超值干货 硬件工程师面试快问快答

你感受到来自各行各业的寒意了吗？

硬件工程师，如何在如今经济环境下安稳过冬或者逆流而上呢？硬件花园觉着不断锤炼自身的技术功底是必不可少的。而且掌握的技术不仅仅要有广度，还得追求深度！ 结合硬件花园这些年的经历，总结了一些硬件工程师职业发展道路上常用的知识点。在此分享给大家，也欢迎大家加入硬件花园技术交流群讨论。

电源

电源分配网络PDN

对于硬件工程师或者电子工程师来说，电源是首当其冲需要考虑的。设计威廉希尔官方网站 时需要选择合适的电源系统，比如威廉希尔官方网站 中只有3.3V、5V还是1.8V、3.3V、5V、12V或者其他电压。合适的电源系统，与成本也是相关的。在满足功能的前提下，当然是电源种类越少越精简，成本越低。

电源防护

任何一套威廉希尔官方网站 系统、一个电子产品基本上都离不开电源，而且电源接口是电磁干扰（比如浪涌）的主要传播路径之一。通常的防护手段是在电源入口增加防护器件，比如TVS，压敏电阻、气体放电管。当然选择哪种或哪几种防护器件，是需要根据实际情况进行选择的。

通讯接口威廉希尔官方网站

硬件工程师必须要熟知通讯接口威廉希尔官方网站 ，常见的有线通讯接口，有UART、USB、RS232、RS485、RS422、I2C、CAN、1-Wire、4-20mA。串行、并行的概念需要了解。PowerBus、电力线载波也可以学一学。

一般来说，长距离有线通信使用电流信号；接收端采集电压信号。原因是由于线缆存在阻抗，若用电压信号传输，末端电压无法保证！

想了解4-20mA电流环的朋友，可以看看这篇文章4~20mA电流环——过程控制系统用模拟信号标准。

控制威廉希尔官方网站

硬件工程师还会经常遇到需要控制某些威廉希尔官方网站 或器件启动和停止。比如，控制电机启停、指示灯闪亮。选择什么样的控制方式，首先需要分析被控器件的电气特性，属于阻性、感性还是容性负载，然后选择合适的威廉希尔官方网站 。比如控制电机，可能常用继电器，但其实还可以用光耦+可控硅。相比于继电器而言，后者没有机械损耗。

信号调理威廉希尔官方网站

硬件工程师在开发过程当中，很容易遇到采集某个小信号或者某种物理量的情形。这就要用到信号调理威廉希尔官方网站 。把小信号模拟量放大是最基本的，提高信噪比、提高动态范围、温度补偿则是高阶一些的技术。比如PD光电二极管信号的采集，就需要用到跨阻放大器，感兴趣的可以参考一文搞懂高速TIA跨阻放大器设计。

还有，采集电流信号也是硬件工程师常用的一种信号调理威廉希尔官方网站 。比如高侧电流检测威廉希尔官方网站 的设计。

EMC电磁兼容

硬件工程师肯定对电磁兼容不陌生，诸如浪涌、传导、脉冲群、辐射，这些测试项目是每个产品都需要测试到的。EMC其实包括两个方面EMS电磁抗扰度和EMI电磁干扰。具体内容可以参考这篇EMC电磁兼容基础知识篇（一）。

PCB相关

“1mm铜箔，1盎司铜厚，最大能通过的电流是多少？”这个问题，经常被面试官问道。究竟是多少呢？ 一方面我们可以通过下面的公式计算， I=KT0.44A0.725 K为修正系数，一般覆铜线在内层时取0.024，在外层时取0.048，T为最大温升，单位为摄氏度(铜的熔点是1060℃)，A为覆铜截面积，单位为mil2

(不是毫米mm，注意是squaremil)。 另一方面，还可以用软件计算，比如Saturn PCB Toolkit 。从这篇文章可以免费下载，免费又好用的PCB参数计算神器——Saturn PCB Toolkit。

结语

硬件工程师需要掌握的知识点包括但不局限于上面所罗列的。不过，硬件花园希望能为各位硬件小伙伴安稳过冬提供一些帮助。欢迎交流学习！

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