如何成為高級嵌入式硬件工程師？

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來源：嵌入式ARM

軟硬不分家，嵌入式編程和硬件有著千絲萬縷的關(guān)系，最近因為硬件問題導(dǎo)致編碼出現(xiàn)了很多坑，自己卻有些忽略了，所分享一篇硬件的文章，捋一捋思路。

前言

ARM嵌入式和單片機學(xué)習(xí)有著密不可分的關(guān)系，在學(xué)習(xí)單片機的過程中積累必要的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和知識是非常有必要的，如何在這一過程中逐漸成為高級嵌入式工程師呢？本文將為大家介紹如何在學(xué)習(xí)過程中，積累成為高級嵌入式系統(tǒng)硬件工程師要具備的技能。

模擬

對于硬件來講有幾個方向，就單純信號來說分為數(shù)字和模擬，模擬比較難搞，一般需要很長的經(jīng)驗積累，單單一個阻值或容值的精度不夠就可能使信號偏差很大。因此年輕人搞的較少，隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了模擬電路數(shù)字化，比如手機的Modem射頻模塊，都采用成熟的套片，而當(dāng)年國際上只有兩家公司有此技術(shù)，自我感覺模擬功能不太強的人，不太適合搞這個，如果真能搞定手機的射頻模塊，只要達到一般程度可能月薪就在15K以上了。

數(shù)字

另一類就是數(shù)字部分了，在大方向上又可分為51/ARM的單片機類，DSP類，F(xiàn)PGA類，國內(nèi)FPGA的工程師大多是在IC設(shè)計公司從事IP核的前端驗證，這部分不搞到門級，前途不太明朗，即使做個IC前端驗證工程師，也要搞上幾年才能勝任。DSP硬件接口比較定型，如果不向驅(qū)動或是算法上靠攏，前途也不會太大。而ARM單片機類的內(nèi)容就較多，業(yè)界產(chǎn)品占用量大，應(yīng)用人群廣，因此就業(yè)空間極大，而硬件設(shè)計最體現(xiàn)水平和水準(zhǔn)的就是接口設(shè)計這塊，這是各個高級硬件工程師相互PK，判定水平高低的依據(jù)。

接口

而接口設(shè)計這塊最關(guān)鍵的是看時序，而不是簡單的連接，比如PXA255處理器I2C要求速度在100Kbps，如果把一個I2C外圍器件，最高還達不到100kbps的與它相接，必然要導(dǎo)致設(shè)計的失敗。這樣的情況有很多，比如51單片機可以在總線接LCD，但為什么這種LCD就不能掛在ARM的總線上，還有ARM7總線上可以外接個Winband的SD卡控制器，但為什么這種控制器接不到ARM9或是Xscale處理器上，這些都是問題。

因此接口并不是一種簡單的連接，要看時序，要看參數(shù)。一個優(yōu)秀的硬件工程師應(yīng)該能夠在沒有參考方案的前提下設(shè)計出一個在成本和性能上更加優(yōu)秀的產(chǎn)品，靠現(xiàn)有的方案，也要進行適當(dāng)?shù)目尚行圆眉簦皇呛鷣y的來，我遇到一個工程師把方案中的5V變1.8V的DC芯片，直接更換成LDO，有時就會把CPU燒上幾個。前幾天還有人希望我?guī)兔Π阉麄円郧盎赑XA255平臺的手持GPS設(shè)備做下程序優(yōu)化，我問了一下情況，地圖是存在SD卡中的，而SD卡與PXA255的MMC控制器間采用的SPI接口，因此導(dǎo)致地圖讀取速度十分的慢，這種情況是設(shè)計中嚴重的缺陷，而不是程序的問題，因此我提了幾條建議，讓他們更新試下再說。

如何進階

因此想成為一個優(yōu)秀的工程師，需要對系統(tǒng)整體性的把握和對已有電路的理解，換句話說，一套電路圖終究能看明白多少，看不明白80%以上的話，說明離優(yōu)秀的工程師還差得遠哪。其次是電路的調(diào)試能力和審圖能力，但最最基本的能力還是原理圖設(shè)計PCB繪制，邏輯設(shè)計這塊。這是指的硬件設(shè)計工程師，從上面的硬件設(shè)計工程師中還可以分出ECAD工程師，就是專業(yè)的畫PCB板的工程師和EMC設(shè)計工程師，幫人家解決EMC的問題。硬件工程師再往上就是板級測試工程師，就是C語功底很好的硬件工程師，在電路板調(diào)試過程中能通過自已編寫的測試程序?qū)τ布δ苓M行驗證，然后再交給基于操作系統(tǒng)級的驅(qū)動開發(fā)人員。

那么進階為高級硬件工程師，技術(shù)技能都要具備哪些東西呢？

首先要掌握EDA設(shè)計的輔助工具類如ProtelORCADPowperPCBMaplux2ISE、VDHL語言，要能用到這些工具畫圖畫板做邏輯設(shè)計，再有就是接口設(shè)計審圖能力，還有調(diào)試能力，如果能走到總體方案設(shè)計這塊，那就基本上快成為資深工程師了。 

總結(jié)

總之，硬件的內(nèi)容很多很雜，硬件哪方面練成了都會成為一個高手，我時常會給人家做下方案評估，很多高級硬件工程師設(shè)計的東西，經(jīng)常被我一句話否定，因此工程師做到我這種地步，也會得罪些人，但硬件的確會有很多不為人知的東西，讓很多高級硬件工程師也摸不到頭腦。

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