電子硬件工程師要求掌握的東西

第一篇：電子硬件工程師要求掌握的東西

電子硬件工程師要求掌握的東西（轉(zhuǎn)載）

覺得一個電子工程師/硬件工程師應(yīng)該有下面的能力：

1、模擬/數(shù)字電路的分析和設(shè)計。教科書上講的都應(yīng)該會,

包括分離元件和運(yùn)放的信號放大，濾波，波形產(chǎn)生，穩(wěn)壓電源,

邏輯化簡，基本觸發(fā)器，基本計數(shù)器、寄存器，脈沖產(chǎn)生和整

形，ADC、DAC,鎖相環(huán)等。要能定性和定量的分析和設(shè)計電路

的功能和性能，比如說穩(wěn)定性、頻率特性等。這些東西一般需

要日積月累才能到見多識廣，然后熟能生巧。

2、計算機(jī)組成原理和結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在的電子設(shè)備基本上沒有不

用到計算機(jī)的，所以對計算機(jī)一定要了解最好是熟悉。要明白

計算機(jī)是怎么工作的，軟件在計算機(jī)內(nèi)是怎么運(yùn)行的（最好自

己寫一寫程序），要熟悉常用計算機(jī)系統(tǒng)的外圍電路和接口，

并且要明白CPU和外圍電路是怎么協(xié)調(diào)工作的等等。最好能熟

悉MCS-51,寫程序不是問題，重要的是思路，但一定要做出來。

3、PCBo基本要求是4層板，要了解PCB對EMI、ESD的影

響并想辦法避免。PCB能做得既美觀又沒有問題是需要花時間

來訓(xùn)練的。

4、VHDLo在國外這是要求掌握基本技能，在國內(nèi)也正在普

及。主要是用來開發(fā)FPGA/CPLD器件和邏輯仿真，還有IC設(shè)計

也常用VHDL作輸入。就目前來說，如果對自己要求不是很高的

話可以不掌握。

如果時間和精力允許的話，可以學(xué)一學(xué)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)

構(gòu)等，當(dāng)然首先必須掌握好C(C++)語言，以便將來可以做(軟

/硬件)系統(tǒng)方面的工作。但模電/數(shù)電基礎(chǔ)一定要好，這是學(xué)

習(xí)其他的基礎(chǔ)。開始時一般從分析電路入手，要搞清楚一個電

路的電流是怎么流的，電壓是怎么產(chǎn)生的，電感、電容是怎么

沖放電的等等。從簡單到復(fù)雜，慢慢養(yǎng)成習(xí)慣，很多東西自然

而然就明白了。

電子硬件工程師要求掌握的東西

第一部分：硬件知識

一、數(shù)字信號

1、TTL和帶緩沖的TTL信號

2、RS232和定義

3、RS485/422(平衡信號)

4、干接點(diǎn)信號

二、模擬信號視頻

1、非平衡信號

2、平衡信號

三、芯片

1、封裝2、74073、74044、74005、74LS5736.ULN20037.

74LS2448、74LS2409、74LS24510、74LS138/23811、

CPLD(EPM7128)12,116113.max69114,max485/7517615、

mcl48916.mcl48817,ICL232/max23218.89C51

四、分立器件

1、封裝

2、電阻：功耗和容值

3、電容

1）獨(dú)石電容

2）瓷片電容

3）電解電容

4、電感

5、電源轉(zhuǎn)換模塊

6、接線端子

7、LED發(fā)光管8、8字（共陽和共陰）

9、三極管2N555110、蜂鳴器

五、單片機(jī)最小系統(tǒng)

1、單片機(jī)

2、看門狗和上電復(fù)位電路

3、晶振和瓷片電容

六、串行接口芯片

1、eeprom2＞串行I/O接口芯片

3、串行AD、DA4、串行LED驅(qū)動、max7129

七、電源設(shè)計

1、開關(guān)電源：器件的選擇

2、線性電源：

1）變壓器

2）橋

3）電解電容

3、電源的保護(hù)

1）橋的保護(hù)

2）單二極管保護(hù)

八、維修

1、電源

2、看門狗

3、信號

九、設(shè)計思路

1、電源：電壓和電流

2、接口：串口、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出

3、開關(guān)量信號輸出調(diào)理

1）TTL—繼電器

2）TTL—繼電器（反向邏輯）

3）TTL—固態(tài)繼電器

4）TTL-LED（8字）

5）繼電器一繼電器

6）繼電器一固態(tài)繼電器

4、開關(guān)量信號輸入調(diào)理

1）干接點(diǎn)一光耦

2）TTL—光耦

5、CPU處理能力的考慮

6、成為產(chǎn)品的考慮：

1）電路板外形：大小尺寸、異形、連接器、空間體積

2）電路板模塊化設(shè)計

3）成本分析

4）器件的冗余度

1.電阻的功耗

2.電容的耐壓值等

5）機(jī)箱

6）電源的選擇

7）模塊化設(shè)計

8）成本核算

1.如何計算電路板的成本？

2.如何降低成本？選用功能滿足價格便宜的器件

十、思考題

1、如何檢測和指示RS422信號

2、如何檢測和指示RS232信號

3、設(shè)計一個4位8字的顯示板

1）電源：DC12

2）接口:RS232

3）4位3”8字（連在一起）

4）亮度檢測

5）二級調(diào)光

4、設(shè)計一個33位1”8字的顯示板

1）電源：DC5V

2）接口:RS232

3）3排11位8字，分4個、3個、4個3組，帶行與行之

間帶間隔

4）單片機(jī)最小系統(tǒng)

5）譯碼邏輯

6）顯示驅(qū)動和驅(qū)動器件

5、設(shè)計一個PCL725和MOXAC168P的接口板

1）電源：DC5V

2）接口:PCL725/M0XA8個RS232

1.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62彎

3）開關(guān)量輸出信號調(diào)理：6個固態(tài)繼電器和8個繼電器，

可以被任何一路信號控制和驅(qū)動，接口：固態(tài)繼電器5.08直立,

繼電器3.81直立

4）開關(guān)量輸入調(diào)理：干接點(diǎn)閉合為1或0可選，接口：

3.81直立

5）RS232調(diào)理：

1.LED指示

2.前4路RS232全信號，后4路只需要TX、RX、0

3.無需光電隔離

4.接口形式：DB9（針）直立

第二部分：軟件知識

一、匯編語言

二、C51

該部分可以從市場上買到的N種開發(fā)板上學(xué)到，至于第一

部分，需要人來帶吧。為什么要掌握這些知識？

實(shí)際上，電子工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想

（程序），完成原來的這些器件分離時無法完成的功能，做成

一個成品。所需要的技能越高、功能越復(fù)雜成本越低、市場上

對相應(yīng)的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自

身的價值。從成本到產(chǎn)品售出，之間的差價就是企業(yè)的追求。

作為企業(yè)的老板，是在市場上去尋找這樣的應(yīng)用；對電子工程

師而言，是將老板提出的需求或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原則

（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在最

短的時間內(nèi)完成。最短的時間，跟電子工程師的熟練程度、工

作效率和工作時間直接有關(guān)。這就是電子工程師的價值將電子

產(chǎn)品抽象成一個硬件的模型，大約有以下組成：

1）輸入

2）處理核心

3）輸出

輸入基本上有以下的可能：

1）鍵盤

2）串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB）

3）開關(guān)量（TTL,電流環(huán)路，干接點(diǎn)）

4）模擬量（4?20ma、O^lOma,0~5V（平衡和非平衡信號））

輸出基本上有以下組成：

1）串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB）

2）開關(guān)量（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動）

3）模擬量（4?20ma,O^lOma,0?5V（平衡和非平衡信號））

4）LED顯示：發(fā)光管、八字

5）液晶顯示器

6）蜂鳴器

處理核心主要有：

1)8位單片機(jī)，主要就是51系列

2)32位arm單片機(jī)，主要有atmel和三星系列

51系列單片機(jī)現(xiàn)在看來，只能做一些簡單的應(yīng)用，說白了,

這個芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來

做；還可以在arm上加一個操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫

最近三星的arm受到追捧，價格便宜，以太網(wǎng)和USB的接口也

有，周立功的開發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學(xué)習(xí)ARM的產(chǎn)品來說，應(yīng)

