2023年电子硬件工程师需要具备的知识.docx
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1、2023年电子硬件工程师需要具备的知识 第一篇:电子硬件工程师需要具备的学问 电子硬件工程师要求驾驭的东西 第一部分:硬件学问 一、数字信号 1、TTL和带缓冲的TTL信号:规律门电路 2、RS232和定义:异步传输标准接口,通常以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2。数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 3、RS485/422平衡信号半双工/全双工 4、干接点信号:无源开关,具有闭合和断开的2种状态,2个接点之
2、间没有极性,可以互换。各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等; 各种按键; 各种传感器的输出,如:环境动力监控中的传感器、水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃裂开、振动、烟雾和凝聚传感器; 继电器、干簧管的输出。 湿接点信号:有源开关;具有有电和无电的2种状态;2个接点之间有极性,不能反接。 二、模拟信号视频 1、非平衡信号:非平稳信号是指分布参数或者分布律随时间发生转变的信号。现实世界中我们所遇到的信号大都是非平稳信号。平稳和非平稳都是针对随机信号说的,非平稳信号分析和处理的一般方法有时域分析、频域分析、时频联合分析。 2、平衡信号:信号在传输过程中,假如被干脆
3、传送就是非平衡信号,假如把信号反相,然后同时传送反相的信号和原始信号,就叫做平衡信号,平衡信号送入差动放大器,原信号和反相位信号相减,得到加强的原始信号,由于在传送中,两条线路受到的干扰差不多,在相减的过程中,减掉了一样的干扰信号,因此更加抗干扰。这种在平衡式信号线中抑制两极导线中所共同有的噪声的现象便称为共模抑制。所以平衡线路只需要在输入输出信号增加一个差动放大器就可以实现。 三、芯片 1、封装2、7407:TTL 集电极开路六正相高压驱动器。1入2出 3进4输出 5进6输出9进8输出 11进10输出 13进12输出。 3、7404:六组反向器。1入2出 3进4输出 5进6输出9进8输出 1
4、1进10输出 13进12输出。 4、7400:四组与门。1.2入3出,4.5入6出,9.10入8出,12.13入11出。 5、74LS573:八位三状态输出D触发器。 6、ULN2023:高耐压、大电流达林顿陈设,由七个硅NPN 达林顿管组成。 7、74LS244:3态8位缓冲器,一般用作总线驱动器,没有锁存的功能。 8、74LS240:3态总线转换器,一般用于总线的电平匹配问题,为单向传送。 9、74LS245:3态总线转换器,一般用于总线的电平匹配问题,为双向传送。 10、74LS138:3线-8线译码器 74LS238:加法器 11、CPLD(EPM7128)12、116113、max6
5、9114、max485/7517615、mc148916、mc148817、ICL232/max23218、89C51 四、分立器件 1、封装 2、电阻:功耗和容值 3、电容 1)独石电容 2)瓷片电容 3)电解电容 4、电感 5、电源转换模块 6、接线端子 7、LED发光管8、8字共阳和共阴 9、三极管2N555110、蜂鸣器 五、单片机最小系统 1、单片机 2、看门狗和上电复位电路 3、晶振和瓷片电容 六、串行接口芯片 1、eeprom2、串行I/O接口芯片 3、串行AD、DA4、串行LED驱动、max7129 七、电源设计 1、开关电源:器件的选择 2、线性电源: 1)变压器 2)桥 3
6、)电解电容 3、电源的爱惜 1)桥的爱惜 2)单二极管爱惜 八、修理 1、电源 2、看门狗 3、信号 九、设计思路 1、电源:电压和电流 2、接口:串口、开关量输入、开关量输出 3、开关量信号输出调理 1)TTL继电器 2)TTL继电器反向规律 3)TTL固态继电器 4)TTLLED8字 5)继电器继电器 6)继电器固态继电器 4、开关量信号输入调理 1)干接点光耦 2)TTL光耦 5、CPU处理实力的考虑 6、成为产品的考虑: 1)电路板外形:大小尺寸、异形、连接器、空间体积 2)电路板模块化设计 3)本钱分析 4)器件的冗余度 1.电阻的功耗 2.电容的耐压值等 5)机箱 6)电源的选择
