硬件工程师如何零基础入门?
文章目录
- 1、书籍阅读
- 2、网站推荐
- 3、免费的教学课程推荐
- 4、知识体系的搭建
- 4.1 电子元器件知识学习
- 4.2 硬件开发工具的使用
- 4.3 PCB设计和电路设计
- 4.3 总线接口协议学习
- 4.4 进阶内容学习
这个问题关注有一段时间了,想找一个比较长的空闲的时间好好的回答一下。
首先我是一名硬件工程师,工作6年,从事过物联网、车载、智能硬件、手机平板等产品的硬件研发工作,我觉得我还是有一些发言权的。
不同行业的硬件工程师差别也是蛮大的,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,以及后期的调试及维护。
作为一个过来人,下面这些内容,建议好好看看,相信你会有很大的收获。
1、书籍阅读
硬件的入门需要先看基本的书籍,和工程实践结合紧密的课程有:电路分析、数字电路、模拟电路、高频电子等。
对于基础较差的,先看电路分析,再看模电和数电。
之前也单独写过一篇文章,推荐了一些很好的书籍。
如开关电源设计,推荐下面这本书。
如高速电路设计,推荐下面这本书。
完整地文章链接如下:学硬件设计,需要看哪些书籍?
2、网站推荐
除了日常的书籍,我们还会上网查一些资料,因为网络资源很复杂,筛选优质的信息很费时间,可能找了半天,找到的还是很劣质误导人的信息。
网站推荐站,也单独写过一篇文章:学习电子,有什么网站可以推荐?
3、免费的教学课程推荐
对于一些学生,购买高昂的教学视频,会有很大的经济压力,而且还不一定适合小白观看。
下面的视频都是大厂出品的,课程质量非常高,更重要的是免费!免费!免费!重要的事情说三遍。
点击阅读:这些视频课程,直接吹爆
4、知识体系的搭建
知道要看什么书,上什么网站学习,并配有不错的教学视频,接下来就是搭建自己的知识体系,并不断完善它。
因为硬件工程师要学的内容很多,我整理了一份思维导图。
4.1 电子元器件知识学习
电子产品是由一个个电子元器件组成的,了解其特性、原理、学会选型,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。
如果你不知道要学哪些电子元器件,没关系,我已经整理好了:硬件设计-知识体系思维导图
4.2 硬件开发工具的使用
电脑端软件,如原理图&PCB绘制工具,常用的有三个:Altium Designer、PADS、Cadence,对于入门的同学,推荐使用Altium Designer,上手会比较快一些。
如果你不知道如何使用,没关系,我整理了一下教学视频:AD软件视频教程
PADS一些芯片原厂用的很多,通信厂、手机厂,用PADS的也多。Cadence功能非常强大,入门难一点,上手之后,用起来很丝滑,很多大公司都在用。
然后就是原理图仿真工具,在研发前期,对于一些新的电路方案,我们可以选择仿真,来确定电路参数和电路的正确性。
在这里推荐TI的Tina,工具非常小巧,功能也非常强大。
之前也写过一篇文章,感兴趣的可以看看:Tina-TI——小巧好用又高效的原理图仿真软件
很多新手走完线之后,并不检查,也不会检查,不清楚PCB的检查规则,导致打板后出现很多问题,明明想设计通孔,结果打板回来是焊盘,过孔不对,走线不对,间距不对等等问题
。
如何有效的避免这些错误,推荐这个PCB DFM工具:用了这个工具,我设计的PCB再也没出过问题
测量工具,如万用表、示波器、电源、电子负载等,都是硬件工程师必须会的仪器,会帮助我们更多的分析问题解决问题。
可以参考下面这张图。
4.3 PCB设计和电路设计
在学习了工具及电子元器件知识后,接下来就是进行电路设计和PCB设计。
小白会说了,那么多电路,怎么学的过来了。当然了,这里说的是一些常见的并且常用的电路,通过学习这些电路,来提高自己分析电路、读懂电路的能力,会看了,会模仿了,然后才能设计电路。
写了一个硬件设计的专栏,登上了热销专栏榜第89名,感兴趣的可以看看。
4.3 总线接口协议学习
接下来就是接口协议的学习。
为啥要学这些东西,接口就像两个汽车之间的桥梁,如果你连桥梁都没建好,那汽车肯定无法行驶,协议则像交通规则,双方都遵守了规则,才不会出问题,这里的汽车就是电子里面的芯片。
4.4 进阶内容学习
硬件工程师是一个理论与实践结合非常紧密的工作,两则缺一不可。
所有的技能都是为产品而服务的,下面这些进阶内容,也非常重要。
像英语能力,因为大部分电子元器件的规格书都是全英文的,如果英语不过关,连基本的电子元器件选型都很困难。
像EMC电磁兼容,现在电子产品的要求越来越高,对环境的影响,对人的影响,包括出口的产品,很多是需要过各种各样的认证,这个时候产品的EMC设计就显得异常的重要。
海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。
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