該是最好的；作為工業(yè)級的控制，是不是合適，在網(wǎng)友中有不

同的看法和爭議。本公司使用atmelARM91系列開發(fā)的1個室外

使的產(chǎn)品，在北京室外使用，沒有任何的通風(fēng)和加熱的措施，

從去年的5月份到現(xiàn)在，運(yùn)行情況良好。已經(jīng)有個成功應(yīng)用的

案例。

但對于初學(xué)者來說，應(yīng)該從51著手，一方面，51還是入

門級的芯片，作為初學(xué)者練手還是比較好的，可以將以上的概

念走一遍；很多特殊的單片機(jī)也是在51的核的基礎(chǔ)上增加了一

些I/O和A/D、D/A；也為今后學(xué)習(xí)更高一級的單片機(jī)和ARM打

下基礎(chǔ)

再說了，哪個老板會將ARM級別的開發(fā)放在連51也沒有學(xué)

過的新手手中在51上面去做復(fù)雜的并行擴(kuò)展是沒有必要的，比

如，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接買帶有A/D、D/A

的單片機(jī)；或者直接使用ARM,它的I/O口線口多?？梢允褂?/p>

I2C接口的芯片，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口擴(kuò)展

LED顯示,例如MAX7219等芯片

市面上一些比較古老的書籍中還有一些并行擴(kuò)展的例子，

如：RAM、EPROM,A/D、D/A等，我覺得已經(jīng)沒有必要去看了，

知道歷史上有這些一回事就行了這些知識，是所有產(chǎn)品都具備

的要素。所以要學(xué)，再具體應(yīng)用

第二篇：電子硬件工程師要求掌握的東西

電子硬件工程師要求掌握的東西

覺得一個電子工程師/硬件工程師應(yīng)該有下面的能力：

1、模擬/數(shù)字電路的分析和設(shè)計。教科書上講的都應(yīng)該會,

包括分離元件和運(yùn)放的信號放大，濾波，波形產(chǎn)生，穩(wěn)壓電源,

邏輯化簡，基本觸發(fā)器，基本計數(shù)器、寄存器，脈沖產(chǎn)生和整

形，ADC、DAC,鎖相環(huán)等。要能定性和定量的分析和設(shè)計電路

的功能和性能，比如說穩(wěn)定性、頻率特性等。這些東西一般需

要日積月累才能到見多識廣，然后熟能生巧。

2、計算機(jī)組成原理和結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在的電子設(shè)備基本上沒有不

用到計算機(jī)的，所以對計算機(jī)一定要了解最好是熟悉。要明白

計算機(jī)是怎么工作的，軟件在計算機(jī)內(nèi)是怎么運(yùn)行的（最好自

己寫一寫程序），要熟悉常用計算機(jī)系統(tǒng)的外圍電路和接口，

并且要明白CPU和外圍電路是怎么協(xié)調(diào)工作的等等。最好能熟

悉MCS-51,寫程序不是問題，重要的是思路，但一定要做出來。

3、PCBo基本要求是4層板，要了解PCB對EMI、ESD的影

響并想辦法避免。PCB能做得既美觀又沒有問題是需要花時間

來訓(xùn)練的。

4、VHDLo在國外這是要求掌握基本技能，在國內(nèi)也正在普

及。主要是用來開發(fā)FPGA/CPLD器件和邏輯仿真，還有IC設(shè)計

也常用VHDL作輸入。就目前來說，如果對自己要求不是很高的

話可以不掌握。

如果時間和精力允許的話，可以學(xué)一學(xué)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)

構(gòu)等，當(dāng)然首先必須掌握好C（C++）語言，以便將來可以做（軟

/硬件）系統(tǒng)方面的工作。但模電/數(shù)電基礎(chǔ)一定要好，這是學(xué)

習(xí)其他的基礎(chǔ)。開始時一般從分析電路入手，要搞清楚一個電

路的電流是怎么流的，電壓是怎么產(chǎn)生的，電感、電容是怎么

沖放電的等等。從簡單到復(fù)雜，慢慢養(yǎng)成習(xí)慣，很多東西自然

而然就明白了。

電子硬件工程師要求掌握的東西第一部分：硬件知識

一、數(shù)字信號

1、TTL和帶緩沖的TTL信號

2、RS232和定義

3、RS485/422（平衡信號）

4、干接點(diǎn)信號

二、模擬信號視頻

1、非平衡信號

2、平衡信號

三、芯片

1、封裝2、74073、74044、7400

5、74LS573

6、ULN20037、74LS2448、74LS2409、74LS24510、

74LS138/238

11、CPLD(EPM7128)

12、1161

13、max691

14、max485/75176

15、me1489

16、me1488

17、ICL232/max23218.89C51

四、分立器件

1、封裝

2、電阻：功耗和容值

3、電容1）獨(dú)石電容2）瓷片電容3）電解電容

4、電感

5、電源轉(zhuǎn)換模塊

6、接線端子

7、LED發(fā)光管8、8字（共陽和共陰）

9、三極管2N5551

10、蜂鳴器

五、單片機(jī)最小系統(tǒng)

1、單片機(jī)

2、看門狗和上電復(fù)位電路

3、晶振和瓷片電容

六、串行接口芯片

1、eeprom

2、串行I/O接口芯片

3、串行AD、DA

4、串行LED驅(qū)動、max7129

七、電源設(shè)計

1、開關(guān)電源：器件的選擇

2、線性電源：1）變壓器2）橋

3）電解電容

3、電源的保護(hù)1）橋的保護(hù)

2）單二極管保護(hù)

