電子硬件工程師要求?
電子硬件工程師要求掌握的東西(轉載)
覺得壹個電子工程師/硬件工程師應該有下面的能力:
1、模擬/數字電路的分析和設計。教科書上講的都應該會,包括分離元件和運放的信號放大,濾波,波形產生,穩壓電源,邏輯化簡,基本觸發器,基本計數器、寄存器,脈沖產生和整形,ADC、DAC,鎖相環等。要能定性和定量的分析和設計電路的功能和性能,比如說穩定性、頻率特性等。這些東西壹般需要日積月累才能到見多識廣,然後熟能生巧。
2、計算機組成原理和結構。現在的電子設備基本上沒有不用到計算機的,所以對計算機壹定要了解最好是熟悉。要明白計算機是怎麽工作的,軟件在計算機內是怎麽運行的(最好自己寫壹寫程序),要熟悉常用計算機系統的外圍電路和接口,並且要明白CPU和外圍電路是怎麽協調工作的等等。最好能熟悉MCS-51,寫程序不是問題,重要的是思路,但壹定要做出來。
3、PCB。基本要求是4層板,要了解PCB對EMI、ESD的影響並想辦法避免。PCB能做得既美觀又沒有問題是需要花時間來訓練的。
4、VHDL。在國外這是要求掌握基本技能,在國內也正在普及。主要是用來開發FPGA/CPLD器件和邏輯仿真,還有IC設計也常用VHDL作輸入。就目前來說,如果對自己要求不是很高的話可以不掌握。
如果時間和精力允許的話,可以學壹學操作系統、數據結構等,當然首先必須掌握好C(C++)語言,以便將來可以做(軟/硬件)系統方面的工作。但模電/數電基礎壹定要好,這是學習其他的基礎。開始時壹般從分析電路入手,要搞清楚壹個電路的電流是怎麽流的,電壓是怎麽產生的,電感、電容是怎麽沖放電的等等。從簡單到復雜,慢慢養成習慣,很多東西自然而然就明白了。
電子硬件工程師要求掌握的東西
第壹部分:硬件知識
壹、 數字信號
1、 TTL和帶緩沖的TTL信號
2、 RS232和定義
3、 RS485/422(平衡信號)
4、 幹接點信號
二、 模擬信號視頻
1、 非平衡信號
2、 平衡信號
三、 芯片
1、 封裝
2、 7407
3、 7404
4、 7400
5、 74LS573
6、 ULN2003
7、 74LS244
8、 74LS240
9、 74LS245
10、 74LS138/238
11、 CPLD(EPM7128)
12、 1161
13、 max691
14、 max485/75176
15、 mc1489
16、 mc1488
17、 ICL232/max232
18、 89C51
四、 分立器件
1、 封裝
2、 電阻:功耗和容值
3、 電容
1) 獨石電容
2) 瓷片電容
3) 電解電容
4、 電感
5、 電源轉換模塊
6、 接線端子
7、 LED發光管
8、 8字(***陽和***陰)
9、 三極管2N5551
10、 蜂鳴器
五、 單片機最小系統
1、 單片機
2、 看門狗和上電復位電路
3、 晶振和瓷片電容
六、 串行接口芯片
1、 eeprom
2、 串行I/O接口芯片
3、 串行AD、DA
4、 串行LED驅動、max7129
七、 電源設計
1、 開關電源:器件的選擇
2、 線性電源:
1) 變壓器
2) 橋
3) 電解電容
3、 電源的保護
1) 橋的保護
2) 單二極管保護
八、 維修
1、 電源
2、 看門狗
3、 信號
九、 設計思路
1、 電源:電壓和電流
2、 接口:串口、開關量輸入、開關量輸出
3、 開關量信號輸出調理
1) TTL―>繼電器
2) TTL―>繼電器(反向邏輯)
3) TTL―>固態繼電器
4) TTL―>LED(8字)
5) 繼電器―>繼電器
6) 繼電器―>固態繼電器
4、 開關量信號輸入調理
1) 幹接點―>光耦
2) TTL―>光耦
5、 CPU處理能力的考慮
6、 成為產品的考慮:
1) 電路板外形:大小尺寸、異形、連接器、空間體積
2) 電路板模塊化設計
3) 成本分析
4) 器件的冗余度
1. 電阻的功耗
2. 電容的耐壓值等
5) 機箱
6) 電源的選擇
7) 模塊化設計
8) 成本核算
1. 如何計算電路板的成本?
