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工程师必备的6项技能~~~~

发布时间:2015-10-27 23:10:01

很多硬件工程师,每天都在忙活着手头上的工作,但是有时候也会突然觉得不知道自己的水平去到哪里,也不知道怎样提高,其实有点危险!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。

工程开发一个重要特点就是“踩在前人的足!,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,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。

那一个好的硬件工程师应该具备哪些基本知识和能力呢?


1. 快速学习的能力:


作为一个通信汪,我就以通信设备方面来说吧!


一方面,通信技术,标准,芯片更新的太快了,快到你根本来不及系统的了解它,只能通过特定的项目,需求进行了解;另一方面对于公司来说,需要做的硬件产品也是变化很快,客户需要T1, E1, PDH, SDH,Ethernet, VoIP, Switch, Router, 没有人是什么都懂的,都需要能够结合客户的需求,选择的芯片方案进行详细了解,尤其对于接口协议和电气特性。



2. 对协议和标准的理解:


继续用通信设备做代表。


通信设备,顾名思义,就是用来实现多种通信协议(比如T1, E1, V.35,PDH, SDH/SONET, ATM, USB, VoIP, WiFi, Ethernet, TCP/IP,RS232等等常用协议)实现通信的设备,各种电路,PCB板,电源都是为了通信协议服务的。


通信协议一般都是由芯片实现,要么是成熟的 ASIC,要么是自己开发的FPGA/CPLD,芯片工程师或者FPGA工程师比硬件工程师跟靠近通信协议,他们需要对于通信协议理解很透彻,实现各种逻辑上的状态机以及满足协议规定的电气参数标准。按照OSI的七层模型,硬件工程师尤其需要专注于一层物理层和二层数据链路层的协议标准,以 Ethernet距离,物理层是由PHY/transceiver芯片完成,数据链路层是由MAC/switch 芯片完成,对于从事Ethernet相关开发的硬件工程师来说,需要对于PHY和Switch芯片理解透彻,从编码方式,电气参数,眼图标准,模板,信号频率到帧格式,转发处理逻辑,VLAN等等。


3. 写文档的能力:


好的软件设计需要好的设计文档,明确需求,实现什么功能,达到什么验收标准,随着芯片集成度的增加,接口速率的提高,单板复杂度的提高,硬件设计也越来越复杂以及对应热稳定性,可靠性,电磁兼容,环境保护的要求,都需要好好的规划,好好的分析,这就需要好好做文档。


对于硬件工程师来说,最重要的文档有两个:一个是硬件设计规范(HDS : hardware design specification)和硬件测试报告(一般叫EVT:Engineering Validation& Test report或者DVT: Design Validation & Test report)


对于DVT来说,要求很简单也很复杂:板卡上有什么接口,芯片,主要器件,电路,就要测试什么,尤其在板卡正常工作的情况下的电源/电压/纹波/时序,业务接口的眼图/模板,内部数据总线的信号完整性和时序(如MII, RGMII, XAUI, PCIe,PCM bus, Telecom Bus, SERDES, UART等等),CPU子系统(如时钟,复位,SDRAM/DDR,FLASH接口)。


好的硬件工程师无论是做的文档还是报道都是令人一目了然,内容详实,不遗漏各种接口/电路;简单名了,图文并茂,需要的时候一个时序图,一个示波器抓图就很能说明问题了。


4. 仪表/软件的使用能力:


作为硬件工程师来说,很大一部分能力的体现都在与仪表和软件的使用上,尤其对于原理图软件和示波器的使用,更是十分重要,原理图软件的使用是硬件设计的具体实现,通过一个个器件的摆放,一个个NET的连接,构成了是十分复杂的硬件逻辑软件,是整个硬件设计的核心工作,任何一个原理图上的失误和错误造成的损失都是巨大的,真是“如履薄冰,战战兢兢”。



5. 电路设计的能力:


随着芯片集成度的提高,硬件设计似乎变简单了。

首先是逻辑连接,其次考虑信号完整性需要的串行电阻选择和并行电容选择,电源滤波,退耦。不过对于好的硬件工程师来说,简单的逻辑连接(这个芯片的同样总线的输出接另一个芯片的输入,等等),只是硬件设计的最基本技能,电路是芯片功能,通信协议和各种软件的载体,没有对电路的深入理解,根本谈不上对硬件设计的深入理解。


,对于一个硬件设计来说,40%的工作都是在于电源电路的原理图/PCB设计和后期测试验证,电源电路设计是硬件工程师电路能力的集中体现,各种被动器件、半导体器件、保护器件、DC/DC转换典型拓扑,都有很多参数,公式需要考虑到,计算到。


6. 沟通和全局控制的能力:


硬件工程师在一个硬件项目中,一般处于Team leader的作用,要对这个硬件项目全权负责,需要协调好PCB工程师,结构工程师,信号完整性工程师,电磁兼容工程师等各种资源,并与产品经理,项目经理,软件工程师,生产工程师,采购工程师紧密配合,确保各个环节按部就班,需要对整个项目计划了然于胸,各个子任务的发布时间,对于可能出现的技术难题和风险的估计,控制。



写这篇文章,只是自己的个人看法,并不代表每个人按照这个方法都能成功,毕竟这个世界很多事情都没有参考性,但是,总的来说保持长期学习的态度,有一颗爱岗敬业的心,然后深入研究,谁都能成功的!


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