想成為一個(gè)優(yōu)秀的硬件工程師，你需要具備這些能力！

　　一個(gè)好的硬件工程師實(shí)際上就是一個(gè)項目經(jīng)理，你需要從外界交流獲取對自己設計的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實(shí)現。還要跟眾多的芯片和方案供應商聯(lián)系，從中挑選出合適的方案，當原理圖完成后，你需要組織同事來(lái)進(jìn)行配合評審和檢查，還要和CAD工程師一起工作來(lái)完成PCB的設計。與此同時(shí)，要準備好BOM清單，開(kāi)始采購和準備物料，聯(lián)系加工廠(chǎng)家完成板的貼裝?！?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201707/361577.htm

　　基本知識

　　1) 基本設計規范

　　2) CPU基本知識、架構、性能及選型指導

　　3) MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及選型指導

　　4) 網(wǎng)絡(luò )處理器的基本知識、架構、性能及選型

　　5) 常用總線(xiàn)的基本知識、性能詳解

　　6) 各種存儲器的詳細性能介紹、設計要點(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的詳細性能介紹、設計要點(diǎn)及選型指導

　　10) VHDL和Verilog HDL

　　11) 網(wǎng)絡(luò )基礎

　　12) 國內大型通信設備公司硬件研究開(kāi)發(fā)流程

　　2、熟練掌握并使用業(yè)界最新、最流行的專(zhuān)業(yè)設計工具

　　1) ViewDraw，PowerPCB，Cam350

　　2) OrCad， Allegro;AD;PADS

　　3)各種電路仿真工具

　　4) 學(xué)習熟練使用VIEWDRAW、ORCAD、POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、等工具;

　　5) FPGA設計工具，各個(gè)廠(chǎng)家的。

　　一、硬件總體設計

　　啟動(dòng)一個(gè)硬件開(kāi)發(fā)項目，原始的推動(dòng)力會(huì )來(lái)自于很多方面，比如市場(chǎng)的需要，基于整個(gè)系統架構的需要，應用軟件部門(mén)的功能實(shí)現需要，提高系統某方面能力的需要等等，所以作為一個(gè)硬件系統的設計者，要主動(dòng)的去了解各個(gè)方面的需求，并且綜合起來(lái)，提出最合適的硬件解決方案。

　　比如A項目的原始推動(dòng)力來(lái)自于公司內部的一個(gè)高層軟件小組，他們在實(shí)際當中發(fā)現原有的處理器板IP轉發(fā)能力不能滿(mǎn)足要求，從而對于系統的配置和使用都會(huì )造成很大的不便，所以他們提出了對新硬件的需求。根據這個(gè)目標，硬件方案中就針對性的選用了兩個(gè)高性能網(wǎng)絡(luò )處理器，然后還需要深入的和軟件設計者交流，以確定內存大小，內部結構，對外接口和調試接口的數量及類(lèi)型等等細節，比如軟件人員喜歡將控制信令通路和數據通路完全分開(kāi)來(lái)，這樣在確定內部數據走向的時(shí)候要慎重考慮。

　　項目開(kāi)始之初是需要召開(kāi)很多的討論會(huì )議的，應該盡量邀請所有相關(guān)部門(mén)來(lái)參與，好處有三個(gè)，第一可以充分了解大家的需要，以免在系統設計上遺漏重要的功能，第二是可以讓各個(gè)部門(mén)了解這個(gè)項目的情況，提早做好時(shí)間和人員上協(xié)作的準備，第三是從感情方面講，在設計之初各個(gè)部門(mén)就參與了進(jìn)來(lái)，這個(gè)項目就變成了大家共同的一個(gè)心血結晶，會(huì )得到大家的呵護和良好合作，對完成工作是很有幫助的。

　　掌握硬件總體設計所必須具備的硬件設計經(jīng)驗與設計思路

　　1) 產(chǎn)品需求分析

　　2) 開(kāi)發(fā)可行性分析

　　3) 系統方案調研

　　4) 總體架構，CPU選型，總線(xiàn)類(lèi)型

　　5) 數據通信與電信領(lǐng)域主流CPU：M68k系列，

　　PowerPC860，PowerPC8240，8260體系結構，性能及對比

　　6) 總體硬件結構設計及應注意的問(wèn)題

　　7) 通信接口類(lèi)型選擇

　　8) 任務(wù)分解

　　9) 最小系統設計

　　10) PCI總線(xiàn)知識與規范

　　11) 如何在總體設計階段避免出現致命性錯誤

　　12) 如何合理地進(jìn)行任務(wù)分解以達到事半功倍的效果?

