硬件工程师考试理论知识

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硬件工程师

硬件工程师Hardware Engineer职位 要求熟悉计算机市场行情；制定计算机组装计划；能够选购组装需要的硬件设备，并能合理配置、安装计算机和外围设备；安装和配置计算机软件系统；保养硬件和外围设备；清晰描述出现的计算机软硬件故障。

从业要求

1. 熟悉电路设计、PCB布板、电路调试，能熟练使用PROTEL等电路设计软件；

2. 熟练应用常用电子元器件，熟练检索各种元器件材料；

3. 掌握常用的硬件设计工具，调试仪器仪表的使用方法；

4. 熟悉嵌入式系统的硬件及软件开发；

5.工作态度积极，责任心强，良好的沟通与团队配合；

6.独立设计过完整的电子产品，能读懂英文产品规格书；

必备知识

基本知识

目的：基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件工程师的最基本知识。

1） ；基本设计规范

2） ；CPU基本知识、架构、性能及选型指导

3） ；MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知识、性能详解及选型指导

4） ；网络处理器(INTEL、MOTOROLA、IBM)的基本知识、架构、性能及选型

5） ；常用总线的基本知识、性能详解

6） ；各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型

7） ；Datacom、Telecom领域常用物理层接口芯片基本知识，性能、设计要点及选型

8） ；常用器件选型要点与精华

9） ；FPGA、CPLD、EPLD的详细性能介绍、设计要点及选型指导

10） ；VHDL和Verilog ；HDL介绍

11） ；网络基础

12） ；国内大型通信设备公司硬件研究开发流程；

最流行的EDA工具指导

熟练掌握并使用业界最新、最流行的专业设计工具

1） ；Innoveda公司的ViewDraw，PowerPCB，Cam350

2） ；CADENCE公司的OrCad， ；Allegro，Spectra

3） ；Altera公司的MAX+PLUS ；II

4） ；学习熟练使用VIEWDRAW、ORCAD、POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、MAX+PLUS ；II、ISE、FOUNDATION等工具；

5） ；XILINX公司的FOUNDATION、ISE

一． 硬件总体设计

掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路

1） ；产品需求分析

2） ；开发可行性分析

3） ；系统方案调研

4） ；总体架构，CPU选型，总线类型

5） ；数据通信与电信领域主流CPU：M68k系列，PowerPC860，PowerPC8240，8260体系结构，性能及对比；

6） ；总体硬件结构设计及应注意的问题；

7） ；通信接口类型选择

8） ；任务分解

9） ；最小系统设计；

10） ；PCI总线知识与规范；

11） ；如何在总体设计阶段避免出现致命性错误；

12） ；如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果?

