如何培养硬件设计工程师——转自好网

发布网友发布时间：2022-04-19 21:21

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热心网友时间：2023-09-01 15:06

如何培养一个硬件设计工程师。我觉得这是个长期的工作，不是那么容易完成的。通常很多单位都会这样，即招到一个硬件设计工程师，在毫无基础的情况下，直接让他设计一个FPGA或者DSP板子。然后所谓培训，只是软件熟悉熟悉，比如mentor的工具，DXP或者allegro。但是只是会做原理图和会画版图，远远达不到一个硬件工程师的要求。而且这种方式有些饮鸩止渴的感觉。以后这个人肯定水平无法上去。因为硬件，也是要用心去学的，硬件不是画出来的，是用脑子想出来的。比如做FPGA的原理图，一个FPGA那么复杂，手册N多，怎么可能一个月时间做出原理图呢，除非是天才或者每天加班24小时。更有甚者直接要求一个月做出一个系统板，即包括FPGA、DSP等。于是惶恐中设计出一个板子，然后交付PCB设计小组，PCB设计小组拿到的是网表而非原理图本身，他们大多数是不理解原理图的，也没时间理解，因为一看列表，那么多任务排着呢。于是十多天画个系统板，然后开始投板，装焊，调试。最后我敢保证，大多数板子是调试不出结果来的。于是就去外协，认为自己单位做不了。我个人觉得，是因为培养硬件工程师的方法不对。一个硬件工程师，我觉得应该具备能够设计以FPGA、DSP、ARM、单片机为核心的数字系统控制或者信号处理板，以及具备板子的仿真、分析、调试能力。具备射频以及高频设计能力，这才能真正称为硬件工程师。不但会上述软件，而且精通ADS、Hspice、Q3D、hyperlink、cadence等软件仿真能力。具备能够写出基于硬件调试的verilog、VHDL、C、汇编语言的能力。这些能力需要起码一年时间来训练。可以让他先做一个单片机最小系统板，期间要多多看手册，多多看论坛或者去网上搜单片机的知识，我相信大学毕业真正掌握单片机的人不多吧。做原理图和板子过程中，学会仿真软件，同时对有些关键信号做一些简单的仿真分析。在投板之后，开始学习如何写出规范的基于硬件调试的C以及汇编语言。等板子回来之后，尽量调通，如果调不通，就去找老师傅帮忙，相信一个单片机最小系统应该很容易调通。而且不要小看这最小系统，调试期间能够学会很多东西。补充一下，在设计原理图，版图以及调试方案的时候，最好让组内的老师傅帮忙做一些评审，否则是学不到太多东西的。也不知道自己犯了什么低级错误。当一个单片机通过，就可以尝试FPGA或者DSP或者ARM了。这个就看具体需要，如果你是做手机系统板，就偏重于ARM，如果是做信号处理或者密集计算，就偏重于FPGA或者DSP。还是走刚才的路子，只是路要长很多，因为这些手册、开发环境、以及板子的难度要大太多。就连FPGA的版图库建模等，也没那么简单，这里可以参考这些芯片推荐的开发板设计，很多高级芯片都会配套有PCB设计规范，一定要耐心好好看看。白天设计，晚上学习，不要急于投板，投板快的，不见得是高手，最后调试最成功的，才是牛人。最后调试成功又能学到最多的，才是收获最大的。这些做过之后，就可以尝试开始做射频板，比如可以做一个最简单的2.4GHz的射频收发系统，如果对射频不熟悉，可以先用单片电路设计，然后逐渐扩展到用功放、LNA、频综等进行设计。在设计中，仿真就相对重要多了，重点用ADS结合HFSS软件进行仿真，同时学会做版图仿真，因为仿真是保证高频电路前期设计的最重要方法。在设计完成后，高频电路调试，就不像低频电路那么简单了，要预留出足够的SMA头以便采用VNA或者频谱分析仪进行测试，因为射频电路板的很多问题都是无法预知的，高频的电磁兼容等问题很严重。这时候就靠时间和经验了。然后逐渐扩展，当学会了数字板设计之后，就可以尝试着提出一些可靠性较高的数字系统解决方案，这时候基本就具备项目经理的素质了。学会射频板，不妨可以扩展的学习设计微带微波滤波器或者腔体滤波器，一些常用天线，这些当然不是主业的，但是起码要做到了解。要不别人说天线增益和方向性系数，自己不知道啥意思。说滤波器的Q值对滤波器的影响，自己不知道啥意思，这就不太好了。鄙人做过一段时间硬件，认识浅薄，还望大家多多指点。