設(shè)計(jì)是產(chǎn)品制作的第一關(guān),那些硬件工程師既是產(chǎn)品設(shè)計(jì)者,又是質(zhì)量把關(guān)者,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量與性能起著決定作用。那么,嵌入式硬件工程師應(yīng)具備哪些基本技能?
一、硬件工程師應(yīng)具備的基本技能
1、有需求分析、總體方案、詳細(xì)設(shè)計(jì)的規(guī)劃創(chuàng)造能力;
2、熟練運(yùn)用設(shè)計(jì)工具,善于設(shè)計(jì)原理圖、PCB板的能力;
3、熟練運(yùn)用單片機(jī)、ARM、DSP、PLD、FPGA等進(jìn)行軟硬件開發(fā)調(diào)試的能力;
4、熟練運(yùn)用仿真工具、示波器、信號(hào)發(fā)生器等調(diào)測(cè)硬件的能力;
5、掌握常用的標(biāo)準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)能力,如復(fù)位電路、常用濾波器電路、高速信號(hào)傳輸線的匹配電路等;
6、故障定位、解決問(wèn)題的能力;
7、設(shè)計(jì)文檔的組織編寫技能。
二、硬件工程師在開發(fā)中要注意的事項(xiàng)
1、啟動(dòng)一個(gè)硬件開發(fā)項(xiàng)目
作為一個(gè)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)者,要主動(dòng)去了解各個(gè)方面的需求,并且綜合起來(lái),提出最合適的硬件解決方案。
項(xiàng)目開始之初需要召開討論會(huì)議,應(yīng)盡量邀請(qǐng)所有相關(guān)部門參與,好處有三:第一可以充分了解大家的需要,以免在設(shè)計(jì)上遺漏重要的功能;第二可以讓各部門了解項(xiàng)目的情況,提早做好時(shí)間和人員上協(xié)作的準(zhǔn)備;第三從感情方面講,在設(shè)計(jì)之初各部門就參與,項(xiàng)目就成了大家共同的心血結(jié)晶,會(huì)得到大家的良好合作,對(duì)完成工作很有幫助。
2、原理圖設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題
現(xiàn)在的芯片廠家一般都提供參考設(shè)計(jì)的原理圖,要借助這些資源,在充分理解參考設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,做一些發(fā)揮。主要芯片選定后,最關(guān)鍵的外圍設(shè)計(jì)包括電源、時(shí)鐘和芯片間的互連。
電源是保證硬件正常工作的基礎(chǔ),設(shè)計(jì)中要詳細(xì)分析:系統(tǒng)能夠提供的電源輸入,單板需要產(chǎn)生的電源輸出,各個(gè)電源需要提供的電流大小等。
3、PCB設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題
要做到目的明確,重要信號(hào)線要嚴(yán)格要求布線長(zhǎng)度和處理地環(huán)路,對(duì)于低速和不重要信號(hào)線可以放在稍低的布線優(yōu)先級(jí)上。重要部分包括:電源的分割,內(nèi)存的時(shí)鐘線,高速差分線的布線等。
如果設(shè)計(jì)中所有重要布線要求明確,可以轉(zhuǎn)換成整體的布線約束,利用CAD中的自動(dòng)布線工具軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)。
4、檢查和調(diào)試
在進(jìn)行調(diào)試時(shí),一定要認(rèn)真目視檢查,檢查在焊接過(guò)程中是否有可見的短路和管腳搭錫等故障,是否有元器件型號(hào)放置錯(cuò)誤等問(wèn)題;然后,用萬(wàn)用表測(cè)量各個(gè)電源到地的電阻,以檢查是否有短路。調(diào)試過(guò)程要心態(tài)平和,多做比較和分析,逐步排除可能的原因,直至最后調(diào)試成功。
5、一些總結(jié)的話
從技術(shù)的角度,每個(gè)設(shè)計(jì)最終都可以做出來(lái),但是一個(gè)項(xiàng)目成功與否,不僅取決于技術(shù)上的實(shí)現(xiàn),還與完成時(shí)間、產(chǎn)品質(zhì)量、團(tuán)隊(duì)配合密切相關(guān)。所以,良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、透明坦誠(chéng)的項(xiàng)目溝通、精細(xì)周密的研發(fā)安排、充裕的物料和人員安排,才能保證一個(gè)項(xiàng)目的成功。
一個(gè)好的硬件工程師,實(shí)際上就是一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理,需要從外界交流獲取對(duì)設(shè)計(jì)的需求,然后匯總,分析成具體的硬件實(shí)現(xiàn);還要跟眾多芯片和方案供應(yīng)商聯(lián)系,從中挑選合適的方案。當(dāng)原理圖完成后,要組織同事進(jìn)行配合評(píng)審和檢查,還要和CAD工程師一起來(lái)完成PCB設(shè)計(jì)。與此同時(shí),還要準(zhǔn)備BOM清單,采購(gòu)和準(zhǔn)備物料,并聯(lián)系加工廠完成貼裝。在調(diào)試中組織軟件工程師一起攻關(guān)調(diào)試,配合測(cè)試工程師一起解決測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。
總之,良好的溝通能力,面對(duì)壓力的調(diào)節(jié)能力,細(xì)心和認(rèn)真的檢查,負(fù)責(zé)任的測(cè)試,不懈的學(xué)習(xí)和積累,才能使一個(gè)硬件設(shè)計(jì)人員持續(xù)不斷的進(jìn)步。