13） ；项目案例：中、低端路由器等

二． 硬件原理图设计技术

目的：通过具体的项目案例，详细进行原理图设计全部经验，设计要点与精髓揭密。

1） ；电信与数据通信领域主流CPU（M68k，PowerPC860，8240，8260等）的原理设计经验与精华；

2） ；Intel公司PC主板的原理图设计精髓

3） ；网络处理器的原理设计经验与精华；

4） ；总线结构原理设计经验与精华；

5） ；内存系统原理设计经验与精华；

6） ；数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华； ；

7） ；电信与数据通信设备常用的WATCHDOG的原理设计经验与精华；

8） ；电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华；

9） ；晶振与时钟系统原理设计经验与精华；

10） ；PCI总线的原理图设计经验与精华；

11） ；项目案例：中、低端路由器等

三．硬件PCB图设计

目的：通过具体的项目案例，进行PCB设计全部经验揭密，使你迅速成长为优秀的硬件工程师

1） ；高速CPU板PCB设计经验与精华；

2） ；普通PCB的设计要点与精华

3） ；MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB设计精华

4） ；Intel公司PC主板的PCB设计精华

5） ；PC主板、工控机主板、电信设备用主板的PCB设计经验精华；

6） ；国内著名通信公司PCB设计规范与工作流程；

7） ；PCB设计中生产、加工工艺的相关要求；

8） ；高速PCB设计中的传输线问题；

9） ；电信与数据通信领域主流CPU（PowerPC系列）的PCB设计经验与精华；

10） ；电信与数据通信领域通用物理层接口(百兆、千兆以太网，ATM等)的PCB设计经验与精华；

11） ；网络处理器的PCB设计经验与精华；

12） ；PCB步线的拓扑结构极其重要性；

13） ；PCI步线的PCB设计经验与精华；

14） ；SDRAM、DDR ；SDRAM（125/133MHz）的PCB设计经验与精华；

15） ；项目案例：中端路由器PCB设计

四．硬件调试

目的：以具体的项目案例，传授硬件调试、测试经验与要点

1） ；硬件调试等同于黑箱调试，如何快速分析、解决问题？

2） ；大量调试经验的传授；

3） ；如何加速硬件调试过程

4） ；如何迅速解决硬件调试问题

五．软硬件联合调试

1） ；如何判别是软件的错？

2） ；如何与软件进行联合调试？

3） ；大量的联合调试经验的传授；

参考资料：百度百科-硬件工程师

C语言 51单片机 电子技术基础

1、计算机相关专业，英语阅读书写良好，对硬件有很大的兴趣，平时对这方面比较关注；2、掌握硬件产品的硬件结构、应用技术及产品性能；3、熟练使用各种测试的软硬件测试工具，能够独立搭建软硬件测试平台，并评价产品、写出产品的测试报告；4、有相关经验(电脑整机或配件厂商系统测试经验)，精通PC机硬件底层技术；5、掌握主板芯片级维修的基础知识、仪器仪表的使用方法和维修焊接技术，熟悉主板故障现象和维修方法，熟悉主板维修的各种检测方法和器件替换原则；

高等数学、电路、模拟电子线路、数字电子线路、高频电子线路、信号与系统、C语言、汇编语言。以上必须学会。还有英语，现在资料大多是英文的，尤其是那些数据手册（datasheet）和应用手册（application documents），99%都是英文的，看不懂咋玩。如果做单片机，就继续学单片机原理，最好学会数据结构。如果做嵌入式开发，前面这些之外，把C++也学会，数据结构、编译原理和操作系统也学一下。绘作线路板原理图和版图，Altium Designer或Cadence，二选一，学会。

硬件工程师需要学习电路、模拟电子技术、数字电子、C语言、嵌入式、电磁场、单片机、微机原理、电子线路设计、数据结构、高数等知识。主要包括以下:1、分立器件的应用；

主要包括电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管、MOS管、变压器、光耦、继电器、连接器、RJ45、光模块（1*9、SFP、SFF、XFP等）以及防护器件TVS管、压敏电阻、放电管、保险管、热敏电阻等。

2、逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电平的应用以及匹配等；3、电源的设计和应用；主要包括DC/DC、LDO电源芯片设计的原理，设计时各元器件的选型以及电源指标参数；4、时序分析与设计；主要包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等；5、复位和时钟的知识；主要包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起振问题分析、时钟的主要参数指标等；6、存储器的应用；主要包括eeprom、flash、SDRAM、DDR\2\3等知识原理、选型、电路设计以及调试等知识；

7、CPU最小系统知识；

了解ARM、POWERPC、MIPS的CPU架构、主要是掌握其最小系统的电路设计。

8、总线的知识；

包括各种高速总线--PCI、PCIE、USB还有一些交换之间总线SGMII、GMII、RGMII等，低速总线uart、I2C、SPI、GPIO、Local Bus、JTAG等；

9、EMC、安规知识；包括各种测试、指标等，各种防护器件应用，问题解决的方法等。

10、热设计、降额设计；

11、PCB工艺、布局、可制造性、可测试性设计；12、交换知识；

包括MAC、PHY的的芯片知识、工作原理、电路设计和调试以及各种交换接口，这里还可以包括软件的一些知识例如VLAN、生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能。

13、PoE供电知识；包括PoE原理、电路设计、测试、调试等知识。

14、1588和同步以太网；包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等知识。15、PI、SI知识；16、测试知识、示波器使用等。

硬件工程师是指从事维护硬件运行，修理硬件故障的专业技术人员。

硬件工程师要求熟悉计算机市场行情；制定计算机组装计划；能够选购组装需要的硬件设备，并能合理配置、安装计算机和外围设备；安装和配置计算机软件系统；保养硬件和外围设备和清晰描述出现的计算机软硬件故障。

1、电脑软硬件安装、调试工作；

2、基于TCP/IP协议的网络安装调试工作；

3、周边产品的安装调试工作。

学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装技术，熟悉市场上各类产品的性能，理解各种硬件术语的内涵，能够根据客户的需要制定配置表，并独立完成组装和系统的安装工作。

2.硬件维护工程师课程

学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装维护技术，熟悉各种硬件故障的表现形式和判断方法，熟悉各种PC机操作系统和常用软件，具有问题分析能力，能够制定详尽的日常保养和技术支持技术书，跟踪实施所受理的维护项目。

3.硬件维修工程师系列课程

学会并掌握较为深入的微型计算机硬件结构及数码产品的电气知识，部件维修的操作规程，熟练使用各种检测和维修工具，具有问题分析能力，能够对硬件故障进行定位和排除。硬件维修培训分模块进行，包括主板、显示器、外存储器、打印机、笔记本电脑维修课程。

4.硬件测试工程师

学会并掌握硬件产品的硬件结构、应用技术及产品性能，熟练使用各种测试的软硬件测试工具，能够独立搭建软硬件测试平台，并评价产品、写出产品的测试报告。

5.硬件设计工程师

学会并掌握IC设计、电路设计和PCB布线标准规范，熟练使用各种模拟器和PCB布线软件，达到具有分析和调试操作水平。

参考资料：硬件工程师_百度百科

到小企业默默的奋斗，纸上谈兵没有个屁用