前言

这篇文章适合准备从事硬件或者刚刚从事硬件工作的小伙伴们。

前几天写了一篇文章，感慨自己的参天大树什么时候才能建立，其实我感觉硬件工程师从来没有全栈这一说。

不同的行业差别其实也是有的，但也不是无迹可寻，很多东西也是相通的，核心思想都是一样的，硬件工程师都是围绕电路设计和PCB设计展开的工作。

在整个产品硬件设计研发过程中，可以说电路设计和PCB设计只能占到很小的一部分，更多的是前期的准备工作和后期的调试维护工作等。

那小白硬件和大佬硬件的区别就在于，大佬知识储备更多，经验更多，能力更强，对于前期准备工作和后期调试工作花费的时间更短，大大提高工作的效率。

理论课程学习

理论课程主要是都在学校学习的，像我这种，在学校没有好好学，工作好几年了，还要恶补理论知识，去年年底，将数字电路重新复习了一遍，受益匪浅。

从事硬件开发工作的，一般是电子信息专业的同学。主要的课程有数字电路，模拟电路，高频电子，数字信号处理，微机原理，C语言等课程，其中数字电路和模拟电路在工作运用中非常多，比较重要。

单片机学习

我是在大二下学期开始自学单片机，第一款单片机是TI的低功耗MSP430，用这款单片机做了第一个项目：数字时钟。

凭借着这个小项目，我开始进入了学院的实验室，跟在学长后面学习，从此接触了51单片机，STM32，K60等，参加了几乎所有能参加的比赛，比如电赛，飞思卡尔智能车，物联网，互联网，创新创业等，睡实验室，打地铺，暑假留校，各个高校交流学习，安徽省各个市打比赛，那个时候像着了魔一样，虽然水平很菜，但不得不说，确实收获了很多。

为什么学习单片机呢？

几乎所有的电子产品都有一个核心，这个核心控制着外设的运行，如电脑里面的INTEL/AMD处理器，手机里面的基带处理器，电子钟里面的MSP430处理器，这些都是单片机，区别在于性能不一样，主频不一样，能挂载的外设不一样。

掌握了单片机技术，我们相当于掌握了电子产品的核心，这还不重要吗？

开发工具学习

思维导图，大家也看到了，需要学的工具还是挺多的。

原理图PCB设计工具：其中最常用的如AD，PADS，Cadence等。大型的公司用PADS和Cadence居多，操作友好，功能全面；学校教学课程一般是Protel 99SE，因为其功能太单一，小伙伴自学都是从AD开始，然后根据未来可能入职的公司，选择PADS和Cadence其一，两者都学更好。

原理图仿真工具： 一个Multisim，其实也就够了，我现在用TI的Tina-TI，体积小巧，界面简单，能应付大多数的原理图仿真，目前公司做的项目仿真的场景也是很少很少的，平时作为学习辅助用。

PCB仿真工具：这个用的比较少，我知道的，从事高通4G/5G平台开发的公司，会用PCB仿真工具进行PDN设计，频率越高的芯片，对PCB设计的要求也越高。

测量分析工具：如示波器，万用表，电子负载，安捷伦电源，信号发生器等，这些都是硬件工程师必备仪器工具。

焊接工具：电烙铁，热风枪，这个大家都知道。

电子元器件知识

电子产品是由一个个电子元器件组成的，了解元器件特性，学会选型，这是基本条件。

其中无源器件，包括电阻，电容，电感，是电子产品中数量用的最多的器件，一个高端的手机中得用到上千个电容，电阻稍少一些。

晶体管，如二极管，三极管，MOS管，这些应用也是非常多的，仅次于电阻电容。

电源芯片，如DC-DC，LDO，充电芯片，几乎所有的电子产品中都会有DC-DC和LDO，电路中离不开电源供电，离不开电压转换。

其他的元器件如，晶振，flash，充电芯片，继电器，光感，RTC，ESD保护器件等，都是需要掌握的。

不同的产品用的元器件可能都不一样，但是阻容感，晶体管，电源芯片这些是必备的，也是必须要熟练掌握的，包括特性，参数，测量，选型，COST DOWN等。

总线接口协议

举个例子，做车载电子产品，CAN，J1850，SW-CAN等车载总线需要学习。

比如三轴加速度计的I2C和SPI协议，温度传感器的1-WIRE协议，音频的I2S协议，SIM卡的SIM协议，内存的DDR协议等，常见的USB，UART，RS-232，RS-485等，这些都是必学内容。

当然还是看你公司的产品了，如果用不到，你当然可以不学，但是你换一家公司，可能就用到这个接口协议了。

进阶内容

想做高级的硬件工程师，电源完整性，EMC电磁兼容，射频电路设计等，这些内容，我也在持续学习中，是属于比较难的，精神小伙，继续加油吧！

海阔凭鱼跃，天高任鸟飞！相信点滴积累的力量。

思维导图原件，大家可以关注我的公众号记得诚，回复修炼之路获取，还有300G+的单片机，智能车，电赛，嵌入式Linux，机器人，PCB设计等资料。

永远相信美好的事情即将发生！作者记得诚，写于安徽合肥，2020-05-20 PM23:50