八、維修

1、電源

2、看門狗

3、信號

九、設(shè)計思路

1、電源：電壓和電流

2、接口：串口、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出

3、開關(guān)量信號輸出調(diào)理1）TTL一繼電器

2）TTL-繼電器（反向邏輯）3）TTL—固態(tài)繼電器

4）TTL-LED（8字）5）繼電器一繼電器6）繼電器一固態(tài)繼電器

4、開關(guān)量信號輸入調(diào)理1）干接點(diǎn)一光耦2）TTL—光耦

5、CPU處理能力的考慮

6、成為產(chǎn)品的考慮：

1）電路板外形：大小尺寸、異形、連接器、空間體積2）電

路板模塊化設(shè)計3）成本分析

4）器件的冗余度1.電阻的功耗

2.電容的耐壓值等5）機(jī)箱

6）電源的選擇7）模塊化設(shè)計8）成本核算

1.如何計算電路板的成本？

2.如何降低成本？選用功能滿足價格便宜的器件

十、思考題

1、如何檢測和指示RS422信號

2、如何檢測和指示RS232信號

3、設(shè)計一個4位8字的顯示板1）電源：DC122）接口：

RS2323）4位3”8字（連在一起）4）亮度檢測5）二級調(diào)光

4、設(shè)計一個33位1”8字的顯示板

1）電源：DC5V2）接口：RS2323）3排11位8字，分4個、3

個、4個3組，帶行與行之間帶間隔4）單片機(jī)最小系統(tǒng)5）譯碼

邏輯

6）顯示驅(qū)動和驅(qū)動器件

5、設(shè)計一個PCL725和M0XAC168P的接口板1）電源：

DC5V2）接口:PCL725/M0XA8個RS2321.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62彎

3）開關(guān)量輸出信號調(diào)理：6個固態(tài)繼電器和8個繼電器，

可以被任何一路信號控制和驅(qū)動，接口：固態(tài)繼電器5.08直立,

繼電器3.81直立4）開關(guān)量輸入調(diào)理：干接點(diǎn)閉合為1或0可

選，接口：3.81直立5）RS232調(diào)理：1.LED指示

2.前4路RS232全信號，后4路只需要TX、RX、03.無需

光電隔離

4.接口形式：DB9（針）直立第二部分：軟件知識

、匯編語言

二、C51該部分可以從市場上買到的N種開發(fā)板上學(xué)到，

至于第一部分，需要人來帶吧。為什么要掌握這些知識？

實(shí)際上，電子工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想

（程序），完成原來的這些器件分離時無法完成的功能，做成

一個成品。所需要的技能越高、功能越復(fù)雜成本越低、市場上

對相應(yīng)的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自

身的價值。從成本到產(chǎn)品售出，之間的差價就是企業(yè)的追求。

作為企業(yè)的老板，是在市場上去尋找這樣的應(yīng)用；對電子工程

師而言，是將老板提出的需求或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原則

（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在最

短的時間內(nèi)完成。最短的時間，跟電子工程師的熟練程度、工

作效率和工作時間直接有關(guān)。這就是電子工程師的價值將電子

產(chǎn)品抽象成一個硬件的模型，大約有以下組成：1）輸入2）處理

核心3）輸出

輸入基本上有以下的可能：1）鍵盤

2）串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB）3）開關(guān)量

（TTL,電流環(huán)路，干接點(diǎn)）

4）模擬量（4?20ma、（TlOma、0~5V（平衡和非平衡信號））

輸出基本上有以下組成：

1）串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB）2）開關(guān)量

（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動）

3）模擬量（4?20ma,O^lOma,0~5V（平衡和非平衡信號））

4）LED顯示：發(fā)光管、八字5）液晶顯示器6）蜂鳴器

處理核心主要有:

1)8位單片機(jī)，主要就是51系列

2)32位arm單片機(jī)，主要有atmel和三星系列

51系列單片機(jī)現(xiàn)在看來，只能做一些簡單的應(yīng)用，說白了,

這個芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來

做；還可以在arm上加一個操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫

最近三星的arm受到追捧，價格便宜，以太網(wǎng)和USB的接口也

有，周立功的開發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學(xué)習(xí)ARM的產(chǎn)品來說，應(yīng)

該是最好的；作為工業(yè)級的控制，是不是合適，在網(wǎng)友中有不

同的看法和爭議。本公司使用atmelARM91系列開發(fā)的1個室外

使的產(chǎn)品，在北京室外使用，沒有任何的通風(fēng)和加熱的措施，

從去年的5月份到現(xiàn)在，運(yùn)行情況良好。已經(jīng)有個成功應(yīng)用的

案例。

但對于初學(xué)者來說，應(yīng)該從51著手，一方面，51還是入

門級的芯片，作為初學(xué)者練手還是比較好的，可以將以上的概

念走一遍；很多特殊的單片機(jī)也是在51的核的基礎(chǔ)上增加了一

些I/O和A/D、D/A；也為今后學(xué)習(xí)更高一級的單片機(jī)和ARM打

下基礎(chǔ)

再說了，哪個老板會將ARM級別的開發(fā)放在連51也沒有學(xué)

過的新手手中在51上面去做復(fù)雜的并行擴(kuò)展是沒有必要的，比

如，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接買帶有A/D、D/A

的單片機(jī)；或者直接使用ARM,它的I/O口線口多。可以使用

I2C接口的芯片，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口擴(kuò)展

LED顯示,例如MAX7219等芯片

市面上一些比較古老的書籍中還有一些并行擴(kuò)展的例子，

如：RAM、EPROM,A/D、D/A等，我覺得已經(jīng)沒有必要去看了，

知道歷史上有這些一回事就行了這些知識，是所有產(chǎn)品都具備

的要素。所以要學(xué)，再具體應(yīng)用。

第二部分：軟件知識

一、匯編語言

二、C51

該部分可以從市場上買到的N種開發(fā)板上學(xué)到，至于第一

部分，需要人來帶吧。為什么要掌握這些知識？實(shí)際上，電子

工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原

來的這些器件分離時無法完成的功能，做成一個成品。所需要

的技能越高、功能越復(fù)雜、成本越低、市場上對相應(yīng)的東東的

需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自身的價值。從成

本到產(chǎn)品售出，之間的差價就是企業(yè)的追求。作為企業(yè)的老板,

是在市場上去尋找這樣的應(yīng)用；對電子工程師而言，是將老板

提出的需求或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原則（成本最低、可靠性

最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在最短的時間內(nèi)完成。最

短的時間，跟電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時間直

接有關(guān)。這就是電子工程師的價值。

將電子產(chǎn)品抽象成一個硬件的模型，大約有以下組成：

1）輸入

2）處理核心

3）輸出

輸入基本上有以下的可能：

1）鍵盤

2）串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB）

3）開關(guān)量（TTL,電流環(huán)路，干接點(diǎn)）

4）模擬量（4?20ma、（TlOma、O~5V（平衡和非平衡信號））

輸出基本上有以下組成：

1）串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB）

2）開關(guān)量（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動）

3）模擬量（4?20ma,O^lOma,O~5V（平衡和非平衡信號））

4）LED顯示：發(fā)光管、八字

5）液晶顯示器

6）蜂鳴器

處理核心主要有：

1）8位單片機(jī)，主要就是51系列

2）32位arm單片機(jī)，主要有atmel和三星系列

51系列單片機(jī)現(xiàn)在看來，只能做一些簡單的應(yīng)用，說白了，

這個芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來

做；還可以在arm上加一個操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫。

最近三星的arm受到追捧，價格便宜，以太網(wǎng)和USB的接口也

有，周立功的開發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學(xué)習(xí)ARM的產(chǎn)品來說，應(yīng)