　　13) 項目案例：中、低端路由器等

　　二. 硬件原理圖設計技術(shù)

　　目的：通過(guò)具體的項目案例，詳細進(jìn)行原理圖設計全部經(jīng)驗，設計要點(diǎn)與精髓揭密。

　　1) 電信與數據通信領(lǐng)域主流CPU的原理設計經(jīng)驗與精華

　　2) Intel公司PC主板的原理圖設計精髓

　　3) 網(wǎng)絡(luò )處理器的原理設計經(jīng)驗與精華

　　4) 總線(xiàn)結構原理設計經(jīng)驗與精華

　　5) 內存系統原理設計經(jīng)驗與精華

　　6) 數據通信與電信領(lǐng)域通用物理層接口的原理設計經(jīng)驗與精華

　　7) 電信與數據通信設備常用的WATCHDOG的原理設計經(jīng)驗與精華

　　8) 電信與數據通信設備系統帶電插拔原理設計經(jīng)驗與精華

　　9) 晶振與時(shí)鐘系統原理設計經(jīng)驗與精華

　　10) PCI總線(xiàn)的原理圖設計經(jīng)驗與精華

　　11) 項目案例：中、低端路由器等

　　原理圖設計中要注意的問(wèn)題：

　　原理圖設計中要有“拿來(lái)主義”，現在的芯片廠(chǎng)家一般都可以提供參考設計的原理圖，所以要盡量的借助這些資源，在充分理解參考設計的基礎上，做一些自己的發(fā)揮。當主要的芯片選定以后，最關(guān)鍵的外圍設計包括了電源，時(shí)鐘和芯片間的互連。

　　電源是保證硬件系統正常工作的基礎，設計中要詳細的分析：系統能夠提供的電源輸入;單板需要產(chǎn)生的電源輸出;各個(gè)電源需要提供的電流大小;電源電路效率;各個(gè)電源能夠允許的波動(dòng)范圍;整個(gè)電源系統需要的上電順序等等。比如A項目中的網(wǎng)絡(luò )處理器需要1.25V作為核心電壓，要求精度在+5%- -3%之間，電流需要12A左右，根據這些要求，設計中采用5V的電源輸入，利用Linear的開(kāi)關(guān)電源控制器和IR的MOSFET搭建了合適的電源供應電路，精度要求決定了輸出電容的ESR選擇，并且為防止電流過(guò)大造成的電壓跌落，加入了遠端反饋的功能。

　　時(shí)鐘電路的實(shí)現要考慮到目標電路的抖動(dòng)等要求，A項目中用到了GE的PHY器件，剛開(kāi)始的時(shí)候使用一個(gè)內部帶鎖相環(huán)的零延時(shí)時(shí)鐘分配芯片提供100MHz 時(shí)鐘，結果GE鏈路上出現了丟包，后來(lái)?yè)Q成簡(jiǎn)單的時(shí)鐘Buffer器件就解決了丟包問(wèn)題，分析起來(lái)就是內部的鎖相環(huán)引入了抖動(dòng)。

　　芯片之間的互連要保證數據的無(wú)誤傳輸，在這方面，高速的差分信號線(xiàn)具有速率高，好布線(xiàn)，信號完整性好等特點(diǎn)，A項目中的多芯片間互連均采用了高速差分信號線(xiàn)，在調試和測試中沒(méi)有出現問(wèn)題。

