如何才能成为一个硬件工程师？

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刘芳

2021-11-11 11:42:41

这篇文章适合准备从事硬件或者刚刚从事硬件工作的小伙伴们。
关键词：硬件架构、理论课程、单片机、开发工具、电子元器件、总线接口、进阶、输出/输入、分享。
其实我感觉硬件工程师从来没有全栈这一说。
不同的行业差别也是蛮大的，但也不是无迹可寻，很多东西也是相通的。
核心思想都是一样的，硬件工程师都是围绕威廉希尔官方网站设计和 PCB 设计展开的工作。
在整个产品的研发过程中，可以说威廉希尔官方网站设计和 PCB 设计只能占到很小的一部分，更多的是，前期的准备工作，以及后期的调试维护。
那小白硬件和大佬硬件的区别在于？
大佬知识储备更多、经验更足、能力更强，对于前期准备和后期调试工作，花费的时间更短，能大大提高工作的效率。
大佬对整个产品的研发流程相对熟悉，并对整个项目进度有一个很好的把控。
所以刚入门的硬件工程师，进入公司的第一步，应该是熟悉公司的产品，熟悉功能，了解硬件架构，再逐一攻克单元威廉希尔官方网站。
硬件设计理论和实践结合非常紧密，缺一不可。
理论课程主要是在学校学习的。
估计也有很多像我这种，在学校没有好好学，工作好几年了，还要恶补理论知识。
没有好好学，或者说学不好，主要是中国都是应试教育，知识强塞给学生。
有一些号主，经常分享油管上的视频，读者都爱看，为啥？
国外的资料，大多会把晦涩难懂的知识，通过 GIF 或者视频的方式，以通俗易懂的方式传递给学生。
当初开始写技术博客的初心，就是网上太多烂透了的资料。
所以，择优而读，摒弃一些垃圾书籍资料；用好的方法，往往能事半功倍。
后面可能会水一篇文章，有哪些专业相关值得看的书籍。
电子信息工程专业的同学，多是硬件从事者的主力军。
数字威廉希尔官方网站、模拟威廉希尔官方网站、高频电子、数字信号处理、微机原理、C 语言等课程都是专业课。
其中数电和模电，在工作运用中最多，重要性不言而喻。
我在大二下学期，开始自学单片机，第 1 款是 TI 的 MSP430 ，主打低功耗，做了第 1 个小东西：数字时钟。
凭借着这个小项目，我开始进入了学院的实验室，开始了自学之路。
后面接触了 51、STM32、K60 等，参加了几乎所有能参加的比赛，电赛、飞卡、物联网、互联网、创新创业等。
睡实验室、打地铺、申请暑假留校，各个高校交流学习，省内各个市打比赛，像着了魔一样，我是真的菜，但不得不说，确实收获了很多。
硬件研发，需要学的开发工具还是很多的。
如 Autium Designer、PADS、Cadence 等，后两个大公司用的多，操作友好，功能也全面。
当初在学校，老师教学用的是 Protel 99SE，功能太单一，建议入门还是选择 AD。
原理图仿真，用 Multisim 也就够了。
简易的可以用 Tina-TI，体积小巧，界面简单，能应付大多数的原理图仿真。
Tina-TI——小巧好用又高效的原理图仿真软件（之前写的介绍文章，点击左边可阅读）
PCB 仿真，4G/5G 平台对电源的要求很高，需要 PDN 仿真，如 Allegro PCB SI。
后面也会水一篇 PDN 仿真的文章。
测量分析工具，如示波器、万用表、电子负载、安捷伦电源、信号发生器、逻辑分析仪等，这些都是硬件研发必备仪器。
做通信的还有 CMU200、安捷伦 8960 等。
焊接的工具，如电烙铁、热风枪。
0201 电阻上飞线，热风枪焊接 BGA 芯片等，这些都是要掌握的基本功，也没有捷径可走，一个字就是练。
大家都知道 BGA 难焊，作者也练废了很多，现在成功率不说 100%，也有 90% 以上。
电子产品是由一个个电子元器件组成的，了解其特性、学会选型，这也是基本功。
无源器件，像电阻、电容、电感，用的是最多的器件，一个高端的手机中需要用到上千个电容，电阻稍少一些。
晶体管，如二极管、三极管、MOS 管，应用也很多，仅次于电阻电容。
电源芯片，如 DC-DC、LDO、充电芯片。
其他的，如晶振、磁珠、存储器、继电器、传感器、RTC、ESD 保护器件等等，都是需要掌握的。
关于总线接口。
常见的，如 USB、UART、RS-232、RS-485 等；车载的，如 CAN、J1850、SW-CAN 等；三轴加速度计的 I2C 和 SPI 协议，温度传感器的 1-WIRE 协议；音频的 I2S 协议，SIM 卡的协议，内存的 DDR 协议等。
进阶内容，如 EMC 电磁兼容、电源完整性、信号完整性、射频威廉希尔官方网站设计等，这些内容，我也在持续学习中，建议大家学习。
做公众号以来，惊喜地发现，有一些我的读者，也开始写技术文章了，这是一件非常好的事情。
不管是博客，还是简单的 word 文档，都可以。
定时总结，可以培养自己的思考、自学、查阅、逻辑表达、文字整理等能力，输出意味着需要不断的输入，形成一个良好的正反馈。
其次是分享，拿我自己举例，刚进公司，部门培训，我会紧张，表达不清楚。
现在基本不存在这种问题。
我个人的经验就是：第一准备充分，也就是肚子里有“货”，有的说，准备的越多，输出的也就越多；第二是提炼表达，尽量不说废话；第三是逻辑性，分清主次。
海阔凭鱼跃，天高任鸟飞。

贴上思维导图，也是建议大家不断完善自己的知识体系，定时总结，持续提高，硬件的知识点还是非常多的。
一起加油！

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刘芳

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