7、7)模块化设计 8)本钱核算 1.如何计算电路板的本钱? 2.如何降低本钱?选用功能满意价格廉价的器件 十、思索题 1、如何检测和指示RS422信号 2、如何检测和指示RS232信号 3、设计一个4位8字的显示板 1)电源:DC12 2)接口:RS232 3)4位38字连在一起 4)亮度检测 5)二级调光 4、设计一个33位18字的显示板 1)电源:DC5V 2)接口:RS232 3)3排 11位8字,分4个、3个、4个3组,带行与行之间带间隔 4)单片机最小系统 5)译码规律 6)显示驱动和驱动器件 5、设计一个PCL725和MOXA C168P的接口板 1)电源:DC5V 2)接口:PCL
8、725/MOXA 8个RS232 1.PCL725,直立DB37,孔 2.MOXA C168P,DB62弯 3)开关量输出信号调理:6个固态继电器和8个继电器,可以被任何一路信号限制和驱动,接口:固态继电器5.08直立,继电器3.81直立 4)开关量输入调理:干接点闭合为1或0可选,接口:3.81直立 5)RS232调理: 1.LED指示 2.前4路RS232全信号,后4路只需要TX、RX、0 3.无需光电隔离 4.接口形式:DB9针直立 其次部分:软件学问 一、汇编语言 二、C51 该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到,至于第一部分,需要人来带吧。 为什么要驾驭这些学问? 事实上,电子工
9、程师就是将一堆器件搭在一起,注入思想程序,完成原来的这些器件分别时无法完成的功能,做成一个成品。所需要的技能越高、功能越困难本钱越低、市场上对相应的东东的需求越大,就越胜利。这就是电子工程师的自身的价值。从本钱到产品售出,之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板,是在市场上去找寻这样的应用;对电子工程师而言,是将老板提出的需求或者应用依据确定的构思原则本钱最低、牢靠性最高、电路板最小、功能最强大等在最短的时间内完成。最短的时间,跟电子工程师的娴熟程度、工作效率和工作时间干脆有关。这就是电子工程师的价值将电子产品抽象成一个硬件的模型,大约有以下组成: 1)输入 2)处理核心 3)输出 输入基本上
10、有以下的可能: 1)键盘 2)串行接口RS232/485/can bus/以太网/USB 3)开关量TTL,电流环路,干接点 4)模拟量420ma、010ma、05V平衡和非平衡信号 输出基本上有以下组成: 1)串行接口RS232/485/can bus/以太网/USB 2)开关量TTL、电流环路、干接点、功率驱动 3)模拟量420ma,010ma,05V平衡和非平衡信号 4)LED显示:发光管、八字 5)液晶显示器 6)蜂鸣器 处理核心主要有: 1)8位单片机,主要就是51系列 2)32位arm单片机,主要有atmel和三星系列 51系列单片机如今看来,只能做一些简洁的应用,说白了,这个芯片
11、也就是做单一的一件事情,做多了,不如运用arm来做;还可以在arm上加一个操作系统,程序既牢靠又简洁编写最近三星的arm受到追捧,价格廉价,以太网和USB的接口也有,周立功的开发系统也廉价,作为学习ARM的产品来说,应当是最好的;作为工业级的限制,是不是合适,在网友中有不同的看法和争议。本公司运用atmel ARM91系列开发的1个室外使的产品,在北京室外运用,没有任何的通风和加热的措施,从去年的5月份到如今,运行状况良好。已经有个胜利应用的案例。 但对于初学者来说,应当从51着手,一方面,51还是入门级的芯片,作为初学者练手还是比较好的,可以将以上的概念走一遍;很多特殊的单片机也是在51的核
12、的基础上增加了一些I/O和A/D、D/A;也为今后学习更高一级的单片机和ARM打下基础 再说了,哪个老板会将ARM级别的开发放在连51也没有学过的新手手中在51上面去做困难的并行扩展是没有必要的,比方,扩展I/O口和A/D、D/A等等,可以干脆买带有A/D、D/A的单片机;或者干脆运用ARM,它的I/O口线口多。可以运用I2C接口的芯片,扩展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口扩展LED显示,例如MAX7219等芯片 市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子,如:RAM、EPROM、A/D、D/A等,我觉得已经没有必要去看了,知道历史上有这些一回事就行了 这些学问,是全部产品都具备
13、的要素。所以要学,再具体应用。 其次篇:硬件工程师需要驾驭必备学问 作为一个硬件工程师,需要驾驭哪些理论学问呢?楼主以从事的通信行业主要是交换机、网关等为例,简洁笼统的总结了一下。主要是起抛砖引玉的作用,欢迎各位同行、专家绽开探讨。 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、规律器件运用、硬件编程、语言、软件的运用、规律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