　　需要熟悉各種電平標準，保證電平匹配。

　　三.硬件PCB圖設計

　　目的：通過(guò)具體的項目案例，進(jìn)行PCB設計全部經(jīng)驗揭密，使你迅速成長(cháng)為優(yōu)秀的硬件工程師

　　1) 高速CPU板PCB設計經(jīng)驗與精華

　　2) 普通PCB的設計要點(diǎn)與精華

　　3) PowerPC、ARM、MIPS、單片機的PCB設計精華

　　4) Intel公司PC主板的PCB設計精華

　　5) PC主板、工控機主板、電信設備用主板的PCB設計經(jīng)驗精華

　　6) 國內著(zhù)名通信公司PCB設計規范與工作流程

　　7) PCB設計中生產(chǎn)、加工工藝的相關(guān)要求

　　8) 高速PCB設計中的傳輸線(xiàn)問(wèn)題

　　9) 電信與數據通信領(lǐng)域主流CPU(PowerPC系列)的PCB設計經(jīng)驗與精華

　　10) 電信與數據通信領(lǐng)域通用物理層接口(百兆、千兆以太網(wǎng)，ATM等)的PCB設計經(jīng)驗與精華

　　11) 網(wǎng)絡(luò )處理器的PCB設計經(jīng)驗與精華

　　12) PCB步線(xiàn)的拓撲結構極其重要性

　　13) PCI步線(xiàn)的PCB設計經(jīng)驗與精華

　　14) SDRAM、DDR SDRAM(125/133MHz)的PCB設計經(jīng)驗與精華

　　15) 項目案例：中端路由器PCB設計

　　PCB設計中要注意的問(wèn)題：

　　PCB設計中要做到目的明確，對于重要的信號線(xiàn)要非常嚴格的要求布線(xiàn)的長(cháng)度和處理地環(huán)路，而對于低速和不重要的信號線(xiàn)就可以放在稍低的布線(xiàn)優(yōu)先級上。重要的部分包括：電源的分割;內存的時(shí)鐘線(xiàn)，控制線(xiàn)和數據線(xiàn)的長(cháng)度要求;高速差分線(xiàn)的布線(xiàn)等等。

　　項目中使用內存芯片實(shí)現了1G大小的DDR memory，針對這個(gè)部分的布線(xiàn)是非常關(guān)鍵的，要考慮到控制線(xiàn)和地址線(xiàn)的拓撲分布，數據線(xiàn)和時(shí)鐘線(xiàn)的長(cháng)度差別控制等方面，在實(shí)現的過(guò)程中，根據芯片的數據手冊和實(shí)際的工作頻率可以得出具體的布線(xiàn)規則要求，比如同一組內的數據線(xiàn)長(cháng)度相差不能超過(guò)多少個(gè)mil，每個(gè)通路之間的長(cháng)度相差不能超過(guò)多少個(gè)mil等等。當這些要求確定后就可以明確要求PCB設計人員來(lái)實(shí)現了，如果設計中所有的重要布線(xiàn)要求都明確了，可以轉換成整體的布線(xiàn)約束，利用CAD中的自動(dòng)布線(xiàn)工具軟件來(lái)實(shí)現PCB設計，這也是在高速PCB設計中的一個(gè)發(fā)展趨勢。

　　四.硬件調試

　　目的：以具體的項目案例，傳授硬件調試、測試經(jīng)驗與要點(diǎn)

　　1) 硬件調試等同于黑箱調試，如何快速分析、解決問(wèn)題?

　　2) 大量調試經(jīng)驗的傳授;

　　3) 如何加速硬件調試過(guò)程;

　　4) 如何迅速解決硬件調試問(wèn)題;

　　5) DATACOM終端設備的CE測試要求。

　　當準備調試一塊板的時(shí)候，一定要先認真的做好目視檢查，檢查在焊接的過(guò)程中是否有可見(jiàn)的短路和管腳搭錫等故障，檢查是否有元器件型號放置錯誤，第一腳放置錯誤，漏裝配等問(wèn)題，然后用萬(wàn)用表測量各個(gè)電源到地的電阻，以檢查是否有短路，這個(gè)好習慣可以避免貿然上電后損壞單板。調試的過(guò)程中要有平和的心態(tài)，遇見(jiàn)問(wèn)題是非常正常的，要做的就是多做比較和分析，逐步的排除可能的原因，要堅信“凡事都是有辦法解決的”和“問(wèn)題出現一定有它的原因”，這樣最后一定能調試成功。

　　五.軟硬件聯(lián)合調試

　　1) 如何判別是軟件的錯?

　　2) 如何與軟件進(jìn)行聯(lián)合調試?

