day04(单片机高级)硬件基础

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硬件基础

初级硬件工程师

中级硬件工程师

高级硬件工程师

需要学习的知识点


硬件基础

初级硬件工程师

了解数字电路、模拟电路知识,熟悉常用电子元器件的性能原理;

熟悉PCB设计流程和规范(华为),熟悉Altium Designer、PADS等工具软件;

熟练使用电子电路相关调试工具(万用表、示波器、逻辑分析仪、焊台)

熟悉嵌入式硬件架构和通用硬件接口(RAM、ROM、SPI、I2C、I2S、CAN、 UART、USB等) ;

熟悉电子产品设计流程,生产工艺流程。

中级硬件工程师

熟悉STM32、ARM、DSP(数字信号处理器)、FPGA(可编程门阵列)等处理器硬件设计;

具有高速数字电路,熟练进行六层或以上层数的PCB的绘制,有丰富的PCB设计经验;

能独立完成硬件产品的系统原理图设计,PCB板设计、调试,顺利阅读器件英文资料;

熟悉硬件电路可靠性设计和测试方法,具备RF(射频)、EMC(电磁兼容)、SI(信号完整)的相关知识;

负责产品全生命周期的硬件开发工作,包括撰写设计规格书、详细设计方案、原理图、调试、设计验证、硬件测试以及产品的维护工作。

高级硬件工程师

负责硬件产品的战略规划;

完成产品的开发、测试、版本管理、评审发布、产品上线等相关工作;

负责与外观,模具,元器件,制版,焊接,外包装,组装,配件等第三方合作厂商深度沟通;

为产品研发团队拟定明确有竞争力的产品方向,并能够统筹和推动研发执行;

持续关注并研究行业前沿技术,挖掘新技术在产品上实施的可能性,以保证产品在技术上的持续创新;

负责软硬资源整合,把控产品相关的品质管理、生产成本等环节。

需要学习的知识点

嵌入式工程师需要学习多种知识,包括电路、模拟电子技术(晶体管电路设计)、数字电子、C语言、嵌入式、单片机、微机原理、电子线路设计、数据结构及高数等。

除此之外,嵌入式工程师还需要掌握以下内容:电路基础https://docs.qq.com/doc/DQWJ2c3BsQUFUUmlm

  • 分立器件的应用:包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管等。
  • 逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电平的应用以及匹配等。
  • 电源的设计和应用:包括DC-DC(直流电压转换)、LDO(线性稳压器)电源芯片设计的原理以及设计时各元器件的选型等。
  • 时序分析与设计:包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等。
  • 复位和时钟的知识:包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理以及设计和起振问题分析等。
  • 存储器的应用:包括EEPROM、flash、S/DRAM等知识原理以及电路设计等。
  • CPU最小系统知识:了解ARM、PowerPC、MIPS的CPU架构以及最小系统的电路设计。(单片机外围电路:电源、复位电路、BOOT、时钟电路、烧录接口)
  • 总线的知识:包括PCI、PCIE、USB等高速总线以及uart、I2C、SPI等低速总线。
  • EMC、安规知识:包括各种测试、指标等以及各种防护器件应用等。
  • 热设计、降额设计。
  • PCB工艺、布局、可制造性、可测试性设计。
  • 交换知识:芯片知识以及电路设计和调试等。
  • 测试知识、示波器使用等。
    ●电阻:电阻的工作原理是基于欧姆定律,即电阻的阻值取决于其材料、长度和横截面积。电阻的主要作用是限制电流,调节电压和电流,以及保护电路。限流分压

●电容:电容的工作原理是基于电容器充放电的特性。当电容器两端加上电压时,电容器会充电,储存电荷;当电容器两端电压降低时,电容器会放电,释放储存的电荷。电容的主要作用是过滤电源上的波动和纹波(滤波)、耦合,平滑电源。

●电感:电感的工作原理是基于电磁感应的原理。当电流通过线圈时,会产生磁场,磁通量随着电流的变化而变化。电感的主要作用是在电路中储能、滤波、阻抗匹配。

●二极管:二极管的工作原理是基于PN结的单向导电性。在正向偏置时,PN结中的电子会从N极流向P极,形成电流;在反向偏置时,PN结中的空穴会从P极流向N极,形成反向电流。二极管的主要作用是整流、稳压和保护电路。

●三极管:三极管的工作原理是基于电流放大和开关的原理。三极管有三个区:发射区、基区和集电区。当三极管工作时,基区内的电子会被激发到发射区,形成发射极电流;同时,集电区的空穴会被吸引到基区,形成集电极电流。三极管的主要作用是放大信号、控制电流和电压以及开关电路。(流控)

●MOS管:场效应管(MOS管)的工作原理是基于半导体材料的电压控制特性。在MOS管的源极和漏极之间加上电压时,会产生一个垂直的电场,这个电场会控制源极和漏极之间的电阻。MOS管的主要作用是放大信号、降低阻抗和开关电路。(压控)

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