2. 如何降低成本?選用功能滿足價格便宜的器件
十、 思考題
1、 如何檢測和指示RS422信號
2、 如何檢測和指示RS232信號
3、 設計壹個4位8字的顯示板
1) 電源:DC12
2) 接口:RS232
3) 4位3”8字(連在壹起)
4) 亮度檢測
5) 二級調光
4、 設計壹個33位1”8字的顯示板
1) 電源:DC5V
2) 接口:RS232
3) 3排 11位8字,分4個、3個、4個3組,帶行與行之間帶間隔
4) 單片機最小系統
5) 譯碼邏輯
6) 顯示驅動和驅動器件
5、 設計壹個PCL725和MOXA C168P的接口板
1) 電源:DC5V
2) 接口:PCL725/MOXA 8個RS232
1. PCL725,直立DB37,孔
2. MOXA C168P,DB62彎
3) 開關量輸出信號調理:6個固態繼電器和8個繼電器,可以被任何壹路信號控制和驅動,接口:固態繼電器5.08直立,繼電器3.81直立
4) 開關量輸入調理:幹接點閉合為1或0可選,接口:3.81直立
5) RS232調理:
1. LED指示
2. 前4路RS232全信號,後4路只需要TX、RX、0
3. 無需光電隔離
4. 接口形式:DB9(針)直立
第二部分:軟件知識
壹、 匯編語言
二、 C51
該部分可以從市場上買到的N種開發板上學到,至於第壹部分,需要人來帶吧。
為什麽要掌握這些知識?
實際上,電子工程師就是將壹堆器件搭在壹起,註入思想(程序),完成原來的這些器件分離時無法完成的功能,做成壹個成品。所需要的技能越高、功能越復雜成本越低、市場上對相應的東東的需求越大,就越成功。這就是電子工程師的自身的價值。從成本到產品售出,之間的差價就是企業的追求。作為企業的老板,是在市場上去尋找這樣的應用;對電子工程師而言,是將老板提出的需求或者應用按照壹定的構思原則(成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強大等)在最短的時間內完成。最短的時間,跟電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時間直接有關。這就是電子工程師的價值將電子產品抽象成壹個硬件的模型,大約有以下組成:
1) 輸入
2) 處理核心
3) 輸出
輸入基本上有以下的可能:
1) 鍵盤
2) 串行接口(RS232/485/can bus/以太網/USB)
3) 開關量(TTL,電流環路,幹接點)
4) 模擬量(4~20ma、 0~10ma、0~5V(平衡和非平衡信號))
輸出基本上有以下組成:
1) 串行接口(RS232/485/can bus/以太網/USB)
2) 開關量(TTL、電流環路、幹接點、功率驅動)
3) 模擬量(4~20ma, 0~10ma,0~5V(平衡和非平衡信號))
4) LED顯示:發光管、八字
5) 液晶顯示器
6) 蜂鳴器
處理核心主要有:
1) 8位單片機,主要就是51系列
2) 32位arm單片機,主要有atmel和三星系列
51系列單片機現在看來,只能做壹些簡單的應用,說白了,這個芯片也就是做單壹的壹件事情,做多了,不如使用arm來做;還可以在arm上加壹個操作系統,程序既可靠又容易編寫最近三星的arm受到追捧,價格便宜,以太網和USB的接口也有,周立功的開發系統也便宜,作為學習ARM的產品來說,應該是最好的;作為工業級的控制,是不是合適,在網友中有不同的看法和爭議。本公司使用atmel ARM91系列開發的1個室外使的產品,在北京室外使用,沒有任何的通風和加熱的措施,從去年的5月份到現在,運行情況良好。已經有個成功應用的案例。
但對於初學者來說,應該從51著手,壹方面,51還是入門級的芯片,作為初學者練手還是比較好的,可以將以上的概念走壹遍;很多特殊的單片機也是在51的核的基礎上增加了壹些I/O和A/D、D/A;也為今後學習更高壹級的單片機和ARM打下基礎
再說了,哪個老板會將ARM級別的開發放在連51也沒有學過的新手手中在51上面去做復雜的並行擴展是沒有必要的,比如,擴展I/O口和A/D、D/A等等,
可以直接買帶有A/D、D/A的單片機;或者直接使用ARM,它的I/O口線口多。可以使用I2C接口的芯片,擴展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口擴展LED顯示,例如MAX7219等芯片
市面上壹些比較古老的書籍中還有壹些並行擴展的例子,如:RAM、EPROM、A/D、D/A等,我覺得已經沒有必要去看了,知道歷史上有這些壹回事就行了
這些知識,是所有產品都具備的要素。所以要學,再具體應用。