該是最好的；作為工業(yè)級的控制，是不是合適，在網(wǎng)友中有不

同的看法和爭議。本公司使用atmelARM91系列開發(fā)的1個室外

使用的產(chǎn)品，在北京室外使用，沒有任何的通風(fēng)和加熱的措施，

從去年的5月份到現(xiàn)在，運(yùn)行情況良好。已經(jīng)有個成功應(yīng)用的

案例。但對于初學(xué)者來說，應(yīng)該從51著手，一方面，51還是

入門級的芯片，作為初學(xué)者練手還是比較好的，可以將以上的

概念走一遍；很多特殊的單片機(jī)也是在51的核的基礎(chǔ)上增加了

一些I/O和A/D、D/A；也為今后學(xué)習(xí)更高一級的單片機(jī)和ARM

打下基礎(chǔ)。再說了，哪個老板會將ARM級別的開發(fā)放在連51也

沒有學(xué)過的新手手中？在51上面去做復(fù)雜的并行擴(kuò)展是沒有必

要的，比如，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接買帶有

A/D、D/A的單片機(jī)；或者直接使用ARM,它的I/O口線口多。

可以使用I2C接口的芯片，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A,以及SPI

接口擴(kuò)展LED顯示，例如：MAX7219等芯片。市面上一些比較

古老的書籍中還有一些并行擴(kuò)展的例子，如：RAM.EPROM,A/D、

D/A等，我覺得已經(jīng)沒有必要去看了，知道歷史上有這些一回

事就行了；這些知識，是所有產(chǎn)品都具備的要素。所以要學(xué)，

再具體應(yīng)用。

說一個小的故事：野人獻(xiàn)曝。

從前，有一個農(nóng)民，冬天干了活后，休息曬太陽。好舒服

呀。他想，這么舒服的享受，我要獻(xiàn)給國王，讓他也能得到享

受。于是他興沖沖地到了王宮，將他的寶貴經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給了國王。

我現(xiàn)在就象這個農(nóng)民，把自己認(rèn)為很寶貴的經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給大家。希

望大家多提寶貴意見；拍板磚也可以，罵我也無所謂，呵呵，

隨便。

第一課：51單片機(jī)最小系統(tǒng)

實(shí)際上，51單片機(jī)核心外圍電路是很簡單的，一個單片機(jī)

H—個看門狗H—個晶振+2個磁片電容;

1.單片機(jī)：atmel的89C51系列、winbond的78E52系列,

還有philips的系列，都差不多；現(xiàn)在有一些有ISP（在線下

載的），就更好用了；

2.看門狗：種類很多，我常用的有max691/call61和

DS1832等，具體看個人習(xí)慣、芯片工作電壓、封裝等。Max系

列和DS系列，還有IMP公司的，種類很多，一般只需要有最基

本的功能就可以了；原來我使用max691,但是max691比較貴,

因?yàn)樗须姵厍袚Q功能，后來新設(shè)計電路板，就都采用call61

To很早以前的電路設(shè)計中，現(xiàn)在可能還有人使用，使用一個

電阻和一個電容達(dá)成的上

電復(fù)位電路；但是，這樣的復(fù)位電路一個是不可靠，為什

么不可靠，網(wǎng)絡(luò)上能找得到專門論述復(fù)位電路的文章；更重要

的是，51系列的單片機(jī)比較容易受到干擾；沒有看門狗電路是

不行的，當(dāng)程序跑飛時，回不來了，死在那里。常規(guī)的做法是

買一個專門的看門狗電路，完成復(fù)位電路和看門狗電路的功能。

這些芯片的資料很容易在網(wǎng)絡(luò)上找到，通常使用百度搜索就可

以了；看見有PDF的字樣，就點(diǎn)擊下載；使用網(wǎng)際快車

flashget下載也是最好的；這些資料通常是pdf格式的文件，

所以，還需要一個pdf的閱讀器。

百度網(wǎng)址：http：//

PDF閱讀器下載網(wǎng)址：http：//

實(shí)際上，有了百度和其它的搜索引擎，很方便下載到這些

芯片的資料，比光盤還方便，不需要去到處找。單片機(jī)和單片

機(jī)抗干擾能力是不一樣的。如果你的產(chǎn)品是工作在干擾比較大

的環(huán)境，可以試試選用不同品牌的單片機(jī)；原來我在一個光電

所，做YAG激光治療機(jī)的控制部分，脈沖激光機(jī)的電源放電的

時候，能量是很大的，在采取了所有能夠想到的光電隔離等措

施之后，還是不行；后來，選用了intel的8031,就可以了。

小聲的說：當(dāng)時的philips的單片機(jī)抗干擾性能是最差的，可

能跟Philips主要是用在民用領(lǐng)域有關(guān)。現(xiàn)在不知道怎么樣了，

有人知道的話告訴我。單片機(jī)的輸入輸出口線是最容易引進(jìn)干

擾的地方；在嚴(yán)重干擾的情況下，需要將所有的口線光電隔離。

3.晶振：一般選用11.0592M,因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600

波特率和19200波特率；也可以使用36.864M,這個頻率是

1.8432M的20倍，看別人的電路板上用過，我也沒有用到。這

2種晶振很容易買到，價錢跟12M的一樣。書上說，12M的晶振

也能得到9600的波特率，但是，實(shí)際用的時候，會每隔一段時

間就出錯一次，好像累積誤差一樣，比較奇怪。即使你的單片

機(jī)系統(tǒng)不使用RS232接口，也可以做一個Rs232,留著做測試,

或者預(yù)留等等，沒有壞處。除非你的單片機(jī)系統(tǒng)的口線不夠用

To

4.磁片電容：22pf-30pf,可以在有些書上找到什么晶振

頻率對應(yīng)什么容量的磁片電容，但是，我都是隨便拿來使用，

反正在11.0592M下，都沒有問題；如果你用到了更高的頻率，

最好還是找找資料看看。

參見以下電路圖：

如果你的單片機(jī)系統(tǒng)沒有工作，檢查步驟如下:

1.查看門狗的復(fù)位輸出，可能的話在電路板上加一個LED,

下拉，這樣看起來就更方便；要是看門狗復(fù)位信號有，往下；

2.查單片機(jī)，看看管腳有沒有問題；一般編程器能夠?qū)⒊?/p>

序?qū)懭耄f明單片機(jī)是好的；最好手頭上準(zhǔn)備一個驗(yàn)證過的單

片機(jī)，內(nèi)部有一個簡單的程序，比如，在某個口線上輸出1個

1秒占空比的方波等，可以使用萬用表測量。加一句：

設(shè)計產(chǎn)品時，要在關(guān)鍵的地方：電源、串口、看門狗的輸

出和輸入、I/O口等加不同顏色的LED指示，便于調(diào)試；作為

批量大的產(chǎn)品，可以去掉部分LED,一

方面是降低成本、一方面是流程保密；3.再查磁片電容，

有些瓷片電容質(zhì)量不行，干脆換了；順便說一下，換器件最好

使用吸錫帶，將焊盤內(nèi)的錫吸干凈，再將器件拔出，這樣不會

損傷焊盤內(nèi)的過孔；再將新的瓷片電容焊接上去的時候，用萬

用表量量是好的再焊；

4.最后只有換晶振了；切記要買好的晶振，有些品牌質(zhì)量

比較好。

5.以上按照以上步驟檢測時，將無關(guān)的外圍芯片去掉；因

為有一些是外圍器件的故障導(dǎo)致單片機(jī)最小系統(tǒng)沒有工作。

第二課基本的芯片和分立器件

2.1簡述

2.274系列

2.3CD4000系列

2.4光耦與光電管

2.5三極管

2.6電容電阻

2.7固態(tài)繼電器

2.8繼電器

2.9變壓器和三端穩(wěn)壓器

2.10開關(guān)電源芯片

2.11封裝知識、芯片批號等

2.12接插件

2.13器件選購的知識

第三課數(shù)字量的輸入輸出

第四課單片機(jī)的通訊接口

第五課單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的硬件構(gòu)思

第六課單片機(jī)程序的框架（匯編版本）

第七課模擬量的輸入輸出

各位多提寶貴意見。

保證實(shí)用。如果程序里面有一些例程，也是已經(jīng)經(jīng)過測試

可以拿來就用的；實(shí)際上是我早年的一些產(chǎn)品的程序的一部分;

