第一步:理論基礎
想要成為一名優(yōu)秀的硬件工程師,一定要有理論基礎。只有深厚的理論基礎,硬件設計崗位才能走的更遠!幾本厚厚的書砰的一聲放到了你的桌子上:高等數(shù)學數(shù)、電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、信號與系統(tǒng)、高頻電路、微機接口與原理、ARM Cortex-M3體系結構與編程、DSP信號處理、FPGA原理與應用等等幾本大書的重量讓你的后背發(fā)涼。最基礎的還是數(shù)學和模數(shù)電。
這里推薦一些學習上述相關的網絡課程:
鄭益慧老師的模電課程:https://www.bilibili.com/video/BV1Gt411b7Zq/
宋浩老師的高數(shù)課程:https://www.bilibili.com/video/BV1Eb411u7Fw/
經過不斷的刷題和記憶知識點,恭喜你!你終于具備了成為硬件工程師的必備基礎知識!
第二步:工作中應用知識
理論知識是硬件學習的基礎,雖然提供了對硬件結構、原理、功能等方面的基本認識。然而理論知識往往是抽象的,它無法完全反映硬件在實際運行中的具體情況。
就比如說在學習計算機組成原理時,我們可以了解到CPU、內存、硬盤等部件的基本功能和相互作用,但如果不通過實際操作來觀察它們在工作時的狀態(tài)和行為,就很難形成深刻的理解。
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同理,此刻的你雖然具備了相應的理論的知識,但是光有理論知識是很難在實操上有所作為的,還需要掌握把理論轉換為實際的技術——電路仿真。
但是不用擔心,常用的軟件已經給你整理好了,關注trent帶你學硬件獲取資源!
當你掌握這些軟件的使用,并學會制作原理圖和pcb板后,恭喜你,目前的你已經殺出了新手村,歡迎來到更大的硬件世界!
第三步:開始你的第一個項目設計
走出新手村的你接到了第一個任務,使用一個你完全沒見過的芯片設計一個電路!此時你的十分迷茫,直到你遇到了一個神秘的老人,掏出了一個紅紅的網頁鏈接——datasheet
datasheet是一個提供電子元器件詳細信息的在線平臺。用戶可以通過該網站快速查找和比較元器件的制造商、型號、技術參數(shù)、封裝等關鍵信息。能夠根據(jù)型號、品牌、功能等快速定位到所需的元器件信息。是電子工程師和設計師在進行電路設計和元器件選型時的重要參考工具。熟練掌握之后再做設計事半功倍。
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第四步:設計檢查與調試工具使用
一路過關斬將真是暢快淋漓。如今距離成為合格的工程師的夢想已不再是遙不可及,而是近在咫尺,觸手可及。
你發(fā)現(xiàn)眼下自己掌握的技能并不能高質量且快速的完成設計或學習,你打算閉關深造技能。正如庖丁解牛一樣,得先掌握事物規(guī)律才能游刃有余。
在這里給大家推薦幾個方向供大家學習:
Tips1:首先使用checklist可以帶來很多幫助,電路設計涉及許多細節(jié),包括電路設計的基本原理、元件選型、布線規(guī)則等。一個詳細的checklist可以幫助設計師確保每一步都已經被仔細檢查和測試,沒有遺漏任何關鍵步驟,并且設計師可以更快地識別和糾正設計中的錯誤,而不是在后期發(fā)現(xiàn)問題再返回修改,這樣可以大大提高工作效率。
checklist通常包含行業(yè)標準和最佳實踐,按照標準進行設計可以確保電路設計的質量,同時可以識別并預防一些可能的EMC問題、過熱問題等。而如果是團隊協(xié)作設計,使用統(tǒng)一的checklist可以確保所有成員都遵循相同的設計流程和標準,從而提高團隊協(xié)作的效率和設計的一致性。
checklist圖示(部分)
Tips2:仿真因為是處于理想狀態(tài)的模擬,有的時候并不能完全代表實物的結果。它畢竟只是基于一定的假設和模型進行的。實際環(huán)境中的復雜因素,往往無法在仿真中完全體現(xiàn)。
因此掌握實際測試的能力十分重要。通過實際測試我們可以獲得更準確的性能數(shù)據(jù),驗證設計的有效性并發(fā)現(xiàn)可能存在的問題。此外實際測試還能幫助我們了解產品在極端條件下的表現(xiàn),這是仿真很難完全模擬的。
首先萬用表是逃不開的一個測試儀器,一些簡單的值如電阻,電壓,電流,電容量測試都靠它。并且可以依靠它快速判斷出現(xiàn)故障的區(qū)域。
其次是示波器,一臺示波器能夠顯示信號的振幅、頻率周期率和周期,相位、上升時間和下降時間、占空比。并且可以通過設置條件來捕捉和顯示我們需要的波形片段,邊沿觸發(fā)、脈沖寬度觸發(fā)等。通常也提供存儲和回放波形的功能,便于長時間觀察信號和深入分析。
最后是邏輯分析儀,主要用于對數(shù)字系統(tǒng)的邏輯關系進行分析和測試。以總線概念為基礎,能夠同時對多條數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)流進行觀察和測試,特別適用于復雜的數(shù)字系統(tǒng)的測試和分析。
有了這些精良設備和技術的加持,也是可以順利進行接下來的冒險了。
第五步:高速設計知識學習
經歷了這么多的磨煉,你終于走進了工作的大殿堂,這里聚集著許多行業(yè)大佬,你試圖上前與他們進行交談,可他們談論著一些你從未了解過的各種專業(yè)名詞,已經靠近大佬們的你似乎距離大佬們并沒有那么近,這時你才明白,書山有路勤為徑,學海無涯苦作舟!
在這里給大家推薦書籍:于博士-信號完整性
第六步:把自己的知識形成體系
在這里給大家推薦一個硬件干貨視頻大家可以看看,基于工作實際應用,從器件手冊開始講解,詳細講解工作中各類器件的參數(shù),實際設計要點和項目設計案例。內容非常豐富 干貨多。
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