如何成为硬件工程师

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大家好，相信很多人接触过或者了解过硬件工程师这个职位，也想成为硬件工程师。特别是对那些layout工程师，硬件测试工程师而言，他们更想转型为硬件工程师。但是由于缺乏相关有经验的人士指点，因此无从下手。

在这里，我以9年的硬件设计经验告诉大家，成为硬件工程师之前要具备什么精神或者条件？硬件工程师应该具备哪些能力？硬件设计流程都有哪些？硬件设计需要注意什么？硬件工程师在工作中会遇到什么困难和如何解决困难？

首先，成为硬件工程师之前要具备什么精神或者条件呢？
你必须有坚持不懈的学习精神，按照这里提示的相关东西进行知识的补充；你必须制定一个学习计划监控表，在较合理的时间内把所有知识学习好；
你必须有百度精神，遇到不懂的概念，不懂的知识，要积极百度，很多时候很多芯片你之前是没有见过的，这个时候你就要查阅相关资料进行了解。
你必须积极加入各种论坛，qq群进行经验吸收；
另外，如果有人指导一下你，那就比较好入行了。

第二,硬件工程师应该具备哪些能力呢？
你必须具备电子技术基础知识（比如模拟电路，数字电路，电路原理，高频电路等等知识），有了这些知识你才能分析设计原理图，才能知道每个元件的作用。这个就需要学习相关书籍或者相关视频教程了；
你必须熟悉常见元件，接口，电路模块等等，还要知道电路的使用条件，功率，工作电压，工作电流，工作频率等等；
你必须会使用原理图设计软件。要会用软件设计原理图。画好原理图之后，你要知道该从哪方面检查原理图是否有误；
你必须具备原理图分析能力，在实际工作中，你能分析每一个电路模块的原理和所具备的功能，你要基本清楚每个IO,每个元件所起的作用；
你必须具备原理图设计能力。在工作中，你能根据客户需求或者市场需求进行电路的设计，实现需要的功能。此设计能力当然也包括芯片选型等等能力。随着芯片集成度的提高，这方面的要求相对变弱了。但是，基本的硬件设计能力还是必须具备的，比如驱动电路的设计等等；
你必须具备常见仪器和工具的使用，比如示波器，万用表，烙铁等等；
你必须知道电路测试中需要测试什么内容；
你必须具备解决问题，调试问题的能力，因为一个产品设计出来，开始往往没那么完美，需要硬件工程师进行调试，把错误纠正，把电路优化；
你必须了解整个硬件设计流程，这需要你真实地去把整个硬件流程实践一遍；
你必须知道哪里电流比较大，哪些模块比较敏感，能告诉layout工程师哪些网络的走线要粗，哪里布局要特别留意，哪些网络要包地，哪里敏感信号要注意保护等等；
你必须具备读懂芯片资料的能力，能够读懂时序图等等；
你必须具备相关文档输出能力；
如果公司没有layou工程师，则你还必须具备layout能力；
要进入这个行业，你还必须具备一些面试笔记经验来应付面试笔试；
最好具备相关产品设计经验，很多公司招你就是因为你做过那个产品，有那方面的经验。


第三，硬件设计流程都有哪些呢？
硬件设计流程包括：需求确定、芯片选型、原理图设计、原理图评审、PCB设计、PCB评审、样品焊接、测试、调试、相关文档输出、技术支持等等。当然，如果公司有专门的layout工程师，那么，你就不需要参与PCB设计流程，但是评审流程还是要参与的。硬件工程师要知道这些流程，并按时按质去完成。

第四，硬件设计需要注意什么呢？
电路设计中，要遵守基本的硬件设计规范，比如对于封装有要求的元件，要设计时进行标注等等；
电路设计中，要注意考虑兼容设计。一个电路的好坏，很大程度就决定你是否考虑周到，是否预留兼容方案。硬件设计流程是一个周期相对较长的流程，如果你设计错了，就要重复新的一个流程，就会浪费不少时间和成本，这些时间对企业来说就是金钱，所以你必须考虑周到，尽量进行一些兼容方面的设计；
电路设计中，你要注意信号的电平兼容，如果考虑不周到，会出现一些电路功能异常，芯片烧坏等等现象；
电路设计中，要尽量使用公司成熟的电路和元件，因为他们经过了验证是可靠的，能缩短设计时间和减少出错机会；
电路设计中，要考虑信号完整性问题；
电路设计中，要考虑结构方面，主要是元件封装的选型要考虑结构上是否有干涉；
电路设计中，要考虑和软件工程师沟通。有些资源的分配软件已经确定了的，所以尽量不修改，免得软件要大改，另外有些IO属性的使用情况软件工程师比较清楚，和他们沟通后能减少错误；
电路设计中，要注意做好调试记录，方便以后问题的追溯和经验的积累；
另外，电路设计中，还要实际需要进行电源隔离，电源滤波，电磁兼容设计，防静电设计，防雷击，防反接，安规等等的考虑。


    第五，硬件工程师在工作中会遇到什么困难和如何解决呢？
硬件调试中，经常会遇到问题，比如死机，不稳定，功能不能实现等等。这些问题的解决要具体问题具体分析，也要靠经验的积累了，要充分利用万用表，示波器进行调试。


希望通过这些讲解，能让大家有所收获。虽然内容有点多，不过有电子基础的话还是容易成为硬件工程师的。很多人看了，还是不知道如何进行相关知识的学习，这个时候如果在没工作经验的情况能有机会进入相关职位，那就可以以低工资进入，用时间进行相关知识的学习和经验的积累。实在无机会进入相关职位又自学不理想的可以考虑寻求有经验的人士指导了。

yishou

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