 了解其他的设计软件

12）了解电子产品的结构和装配

13）懂得调试和检修

2．模拟电子技术

1） 了解半导体及二极管

2）了解 放大电路

3）了解线性集成运算放大器和运算电路

4） 了解信号处理电路

5）了解信号发生电路

6）了解功率放大电路 7）了解直流稳压电源

3．数字电子技术

1） 懂得数字电路基础知识

2） 了解集成逻辑门电路

3） 懂得数字基础及逻辑函数化简

4）了解集成组合逻辑电路

5）了解 触发器的工作原理

6） 了解时序逻辑电路

7）理解脉冲波形的产生

7.1 了解TTL与非门多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的结构、工作原理、参数计算和应用

8）数模和模数转换

8.1 了解逐次逼近和双积分模数转换工作原理；R-2R网络数模转换工作原理；模数和数模转换器的应用场合

8.2 掌握典型集成数模和模数转换器的结构

8.3 了解采样保持器的工作原理

4． 现代通信技术

1） 软交换技术 了解软交换的概念 了解软交换的网络结构 了解软交换的应用

2） 多协议标记交换（MPLS） 理解MPLS技术的主要特点 理解MPLS的工作原理及体系结构

3） 通用多协议标记交换（GMPLS） 了解通用标记结构 理解通用标记交换路径

了解链路管理

4） 现代宽带接入新技术 了解电信网接入技术 了解计算机网接入技术 了解有线电视网接入技术 了解其他网接入技术

5） 非对称数字用户环路（ADSL） 理解ADSL的标准 理解ADSL网络结构

了解ADSL的传输 理解ADSL接入传输系统的特点 了解ADSL的应用及其存在的缺陷

5． 单片机应用系统

1） 了解单片机的分类及应用领域

2） 单片机I/O口的特点及操作

了解89S（C）51单片机I/O口的特点

了解89S（C）51单片机I/O口的使用技巧

了解89S（C）51单片机I/O口在后向通道中的应用

3） 显示及显示器接口

理解LED显示器的基本结构和原理 了解LED显示器与单片机的接口

懂得LED显示器与51单片机接口的软件实现方法 了解LED显示的串行接口方式 了解LED显示需要注意的问题

4） 单片机串行通信软硬件的实现

了解89S（C）51单片机串口结构及其工作方式 了解RS-232接口电路和单片机通信程序设计

5） Windows环境下单片机与PC机串行通信的实现方法 了解下位机（单片机部分）串行通信的实现方法 了解Windows环境下上位机与单片机接口程序设计

6．了解看门狗及其软硬件实现方法 CMOS数字集成电路

1） 理解MOS场效应管的制造

2） 了解MOS晶体管

3） 了解动态逻辑电路

4） 了解半导体存储器

5） 了解低功耗CMOS逻辑电路

6） 了解芯片输入输出电路

7．信号与系统分析

1）了解信号与系统的基本概念

2）理解连续系统的时域分析

3）理解连续信号的频谱——傅立叶变换

4）理解连续系统的频域分析

5）理解连续时间信号与系统的复频域分析

6）理解离散时间信号与系统的时域分析

7）理解Z变换和离散时间系统的Z域分析

8）懂得状态变量分析法

电力电子器件 模拟电子技术 数字电子技术 现代通信技术 CMOS数字集成电路 单片机应用系统 信号与系统分析

以上均有网络牛人总结，抄录而来，大家共勉学习

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