不好意思，都是匯編的。寫的時間只有周末會多一些，可以保

證做到一周一課；盡量能夠提前，但是這要看看工作忙不忙了。

坊間有一些參考書，準(zhǔn)備今天上午到北京中發(fā)市場轉(zhuǎn)了一圈，

我記得以下參考書目

較好：

1.周航慈：《單片機(jī)程序設(shè)計》

2.徐涵芳：《MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計》

3.何立民：《......》

有了這些就基本夠用了；其它的很多都是資料的翻譯；如

果英文不好，可以看看；

英文好的話，可以不必了，省電錢買開發(fā)系統(tǒng)和編程器、

開發(fā)板什么的，需要什么

資料直接下載PDF文件好了。

要想成為電子工程師，需要寬帶，在家里安裝包月的adsl

或者長寬，絕對值得。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)上什么都有了，就是一個

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，要好好利用。網(wǎng)上自有黃金屋，網(wǎng)上自有顏如

玉……

第二課基本的芯片和分立器件

2.1簡述

有必要對以下系列的芯片和分立器件進(jìn)行介紹。除了單片

機(jī)作為控制器的核心外，作為一個產(chǎn)品，由很多東西構(gòu)成；所

以，在講系統(tǒng)之前，先將這些零零碎碎的東西一并交待。就好

像一棟房子，有各種各樣的構(gòu)件組成，下面的這些東東就像石專

瓦一樣，沒有不行。

2.274系列芯片

74系列的芯片的下載地址：

http：//

http：//

74系列的芯片是古老的一族，大部分的芯片現(xiàn)在均已不用

了，但是，實(shí)際上，在目前的系統(tǒng)中，還能看到一些芯片，有

些芯片現(xiàn)在還在系統(tǒng)中使用，例如：

1、7404-6個反相門

下載地址：

http：//

http：//www.xiexiebang.com.tw/pdf_file/CD4060.PDF

2.4ULN2003/ULN2008它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是達(dá)林頓的,專門用

來驅(qū)動繼電器的芯片，甚至在芯片內(nèi)部做了一個消線圈反電動

勢的二極管。ULN2003的輸出端允許通過IC電流200mA,飽和

壓降VCE約IV左右，耐壓BVCEO約為36V。用戶輸出口的外接

負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開路輸出，輸出電流大,

故可以直接驅(qū)動繼電器或固體繼電器(SSR)等外接控制器件，也

可直接驅(qū)動低壓燈泡。經(jīng)常在工控的板卡中見到這個芯片。有

個完全一樣的型號：MC1413,不過現(xiàn)在好像不怎么見到這個型

號了，但是管腳與2003完全兼容。ULN2003可以驅(qū)動7個繼電

器；ULN2008驅(qū)動8個繼電器。

ULN2003下載地址：

http：//www.xiexiebang.com/document/detail.asp?pdid=

14821

2ULN2008下載地址:沒有找到。奇怪啊。

2.5光耦

光耦是做什么用的？光耦是用來隔離輸入輸出的，主要是

隔離輸入的信號。在各種應(yīng)用中，往往有一些遠(yuǎn)距離的開關(guān)量

信號需要傳送到控制器，如果直接將這

些信號接到單片機(jī)的I/O上，有以下的問題:

1)信號不匹配，輸入的信號可能是交流信號、高壓信號、

按鍵等干接點(diǎn)信號；

2)比較長的連接線路容易引進(jìn)干擾、雷擊、感應(yīng)電等，不

經(jīng)過隔離不可靠

所以，需要光耦進(jìn)行隔離，接入單片機(jī)系統(tǒng)。

常見的光耦有：

1)TLP521-1/TLP521-2/TLP521-4,分別是1個光耦、2個

光耦和4個光耦，HP公司

和***的東芝公司生產(chǎn)。

下載地址：

http：//www.xiexiebang.com.tw/pdf_file/TLP521-l-

2,4.PDF

發(fā)光管的工作電流要在10mA時，具有較高的轉(zhuǎn)換速率；

在5V工作時，上拉電阻不小于5K,一般是10K；太小容易

損壞光耦；

2)4N25/4N35,motorola公司生產(chǎn)

下載地址：

http：//www.xiexiebang.com.tw/pdf_fi1e/4N25-8,35-

7,HllAl-5.PDF隔離電壓高達(dá)5000V；

3)6N136,HP公司生產(chǎn)

下載地址：

http：//www.xiexiebang.com.tw/pdf_file/6N135-6.PDF

要想打開6N136,需要比較大的電流，大概在15?20mA左

右，才能發(fā)揮高速傳輸數(shù)據(jù)的作用。如果對速率要求不高，其

實(shí)TLP521-1也可以用，實(shí)際傳輸速率可以到19200波特率。

選擇光耦看使用場合，tlp521-l是最常用的，也便宜，大概

0.7~1元；要求隔離電壓高的，選用4N25/4N35,大概在3元左

右；要求在通訊中高速傳輸數(shù)據(jù)的，選用6N136,大概在4元

左右。

光耦應(yīng)用的原理框圖如下所示：

1.輸入干接點(diǎn)隔離

2.輸入TTL電平隔離

3.輸入交流信號隔離

4.輸出RS232信號隔離

5.輸出RS422信號隔離

光耦除了隔離數(shù)字量外，還可以用來隔離模擬量。將在今

后的章節(jié)中描述。

2.6三極管

2.7光電管

2.8電容

2.9電阻

2.10固態(tài)繼電器

2.11繼電器

2.12變壓器與整流橋

2.13三端穩(wěn)壓器

2.14開關(guān)電源芯片

2.15封裝知識、芯片批號等

2.16接插件

2.17器件選購的知識

2.6三極管

2.6.1三極管的4種工作狀態(tài)

1）飽和導(dǎo)通狀態(tài)飽和導(dǎo)通:02）截止?fàn)顟B(tài)飽和導(dǎo)通=13）線性

放大狀態(tài)

作為低頻放大器時使用，具體的可參見有關(guān)電子線路的書

籍；

4）非線性工作狀態(tài)

