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嵌入式硬件工程师应具备哪些基本技能?

2021
02/03
本篇文章来自
捷多邦

设计是产品制作的第一关,那些硬件工程师既是产品设计者,又是质量把关者,对产品的质量与性能起着决定作用。那么,嵌入式硬件工程师应具备哪些基本技能?

嵌入式硬件

一、硬件工程师应具备的基本技能


  1、有需求分析、总体方案、详细设计的规划创造能力;

       2、熟练运用设计工具,善于设计原理图、PCB板的能力;

       3、熟练运用单片机、ARM、DSP、PLD、FPGA等进行软硬件开发调试的能力;

  4、熟练运用仿真工具、示波器、信号发生器等调测硬件的能力;

  5、掌握常用的标准电路的设计能力,如复位电路、常用滤波器电路、高速信号传输线的匹配电路等;

  6、故障定位、解决问题的能力;

  7、设计文档的组织编写技能。


二、硬件工程师在开发中要注意的事项


1、启动一个硬件开发项目


       作为一个硬件系统设计者,要主动去了解各个方面的需求,并且综合起来,提出最合适的硬件解决方案。


  项目开始之初需要召开讨论会议,应尽量邀请所有相关部门参与,好处有三:第一可以充分了解大家的需要,以免在设计上遗漏重要的功能;第二可以让各部门了解项目的情况,提早做好时间和人员上协作的准备;第三从感情方面讲,在设计之初各部门就参与,项目就成了大家共同的心血结晶,会得到大家的良好合作,对完成工作很有帮助。


2、原理图设计中要注意的问题


   现在的芯片厂家一般都提供参考设计的原理图,要借助这些资源,在充分理解参考设计的基础上,做一些发挥。主要芯片选定后,最关键的外围设计包括电源、时钟和芯片间的互连。


  电源是保证硬件正常工作的基础,设计中要详细分析:系统能够提供的电源输入,单板需要产生的电源输出,各个电源需要提供的电流大小等。


3、PCB设计中要注意的问题


   要做到目的明确,重要信号线要严格要求布线长度和处理地环路,对于低速和不重要信号线可以放在稍低的布线优先级上。重要部分包括:电源的分割,内存的时钟线,高速差分线的布线等。


  如果设计中所有重要布线要求明确,可以转换成整体的布线约束,利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计。


4、检查和调试


  在进行调试时,一定要认真目视检查,检查在焊接过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,是否有元器件型号放置错误等问题;然后,用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路。调试过程要心态平和,多做比较和分析,逐步排除可能的原因,直至最后调试成功。


5、一些总结的话


  从技术的角度,每个设计最终都可以做出来,但是一个项目成功与否,不仅取决于技术上的实现,还与完成时间、产品质量、团队配合密切相关。所以,良好的团队协作、透明坦诚的项目沟通、精细周密的研发安排、充裕的物料和人员安排,才能保证一个项目的成功。

嵌入式硬件

       一个好的硬件工程师,实际上就是一个项目经理,需要从外界交流获取对设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现;还要跟众多芯片和方案供应商联系,从中挑选合适的方案。当原理图完成后,要组织同事进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起来完成PCB设计。与此同时,还要准备BOM清单,采购和准备物料,并联系加工厂完成贴装。在调试中组织软件工程师一起攻关调试,配合测试工程师一起解决测试中发现的问题。


总之,良好的沟通能力,面对压力的调节能力,细心和认真的检查,负责任的测试,不懈的学习和积累,才能使一个硬件设计人员持续不断的进步。


the end