我的硬件工程师成长之路
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电路设计和 PCB 设计展开的工作。
在整个产品的研发过程中,可以说电路设计和 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,再逐一攻克单元电路。
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。
数字电路、模拟电路、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、射频电路设计等,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。
一起加油!
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