在無線電通信系統(tǒng)中，作為混頻器等使用。具體的可參見

有關(guān)電子線路的書籍；愚記得南京工學(xué)院也就是現(xiàn)在的東南大

學(xué)在80年代初期有一套《電子線路》5本，是電子專業(yè)的書籍,

比較難懂；現(xiàn)在，即使是在電子專業(yè)的學(xué)生中，也應(yīng)該降低了

對三極管的哪些復(fù)雜的參數(shù)的要求了吧；在實(shí)際使用時，即使

是模擬電路、非線性電路，也都是集成電路了，誰還使用三極

管自己做呢？如果萬一需要，現(xiàn)學(xué)也來得及。這套書很強(qiáng)的。

編寫人在那個年代肯定都是牛人。學(xué)三極管這些參數(shù)很繁瑣的,

要是現(xiàn)在的非電子類的大學(xué)生或者大專生們還學(xué)這些玩意，我

只能說是學(xué)校在誤人子弟了。好多學(xué)校都在擴(kuò)招，很多學(xué)生念

了4年下來，學(xué)了一堆過時的理論，跟實(shí)際的東西一點(diǎn)沒有接

軌，不知道7407是干什么用得，不知道三極管的幾個狀態(tài)；我

只能無話可說。所以，念了4年下來，跟企業(yè)的需求還有一段

距離，還需要從頭來過；聰明的學(xué)生趕緊抓住機(jī)會去學(xué)習(xí)，去

實(shí)習(xí)，這樣，還可以趕緊補(bǔ)上實(shí)際應(yīng)用的這一課。言歸正傳。

參見下圖：

當(dāng)單片機(jī)的口線輸出電平為1時，三極管的be結(jié)導(dǎo)通，ce

結(jié)導(dǎo)通，輸出的電壓值為0V；

當(dāng)單片機(jī)的口線輸出電平為0時，三極管的be結(jié)不導(dǎo)通，

ce結(jié)截止，輸出的電壓值為5V；

在這種數(shù)字電路的應(yīng)用中，相當(dāng)于三極管是一個反相開路

門。

計算是否導(dǎo)通，公式如下：

I=B（放大倍數(shù)，希臘字母的貝塔）Xlbe當(dāng)Ice〈i時，

即為飽和導(dǎo)通；相差越大，飽和程度越深，vce越小，三極管

的輸出內(nèi)阻越小；這個概念要用到光電管中。設(shè)計使用時大概

算算，心里有個數(shù)；在電路板上試試，行的通，那就是它了。

可以測量vce值，至少要小于0.lv就可以了。常用的pnp三極

管是2n5551,驅(qū)動40ma的led（電壓在24v）、蜂鳴器等均沒

有問題。＜p=""＜/i時，即為飽和導(dǎo)通；相差越大，飽和程度越

深，vce越小，三極管的輸出內(nèi)阻越?。贿@個概念要用到光電

管中。設(shè)計使用時大概算算，心里有個數(shù)；在電路板上試試，

行的通，那就是它了?？梢詼y量vce值，至少要小于O.lv就可

以了。常用的pnp三極管是2n5551,驅(qū)動40ma的led（電壓在

24v）、蜂鳴器等均沒有問題。＜

2.6.2三極管的具體應(yīng)用

實(shí)際上，已經(jīng)有象7407、ULN2003可以取代三極管在數(shù)字

電路中的作用；但是，有時是受到PCB面積的制約，有時是為

了降低成本，有時是因?yàn)椴季址奖?，??2個輸出點(diǎn)時，還是

可以使用三極管來做驅(qū)動的。

例如：驅(qū)動一個蜂鳴器；往往系統(tǒng)中的蜂鳴器跟其它驅(qū)動

設(shè)備，繼電器等，距離較遠(yuǎn)；這時，沒有必要使用一片7407,

或者ULN2003來驅(qū)動；驅(qū)動的接口如下：

Re：從51初學(xué)者到電子工程師（轉(zhuǎn)帖）

2.7光電管

我這里所謂的光電管有2種：

1）反射型光電管

2）對射型光電管

這2種產(chǎn)品在市場上又可分為調(diào)理好的和沒有調(diào)理好的；

這2種光電管在電子產(chǎn)品世界和電子技術(shù)應(yīng)用雜志上都有大量

的廣告。隨便找一本都有。我所說的調(diào)理

好的指的是內(nèi)部已經(jīng)加了限流電阻和輸出的放大驅(qū)動電路

To它的特點(diǎn)是只有3根線，電源2根，輸出信號一根，TTL

電平的；但是，有時受到某種限制，需要使用沒有調(diào)理好的，

怎么辦呢？參見下圖：光電管原理框圖這種沒有調(diào)理好的光電

管在使用時，需要做一塊小的電路板，在發(fā)光管加限流電

第三篇：電子硬件工程師要求

硬件工程師要求

基于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際項(xiàng)目詳細(xì)理解并掌握成為合格的硬件

工程師的最基本??.基本上就可以成為一個合格分:硬件知識

一、數(shù)字信.一基于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際項(xiàng)目詳細(xì)理解并掌握成

為合格的硬件工程師的最基本知識。

1）基本設(shè)計規(guī)范

2）CPU基本知識、架構(gòu)、性能及選型指導(dǎo)

3)MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及

選型指導(dǎo)

4)網(wǎng)絡(luò)處理器(INTEL、MOTOROLA,IBM)的基本知識、架構(gòu)、

性能及選型

5)常用總線的基本知識、性能詳解

6)各種存儲器的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計要點(diǎn)及選型

7)Datacom,Telecom領(lǐng)域常用物理層接口芯片基本知識,

性能、設(shè)計要點(diǎn)及選型

8)常用器件選型要點(diǎn)與精華

9)、CPLD、EPLD的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計要點(diǎn)及選型指導(dǎo)

10)VHDL和VerilogHDL介紹

11)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

12)國內(nèi)大型通信設(shè)備公司硬件研究開發(fā)流程

最流行的EDA工具指導(dǎo)

熟練掌握并使用業(yè)界最新、最流行的專業(yè)設(shè)計工具

1)Innoveda公司的ViewDraw,Power,Cam350

2)CADENCE公司的OrCad,Allegro,Spectra

3)Altera公司的MAX+PLUSII

4)學(xué)習(xí)熟練使用VIEWDRAW.ORCAD、POWERPCS.SPECCTRA,

ALLEGRO.CAM350,MAX+PLU等工具

5)XILINX公司的FOUNDATION,ISE

一.硬件總體設(shè)計

掌握硬件總體設(shè)計所必須具備的硬件設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計思路

1)產(chǎn)品需求分析

2）開發(fā)可行性分析

3）系統(tǒng)方案調(diào)研

4）總體架構(gòu)，CPU選型，總線類型

5）數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域主流CPU：M68k系列，

PowerPC860,PowerPC8240,8260體系結(jié)構(gòu)，性能及計及應(yīng)注意

的問題

7）通信接口類型選擇

8）任務(wù)分解

9）最小系統(tǒng)設(shè)計

10）PCI總線知識與規(guī)范

11）如何在總體設(shè)計階段避免出現(xiàn)致命性錯誤

12）如何合理地進(jìn)行任務(wù)分解以達(dá)到事半功倍的效果

13）項(xiàng)目案例：中、低端路由器等

二.硬件原理圖設(shè)計技術(shù)

目的：通過具體的項(xiàng)目案例，詳細(xì)進(jìn)行原理圖設(shè)計全部經(jīng)