　　3) 大量的聯(lián)合調試經(jīng)驗的傳授。

　　總結：

　　現在從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)設計最終都可以做出來(lái)，但是一個(gè)項目的成功與否，不僅僅取決于技術(shù)上的實(shí)現，還與完成的時(shí)間，產(chǎn)品的質(zhì)量，團隊的配合密切相關(guān)，所以良好的團隊協(xié)作，透明坦誠的項目溝通，精細周密的研發(fā)安排，充裕的物料和人員安排，這樣才能保證一個(gè)項目的成功。

　　一個(gè)好的硬件工程師實(shí)際上就是一個(gè)項目經(jīng)理，他/她需要從外界交流獲取對自己設計的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實(shí)現。還要跟眾多的芯片和方案供應商聯(lián)系，從中挑選出合適的方案，當原理圖完成后，他/她要組織同事來(lái)進(jìn)行配合評審和檢查，還要和CAD工程師一起工作來(lái)完成PCB的設計。與此同時(shí)，還要準備好BOM清單，開(kāi)始采購和準備物料，聯(lián)系加工廠(chǎng)家完成板的貼裝。在調試的過(guò)程中他/她要組織好軟件工程師來(lái)一起攻關(guān)調試，配合測試工程師一起解決測試中發(fā)現的問(wèn)題，等到產(chǎn)品推出到現場(chǎng)，如果出現問(wèn)題，還需要做到及時(shí)的支持。所以做一個(gè)硬件設計人員要鍛煉出良好的溝通能力，面對壓力的調節能力，同一時(shí)間處理多個(gè)事務(wù)的協(xié)調和決斷能力和良好平和的心態(tài)等等。

　　能力要求

　　還有細心和認真，因為硬件設計上的一個(gè)小疏忽往往就會(huì )造成非常大的經(jīng)濟損失，比如以前碰到一塊板在PCB設計完備出制造文件的時(shí)候誤操作造成了電源層和地層連在了一起，PCB板制造完畢后又沒(méi)有檢查直接上生產(chǎn)線(xiàn)貼裝，到測試的時(shí)候才發(fā)現短路問(wèn)題，但是元器件已經(jīng)都焊接到板上了，結果造成了幾十萬(wàn)的損失。所以細心和認真的檢查，負責任的測試，不懈的學(xué)習和積累，才能使得一個(gè)硬件設計人員持續不斷的進(jìn)步，而后術(shù)業(yè)有所小成。

　　工程開(kāi)發(fā)一個(gè)重要特點(diǎn)就是“踩在前人的足跡”，就是通過(guò)過(guò)去幾十上百年的工程實(shí)踐，對于各種情況有了很多經(jīng)驗數據和經(jīng)驗方法，比如對于PCB layout來(lái)說(shuō)，基本上每個(gè)公司都有自己的design guidelines/check list，這就是公司在過(guò)去很多項目中總結出來(lái)的，每一條可以說(shuō)都付出了“血”的代價(jià)，這是對于板級設計來(lái)說(shuō)了;對于核心芯片和器件，就更是如此了，芯片 或器件公司幾十數百人歷時(shí)數年搞出來(lái)的一款芯片和器件，又豈是你通過(guò)幾百頁(yè)datasheet可以徹底理解的。

　　大多數情況下，知道主要接口，參數，功能和性能就足夠了，尤其是芯片/器件公司提供的design guidelines或者application notes，里面一般都是芯片/器件工程師的肺腑之言，經(jīng)驗之談，一般來(lái)說(shuō)沒(méi)有個(gè)十年二十年工作經(jīng)驗的工程師是寫(xiě)不了這些東西的。 看起來(lái)雖然很簡(jiǎn)單，看起來(lái)像是廢話(huà)，但是細細分析，結合電路定理和電磁定律，略微分析，就會(huì )發(fā)現簡(jiǎn)直字字珠璣。剛畢業(yè)的好學(xué)生(一般來(lái)說(shuō)學(xué)習好，喜歡 啃難題，學(xué)習能力強，求知欲強)初干硬件設計，就會(huì )發(fā)現涉及的知識點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)太多了，如果這個(gè)知識點(diǎn)想要理解透徹，那個(gè)知識點(diǎn)也要理解透徹，會(huì )發(fā)現一天 24小時(shí)根本不夠用，但是對不起，公司請你過(guò)來(lái)不是讓你學(xué)習的，是要干硬件設計的，過(guò)一個(gè)月就要見(jiàn)原理圖了，你還在這捧著(zhù)OrCAD手冊一個(gè)命令一個(gè)命令 學(xué)習OrCAD使用技巧，研究為啥要有串行電阻呢，研究這個(gè)電容是取0.1uF還是0.01uF.。