14、时各元器件的选型以及电源指标参数; 4、时序分析与设计 主要包括规律器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等; 5、复位和时钟的学问 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、DDR23等学问原理、选型、电路设计以及调试等学问; 7、CPU最小系统学问 了解ARM、POWERPC、MIPS的CPU架构、主要是驾驭其最小系统的电路设计 8、总线的学问 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、G
15、PIO、Local Bus、JTAG等; 9、EMC、安规学问 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、交换学问 包括MAC、PHY的的芯片学问、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学问例如VLAN、生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能; 13、PoE供电学问 包括PoE原理、电路设计、测试、调试等学问14、1588和同步以太网 包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等学问 15、PI、SI学问 16、测试学问、示波器运用等 第三篇:电子硬件工程师 通信电子类专
16、业在全国各高校中遍地开花,从一本到三本再到专科,每年输出数以万计的各层次人才。得益于通信产业的快速进展,学生的就业率以及就业待遇都相对较好,被列为高工资行业。 毕业后,学生的工作形式包括软、硬开发,技术支持,软、硬件测试等。这其中,选择软件方向的同学要面对问题在,首先不得不放弃自身数模电优势,而同时自身对软件开发并不具有竞争力,众所周知,计算机软件开发的的竞争将是一个大得多激烈得多的战场。对于技术支持和测试的从业者,由于不驾驭或只能接触较少的核心技术,个人进展的天花板常常是触手可及却又难以逾越的。而对于想从事硬件工程的同学,问题也很明显,不说门槛凹凸,同学们往往连门都找不到。这不能怪任何学生,
17、现实的缘由是高校对通信专业设置的看法:“有条件要上,没条件也要上。许多学校事实上不具备开设该专业的实力,这关键在师资和试验设备上。 想成为一名硬件工程师是很难,那是它是不是真的好呢。就一些从业人员总体反映的状况来看,状况还是相当不错的。一方面实力强的学生可能一毕业就可以进华为等大企业,而由于条件限制本科接触少的同学,仍可以先进入相关行业小企业中,在工作中驾驭了技术后,还能再次进大公司或者独立创业。硬件工程师曲线进华为可以说是时下很流行的一个个人进展模式。可以说,只要你情愿学,硬件工程师很难说到达过不去的瓶颈。另一方面,硬件工程师的一个基本要求就是软硬件结合,各种硬件电路板的开发往往都离不开软件
18、编码,搞硬件的可能阶段性要去搞软件,而搞软件的生怕恒久没实力来搞硬件,这是一大优势。硬件工程师的竞争可以说跟软件的竞争是隔开着的。而且,与软件相反的是,硬件工程师是一个越老越吃香的职业。 第四篇:电子硬件工程师要求 硬件工程师要求 基于实际阅历与实际项目具体理解并驾驭成为合格的硬件工程师的最基本.基本上就可以成为一个合格分:硬件学问 一、数字信.基于实际阅历与实际项目具体理解并驾驭成为合格的硬件工程师的最基本学问。 1基本设计规范 2CPU基本学问、架构、性能及选型指导 3MOTOROLA公司的PowerPC系列基本学问、性能详解及选型指导 4网络处理器(INTEL、MOTOROLA、IBM)
19、的基本学问、架构、性能及选型 5常用总线的基本学问、性能详解 6各种存储器的具体性能介绍、设计要点及选型 7Datacom、Telecom领域常用物理层接口芯片基本学问,性能、设计要点及选型 8常用器件选型要点与精华 9、CPLD、EPLD的具体性能介绍、设计要点及选型指导 10VHDL和Verilog HDL介绍 11网络基础 12国内大型通信设备公司硬件探讨开发流程 最流行的EDA工具指导 娴熟驾驭并运用业界最新、最流行的专业设计工具 1Innoveda公司的ViewDraw,Power,Cam350 2CADENCE公司的OrCad,Allegro,Spectra 3Altera公司的M
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