驗(yàn)，設(shè)計要點(diǎn)與精髓揭密。

1）電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU

（M68k,PowerPC860,8240,8260等）的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

2）Intel公司PC主板的原理圖設(shè)計精髓

3）網(wǎng)絡(luò)處理器的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

4）總線結(jié)構(gòu)原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

5）內(nèi)存系統(tǒng)原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

6）數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域通用物理層接口的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與

精華;

7）電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備常用的WATCHDOG的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)

與精華；

8）電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備系統(tǒng)帶電插拔原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華;

9）晶振與時鐘系統(tǒng)原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

10）PCI總線的原理圖設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

11）項(xiàng)目案例：中、低端路由器等。

三.硬件PCB圖設(shè)計

目的：通過具體的項(xiàng)目案例，進(jìn)行PCB設(shè)計全部經(jīng)驗(yàn)揭密,

使你迅速成長為優(yōu)秀的硬件工程師

1）高速CPU板PCB設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華

2）普通PCB的設(shè)計要點(diǎn)與精華

3）MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB設(shè)計精華

4）Intel公司PC主板的PCB設(shè)計精華

5）PC主板、工控機(jī)主板、電信設(shè)備用主板的PCB設(shè)計經(jīng)

驗(yàn)精華

6）國內(nèi)著名通信公司PCB設(shè)計規(guī)范與工作流程

7）PCB設(shè)計中生產(chǎn)、加工工藝的相關(guān)要求

8）高速PCB設(shè)計中的傳輸線問題；

9）電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU（PowerPC系列）的PCB

設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華

10）電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域通用物理層接口（百兆、千兆以太

網(wǎng)，ATM等）的PCB設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華

11）網(wǎng)絡(luò)處理器的PCB設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華

12）PCB步線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)極其重要性

13）PCI步線的PCB設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華

14）SDRAM、DDRSDRAM（125/133MHz）的PCB設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精

華

15）項(xiàng)目案例：中端路由器PCB設(shè)計

四.硬件調(diào)試

目的：以具體的項(xiàng)目案例，傳授硬件調(diào)試、測試經(jīng)驗(yàn)與要

點(diǎn)

1）硬件調(diào)試等同于黑箱調(diào)試，如何快速分析、解決問題

2）大量調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的傳授

3）如何加速硬件調(diào)試過程

4）如何迅速解決硬件調(diào)試問題

5）DATACOM終端設(shè)備的CE測試要求

五.軟硬件聯(lián)合調(diào)試

1）如何判別是軟件的錯

2）如何與軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試

3）大量的聯(lián)合調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的傳授

目的：明確職業(yè)發(fā)展的方向與定位，真正理解大企業(yè)對人

才的要求，明確個人在職業(yè)技能方面努力的1）職業(yè)生涯咨詢

與指導(dǎo)

2）如何成為優(yōu)秀的硬件開發(fā)工程師并獲取高薪與高職

3）硬件工程師的困境與出路

4）優(yōu)秀的硬件工程師的標(biāo)準(zhǔn)

掌握硬件和軟件知識，基本上就可以成為一個合格的電子

工程師:

第一部分：硬件知識

一、數(shù)字信號

1、TTL和帶緩沖的TTL信號

2、RS232和定義

3、RS485/422（平衡信號）

4、干接點(diǎn)信號

二、模擬信號視頻

1、非平衡信號

2、平衡信號

三、芯片1、2、74073、74044、74005、74LS5736、

ULN20037,74LS2448.74LS2409.74LS24510.74LS138/23811.

CPLD（EPM7128）12,116113.max69114、max485/7517615.

mcl48916.mcl48817.ICL232/max23218,89C51

四、分立器件

1、封裝

2、電阻：功耗和容值

3、電容

1）獨(dú)石電容

2）瓷片電容

3）電解電容

4、電感

5、電源轉(zhuǎn)換模塊

6、接線端子

7、LED發(fā)光管8、8字（共陽和共陰）

9、三極管2N555110.蜂鳴器

五、單片機(jī)最小系統(tǒng)

1、單片機(jī)

2、看門狗和上電復(fù)位

3、晶振和瓷片電容

六、串行接口芯片

1eeprom2、串行I/O接口芯片

3、串行AD、DA4、串行LED驅(qū)動、max7129

七、電源設(shè)計

1、開關(guān)電源：器件的選擇

2、線性電源：

1）變壓器

2）橋

3）電解電容

3、電源的保護(hù)

1）橋的保護(hù)

2）單二極管保護(hù)

八、維修

1、電源

2、看門狗

3、信號

九、設(shè)計思路

1、電源：電壓和電流

2、接口：串口、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出

3、開關(guān)量信號輸出調(diào)理

1）TTL—繼電器

2）TTL—繼電器（反向邏輯）

3）TTL—固態(tài)繼電器

4）TTL-LED（8字）

5）繼電器一繼電器

6）繼電器一固態(tài)繼電器

4、開關(guān)量信號輸入調(diào)理

1）干接點(diǎn)一光耦

2）TTL—光耦

5、CPU處理能力的考慮

6、成為產(chǎn)品的考慮：

1）電路板外形：大小尺寸、異形、連接器、空間體積

2）電路板模塊化設(shè)計

3）成本分析

4）器件的冗余度

1.電阻的功耗

2.電容的耐壓值等

5）機(jī)箱

6）電源的選擇

7）模塊化設(shè)計

8）成本核算

1.如何計算電路板的成本？

2.如何降低成本？選用功能滿足價格便宜的器件

十、思考題

1、如何檢測和指示RS422信號

2、如何檢測和指示RS232信號

3、設(shè)計一個4位8字的顯示板

1）電源：DC12

2）接口:RS232

3）4位3”8字（連在一起）

4）亮度檢測

5）二級調(diào)光

4、設(shè)計一個33位1”8字的顯示板

1）電源：DC5V

2）接口:RS232

3）3排11位8字，分4個、3個、4個3組，帶行與行之

間帶間隔

4）單片機(jī)最小系統(tǒng)

5）譯碼邏輯

6）顯示驅(qū)動和驅(qū)動器件

5、設(shè)計一個PCL725和MOXAC168P的接口板

1）電源：DC5V

2）接口:PCL725/M0XA8個RS232

1.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62彎

3）開關(guān)量輸出信號調(diào)理：6個固態(tài)繼電器和8個繼電器，

可以被任何一路信號控制和驅(qū)動，接口：固電器3.81直立

4）開關(guān)量輸入調(diào)理：干接點(diǎn)閉合為1或0可選，接口:

3.81直立

5）RS232調(diào)理：

1.LED指示

2.前4路RS232全信號，后4路只需要TX、RX、0

3.無需光電隔離

4.接口形式：DB9（針）直立

第二部分：軟件知識

一、匯編語言

二、C51

該部分可以從市場上買到的N種開發(fā)板上學(xué)到，至于第一

部分，需要人來帶吧。為什么要掌握這些知就是將一堆器件搭

在一起，注入思想（程序），完成原來的這些器件分離時無法

完成的功能，做成一高、功能越復(fù)雜、成本越低、市場上對相

應(yīng)的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自身出,

之間的差價就是企業(yè)的追求。作為企業(yè)的老板，是在市場上去

尋找這樣的應(yīng)用；對電子工程師而或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原

則（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在

最短的時間電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時間直接

有關(guān)。這就是電子工程師的價值

工程師，電子

第四篇：電子硬件工程師

通信電子類專業(yè)在全國各高校中遍地開花，從一本到三本

再到專科，每年輸出數(shù)以萬計的各層次人才。得益于通信產(chǎn)業(yè)

