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一个出色的硬件工程师必备的六项基本能力

2016-06-10 05:06
九一隐士
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  对于很多硬件工程师而言,每天都在忙活着手头上的工作,但是有时候并不知道自己的水平去到哪里,也不知道怎样提高,这在这个瞬息万变的社会里面,其实有点危险!毕竟我们这些凭手艺吃饭的人不像某些尸位素餐的某猿,是跟不上潮流就会被淘汰的。所以就算我们不能成为最TOP的那个,也力争成为排在前面的那一批人。

  但我们工程师怎样成为最TOP呢?该怎么学习呢?

  根据我们从小受到的教育中我们知道,这首先要求我们对于知识要理解透彻,越深入越好,对于任何一个知识点,通过基本公式,用数学工具推导到最后来验证高级定律和公式。我想对于这一点,高考物理是达到了极点,高中物理知识其实不难,但是我们为了选拔的目的,把物理各种定律糅合在一起,结合一些脑筋急转弯,复杂的运算,造成高考物理是最难的科目了。

  但如果我们拿着解高考物理难题的精神来解决硬件问题,当然精神可嘉,工作之余还是值得鼓励这种学习和探索精神的;可是这样对于项目开发却是没有多少好处,毕竟硬件工程师的工作是工程开发,在规定的时间和预算之内完成硬件项目,而不是你在这个时间呢自己推导出来了什么公式和计算结果,那是科学家的工作,那是Research的工作。

  工程开发一个重要特点就是“踩在前人的足迹”,就是通过过去几十上百年的工程实践,对于各种情况有了很多经验数据和经验方法,比如对于PCB layout来说,基本上每个公司都有自己的design guidelines/check list,这就是公司在过去很多项目中总结出来的,每一条可以说都付出了“血”的代价,这是对于板级设计来说了;对于核心芯片和器件,就更是如此了,芯片或器件公司几十数百人历时数年搞出来的一款芯片和器件,又岂是你通过几百页datasheet可以彻底理解的。

  大多数情况下,知道主要接口,参数,功能和性能就足够了,尤其是芯片/器件公司提供的design guidelines或者application notes,里面一般都是芯片/器件工程师的肺腑之言,经验之谈,一般来说没有个十年二十年工作经验的工程师是写不了这些东西的。

  看起来虽然很简单,看起来像是废话,但是细细分析,结合电路定理和电磁定律,略微分析,就会发现简直字字珠玑。刚毕业的好学生(一般来说学习好,喜欢啃难题,学习能力强,求知欲强)初干硬件设计,就会发现涉及的知识点和技术要点太多了,如果这个知识点想要理解透彻,那个知识点也要理解透彻,会发现一天24小时根本不够用,但是对不起,公司请你过来不是让你学习的,是要干硬件设计的,过一个月就要见原理图了,你还在这捧着OrCAD手册一个命令一个命令学习OrCAD使用技巧,研究为啥要有串行电阻呢,研究这个电容是取0.1uF还是0.01uF.。

  有求知欲是好事,但是那是在工作之余,项目之余,虚心向前辈学习,尽量利用各种design guidelines,尽快完成设计工作,记录自己的知识缺点,在业余时间努力学习,理解透彻,通过设计验证/测试,加深对于知识点的了解,这才是正确的工作方法。

  我在刚毕业的时候欣喜的发现传输线理论太重要了,遂花了一个月把传输线理论努力了一把,并推导了大量公式进行验证,其实总结起来就是几句话,阻抗匹配,如果接收端阻抗大于发送端,信号会怎么样;如果小于,信号会怎么样;如果开路,会怎么样;如果短路,会怎么样,这几条基本每本信号完整性的书上都会介绍,也不会有很复杂的数学公式推导,知道就行了,然后就是如何平衡发射端的阻抗,串行电阻,PCB阻抗,匹配阻抗等等,都是简单的数学公式。

  所以说,对于求知欲特别强的人(比如我),有时候一定要学会“浅尝辄止”,充分利用前辈经验,避免陷入技术的误区,比如放着公式不用,非得自己用二重积分推导一遍。硬件开发最主要的特点就是“广博”,什么东西都要知道,一个好的硬件工程师就要什么都要懂一点,当然对于某些方面能够深入一些到原理层次就更好了。

  关于硬件设计的各种技术/标准/芯片/器件都要知道,需要的时候,能够信手拈来,功能性能,参数特性,优点缺点。

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