　　有求知欲是好事，但是那是在工作之余，項目之余，虛心向前輩學(xué)習，盡量利用各種design guidelines，盡快完成設計工作，記錄自己的知識缺點(diǎn)，在業(yè)余時(shí)間努力學(xué)習，理解透徹，通過(guò)設計驗證/測試，加深對于知識點(diǎn)的了解，這才是正確的工作方法。

　　我在剛畢業(yè)的時(shí)候欣喜的發(fā)現傳輸線(xiàn)理論太重要了，遂花了一個(gè)月把傳輸線(xiàn)理論努力了一把，并推導了大量公式進(jìn)行驗證，其實(shí)總結起來(lái)就是幾句話(huà)，阻抗匹 配，如果接收端阻抗大于發(fā)送端，信號會(huì )怎么樣;如果小于，信號會(huì )怎么樣;如果開(kāi)路，會(huì )怎么樣;如果短路，會(huì )怎么樣，這幾條基本每本信號完整性的書(shū)上都會(huì )介 紹，也不會(huì )有很復雜的數學(xué)公式推導，知道就行了，然后就是如何平衡發(fā)射端的阻抗，串行電阻，PCB阻抗，匹配阻抗等等，都是簡(jiǎn)單的數學(xué)公式。

　　關(guān)于硬件設計的各種技術(shù)/標準/芯片/器件都要知道，需要的時(shí)候，能夠信手拈來(lái)，功能性能，參數特性，優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)。

　　1. 快速學(xué)習的能力：

　　一方面，通信技術(shù)，標準，芯片更新的太快了，快到你根本來(lái)不及系統的了解它，只能通過(guò)特定的項目，需求進(jìn)行了解;另一方面對于公司來(lái)說(shuō)，需要做的硬件 產(chǎn)品也是變化很快，客戶(hù)需要T1， E1， PDH， SDH，Ethernet， VoIP， Switch， Router， 沒(méi)有人是什么都懂的，都需要能夠結合客戶(hù)的需求，選擇的芯片方案進(jìn)行詳細了解，尤其對于接口協(xié)議和電氣特性。

　　2. 通信協(xié)議和標準的理解：

　　通信設備，顧名思義，就是用來(lái)實(shí)現多種通信協(xié)議(比如T1， E1， V.35，PDH， SDH/SONET， ATM， USB， VoIP， WiFi， Ethernet， TCP/IP，RS232等等常用協(xié)議)實(shí)現通信的設備，各種電路，PCB板，電源都是為了通信協(xié)議服務(wù)的。

　　通信協(xié)議一般都是由芯片實(shí)現，要么是成熟的 ASIC，要么是自己開(kāi)發(fā)的FPGA/CPLD，芯片工程師或者FPGA工程師比硬件工程師跟靠近通信協(xié)議，他們需要對于通信協(xié)議理解很透徹，實(shí)現各種邏 輯上的狀態(tài)機以及滿(mǎn)足協(xié)議規定的電氣參數標準。按照OSI的七層模型，硬件工程師尤其需要專(zhuān)注于一層物理層和二層數據鏈路層的協(xié)議標準，以 Ethernet距離，物理層是由PHY/transceiver芯片完成，數據鏈路層是由MAC/switch 芯片完成，對于從事Ethernet相關(guān)開(kāi)發(fā)的硬件工程師來(lái)說(shuō)，需要對于PHY和Switch芯片理解透徹，從編碼方式，電氣參數，眼圖標準，模板，信號 頻率到幀格式，轉發(fā)處理邏輯，VLAN等等。 對于傳統PDH/SDH/SONET設備就更是如此，PDH/SDH/SONET是更硬件的設備，就是說(shuō)主要協(xié)議都是通過(guò)ASIC實(shí)現的，軟件的功能 主要是管理，配置，監視，告警，性能，對于硬件工程師來(lái)說(shuō)，必須要熟悉使用的相關(guān)協(xié)議和接口標準，尤其對于電氣規范，眼圖模板，這樣在設計驗證的時(shí)候才能胸有成竹。

　　3. 寫(xiě)文檔的能力：

　　誠如軟件設計一樣，好的軟件設計需要好的設計文檔，明確需求，實(shí)現什么功能，達到什么驗收標準，隨著(zhù)芯片集成度的增加，接口速率的提高，單板復雜度的 提高，硬件設計也越來(lái)越復雜以及對應熱穩定性，可靠性，電磁兼容，環(huán)境保護的要求，已經(jīng)不是通過(guò)小米加步木。倉的游擊戰可以解決了，每一個(gè)硬件項目都是一 場(chǎng)戰爭，都需要好好的規劃，好好的分析，這就需要好好做文檔。

　　對于硬件工程師來(lái)說(shuō)，最重要的文檔有兩個(gè)：一個(gè)是硬件設計規范(HDS ： hardware design specification)和硬件測試報告(一般叫EVT：Engineering Validation& Test report或者DVT： Design Validation & Test report)，對于HDS的要求是內容詳實(shí)，明確，主芯片的選擇/硬件初始化，CPU的選擇和初始化，接口芯片的選擇/初始化/管理，各芯片之間連接關(guān) 系框圖(Block Diagram)，DRAM類(lèi)型/大小/速度，FLASH類(lèi)型/大小/速度，片選，中斷，GPIO的定義，復位邏輯和拓撲圖，時(shí)鐘/晶振選擇/拓 撲，RTC的使用，內存映射(Memory map)關(guān)系， I2C器件選擇/拓撲，接口器件/線(xiàn)序定義，LED的大小/顏色/驅動(dòng)，散熱片，風(fēng)扇，JTAG，電源拓撲/時(shí)序/電路等等。

　　對于DVT來(lái)說(shuō)，要求很簡(jiǎn)單也很復雜：板卡上有什么接口，芯片，主要器件，電路，就要測試什么，尤其在板卡正常工作的情況下的電源/電壓/紋波/時(shí) 序，業(yè)務(wù)接口的眼圖/模板，內部數據總線(xiàn)的信號完整性和時(shí)序(如MII， RGMII， XAUI， PCIe，PCM bus， Telecom Bus， SERDES， UART等等)，CPU子系統(如時(shí)鐘，復位，SDRAM/DDR，FLASH接口)。

　　好的硬件工程師無(wú)論是做的文檔還是報道都是令人一目了然，這個(gè)硬件系統需要用什么方案和電路，最后驗證測試的結果如何。內容詳實(shí)，不遺漏各種接口/電路;簡(jiǎn)單名了，不說(shuō)廢話(huà);圖文并茂，需要的時(shí)候一個(gè)時(shí)序圖，一個(gè)示波器抓圖就很能說(shuō)明問(wèn)題了。

　　4. 儀表/軟件的使用能力：

　　儀表包括電烙鐵，萬(wàn)用表，示波器，邏輯分析儀，誤碼儀，傳輸分析儀，以太網(wǎng)測試儀Smartbits/IXIA，熱量計，衰減器，光功率計，射頻信號 強度計等等;軟件包括Office(Outlook，Word， Excel， PowerPoint， Project， Visio)，PDF，常用原理圖軟件Pads或者OrCAD，常用PCB軟件Pads或者Allegro，Allegro Viewer，電路仿真軟件PSPICE，信號仿真軟件HyperLynx等等。

　　無(wú)論儀表還是軟件，在政治經(jīng)濟學(xué)里說(shuō)都是生產(chǎn)工具，都是促進(jìn)生產(chǎn)力提高的，作為硬件工程師來(lái)說(shuō)，這些儀表和軟件就是手中的木。倉炮，硬件工程師很大一 部分能力的體現都在與儀表和軟件的使用上，尤其對于原理圖軟件和示波器的使用，更是十分重要，原理圖軟件的使用是硬件設計的具體實(shí)現，通過(guò)一個(gè)個(gè)器件的擺 放，一個(gè)個(gè)NET的連接，構成了是十分復雜的硬件邏輯軟件，是整個(gè)硬件設計的核心工作，任何一個(gè)原理圖上的失誤和錯誤造成的損失都是巨大的，真是“如履薄 冰，戰戰兢兢”。

　　另外，原理圖軟件的使用還體現在原理圖的美觀(guān)上，好的設計，簡(jiǎn)單明了，注釋明確，無(wú)論是誰(shuí)，順著(zhù)思路就能很快搞清楚設計意圖，需要特別注意之處，不好 的設計，東一個(gè)器件，西一個(gè)器件，沒(méi)有邏輯，命名怪異，難以理解，日后維護起來(lái)相當麻煩;示波器在所有測試儀表之中，對于硬件工程師是最重要的，無(wú)論原理 圖還是PCB都是設計工作，但是任何設計都需要仔細的驗證測試，尤其在信號方面，都需要大量的示波器工作，不會(huì )正確的使用示波器根本談不上正確的驗證，接 地有沒(méi)有接好，測試點(diǎn)的選擇，觸發(fā)的選擇，延時(shí)的選擇，幅度、時(shí)間的選擇，都決定著(zhù)測試的結果。如果錯誤的使用示波器必然帶來(lái)錯誤的測試結果，這種情況 下，有可能本來(lái)是錯誤的設計被誤認為是正確的，帶來(lái)巨大的隱患;本來(lái)是正確的設計被誤認為是錯誤的，帶來(lái)大量的時(shí)間精力浪費。

　　5. 電路設計的能力：

　　隨著(zhù)芯片集成度的提高，硬件設計似乎變簡(jiǎn)單了。首先是邏輯連接，其次考慮信號完整性需要的串行電阻選擇和并行電容選擇，電源濾波，退耦。不過(guò)對于好的 硬件工程師來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單的邏輯連接(這個(gè)芯片的同樣總線(xiàn)的輸出接另一個(gè)芯片的輸入，等等)，只是硬件設計的最基本技能，電路是芯片功能，通信協(xié)議和各種軟件 的載體，沒(méi)有對電路的深入理解，根本談不上對硬件設計的深入理解，尤其對于芯片后面列的電氣性能參數或者離散器件各種參數的理解，胡亂亂接，可能在 3.3V的總線(xiàn)上可以工作，但是現在工作電壓已經(jīng)降到1V了，什么概念，信號線(xiàn)上的噪聲都已經(jīng)大到可以使采樣出現誤判了，隨著(zhù)信號速率的提高和工作電壓的 降低，數字信號已經(jīng)越來(lái)越模擬化了，這就需要對于PCB的阻抗，容抗，感抗，離散器件(電阻，電容，電感，二極管，三極管，MOSFET，變壓器 等)，ASIC的接口電氣參數深入了解，這都需要對電路原理，模擬電路甚至電磁場(chǎng)理論深入學(xué)習，電路可以說(shuō)是電磁場(chǎng)理論的子集，沒(méi)有電磁場(chǎng)理論的理解，根 本談不上對于電容，電感，串擾，電磁輻射的理解。

　　尤其對于電源電路設計上，現在芯片電壓多樣化，電壓越來(lái)越低，電流越來(lái)越大，運營(yíng)商對于通信設備功耗的嚴格要求，散熱要求，對于電源設計的挑戰越來(lái)越 大?？梢哉f(shuō)，對于一個(gè)硬件設計來(lái)說(shuō)，40%的工作都是在于電源電路的原理圖/PCB設計和后期測試驗證，電源電路設計是硬件工程師電路能力的集中體現，各 種被動(dòng)器件、半導體器件、保護器件、DC/DC轉換典型拓撲，都有很多參數，公式需要考慮到，計算到。

　　6.溝通和全局控制的能力：

　　硬件工程師在一個(gè)硬件項目中，一般處于Team leader的作用，要對這個(gè)硬件項目全權負責，需要協(xié)調好PCB工程師，結構工程師，信號完整性工程師，電磁兼容工程師等各種資源，并與產(chǎn)品經(jīng)理，項目 經(jīng)理，軟件工程師，生產(chǎn)工程師，采購工程師緊密配合，確保各個(gè)環(huán)節按部就班，需要對整個(gè)項目計劃了然于胸，各個(gè)子任務(wù)的發(fā)布時(shí)間，對于可能出現的技術(shù)難題 和風(fēng)險的估計，控制。