的快速發(fā)展，學(xué)生的就業(yè)率以及就業(yè)待遇都相對較好，被列為

高工資行業(yè)。

畢業(yè)后，學(xué)生的工作形式包括軟、硬開發(fā)，技術(shù)支持，軟、

硬件測試等。這其中，選擇軟件方向的同學(xué)要面對問題在，首

先不得不放棄自身數(shù)模電優(yōu)勢，而同時自身對軟件開發(fā)并不具

有競爭力，眾所周知，計算機(jī)軟件開發(fā)的的競爭將是一個大得

多激烈得多的戰(zhàn)場。對于技術(shù)支持和測試的從業(yè)者，由于不掌

握或只能接觸較少的核心技術(shù)，個人發(fā)展的天花板常常是觸手

可及卻又難以逾越的。而對于想從事硬件工程的同學(xué)，問題也

很明顯，不說門檻高低，同學(xué)們往往連門都找不到。這不能怪

任何學(xué)生，現(xiàn)實(shí)的原因是大學(xué)對通信專業(yè)設(shè)置的態(tài)度：“有條

件要上，沒條件也要上。”一一許多學(xué)校實(shí)際上不具備開設(shè)該

專業(yè)的實(shí)力，這關(guān)鍵在師資和實(shí)驗(yàn)設(shè)備上。

想成為一名硬件工程師是很難，那是它是不是真的好呢。

就一些從業(yè)人員總體反映的情況來看，情況還是相當(dāng)不錯的。

一方面實(shí)力強(qiáng)的學(xué)生可能一畢業(yè)就可以進(jìn)華為等大企業(yè)，而由

于條件限制本科接觸少的同學(xué)，仍可以先進(jìn)入相關(guān)行業(yè)小企業(yè)

中，在工作中掌握了技術(shù)后，還能再次進(jìn)大公司或者獨(dú)立創(chuàng)業(yè)。

硬件工程師曲線進(jìn)華為可以說是時下很流行的一個個人發(fā)展模

式?？梢哉f，只要你愿意學(xué)，硬件工程師很難說達(dá)到過不去的

瓶頸。另一方面，硬件工程師的一個基本要求就是軟硬件結(jié)合,

各種硬件電路板的開發(fā)往往都離不開軟件編碼，搞硬件的可能

階段性要去搞軟件，而搞軟件的恐怕永遠(yuǎn)沒能力來搞硬件，這

是一大優(yōu)勢。硬件工程師的競爭可以說跟軟件的競爭是隔開著

的。而且，與軟件相反的是，硬件工程師是一個越'老'越吃

香的職業(yè)。

第五篇：優(yōu)秀的硬件工程師和電子工程師的要求［定稿］

優(yōu)秀的硬件工程師和電子工程師的要求

基于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際項(xiàng)目詳細(xì)理解并掌握成為合格的硬件

工程師的最基本知識。

1)基本設(shè)計規(guī)范

2)CPU基本知識、架構(gòu)、性能及選型指導(dǎo)

3)MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及

選型指導(dǎo)

4)網(wǎng)絡(luò)處理器(INTEL、MOTOROLA,IBM)的基本知識、架構(gòu)、

性能及選型

5)常用總線的基本知識、性能詳解

6)各種存儲器的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計要點(diǎn)及選型

7)Datacom,Telecom領(lǐng)域常用物理層接口芯片基本知識,

性能、設(shè)計要點(diǎn)及選型

8)常用器件選型要點(diǎn)與精華

9)FPGA、CPLD、EPLD的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計要點(diǎn)及選型

指導(dǎo)

10)VHDL和VerilogHDL介紹

11)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

12)國內(nèi)大型通信設(shè)備公司硬件研究開發(fā)流程

最流行的EDA工具指導(dǎo)

熟練掌握并使用業(yè)界最新、最流行的專業(yè)設(shè)計工具

1）Innoveda公司的ViewDraw,PowerPCB,Cam350

2）CADENCE公司的OrCad,Allegro,Spectra

3）Altera公司的MAX+PLUSII

4）學(xué)習(xí)熟練使用VIEWDRAW.ORCAD、POWERPCS.SPECCTRA,

ALLEGRO.CAM350,MAX+PLUSII.ISE、FOUNDATION等工具

5）XILINX公司的FOUNDATION,ISE

一.硬件總體設(shè)計

掌握硬件總體設(shè)計所必須具備的硬件設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計思路

1）產(chǎn)品需求分析

2）開發(fā)可行性分析

3）系統(tǒng)方案調(diào)研

4）總體架構(gòu)，CPU選型，總線類型

5）數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域主流CPU：M68k系列，

PowerPC860,PowerPC8240,8260體系結(jié)構(gòu)，性能及對比6）總體

硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)注意的問題

7）通信接口類型選擇

8）任務(wù)分解

9）最小系統(tǒng)設(shè)計

10）PCI總線知識與規(guī)范

11）如何在總體設(shè)計階段避免出現(xiàn)致命性錯誤

12）如何合理地進(jìn)行任務(wù)分解以達(dá)到事半功倍的效果

13）項(xiàng)目案例：中、低端路由器等

二.硬件原理圖設(shè)計技術(shù)

目的：通過具體的項(xiàng)目案例，詳細(xì)進(jìn)行原理圖設(shè)計全部經(jīng)

驗(yàn)，設(shè)計要點(diǎn)與精髓揭密。

1）電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU

（M68k,PowerPC860,8240,8260等）的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

2）Intel公司PC主板的原理圖設(shè)計精髓

3）網(wǎng)絡(luò)處理器的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

4）總線結(jié)構(gòu)原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

5）內(nèi)存系統(tǒng)原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

6）數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域通用物理層接口的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與

精華；

7）電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備常用的WATCHDOG的原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)

與精華；

8）電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備系統(tǒng)帶電插拔原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華;

9）晶振與時鐘系統(tǒng)原理設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

10）PCI總線的原理圖設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華；

11）項(xiàng)目案例：中、低端路由器等。

三.硬件PCB圖設(shè)計

目的：通過具體的項(xiàng)目案例，進(jìn)行PCB設(shè)計全部經(jīng)驗(yàn)揭密,

使你迅速成長為優(yōu)秀的硬件工程師

1）高速CPU板PCB設(shè)計經(jīng)驗(yàn)與精華

2）普通PCB的設(shè)計要點(diǎn)與精華

3）MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB設(shè)計精華

4）Intel公司PC主板的PCB設(shè)計精華

5）PC主板、工控機(jī)主板、電信設(shè)備用主板的PCB設(shè)計經(jīng)

驗(yàn)精華

6）國內(nèi)著名通信公司PCB設(shè)計規(guī)范與工作流程

7）PCB設(shè)計中生產(chǎn)、加工工藝的相關(guān)要求

8）高速PCB設(shè)計中的傳輸線問題；

9）電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU