Competencias que poseen los ingenieros de hardware

1. La capacidad de aprender rápidamente:

Como persona de comunicación, ¡déjame hablar sobre equipos de comunicación! Por un lado, la tecnología de comunicación, los estándares y los chips se actualizan tan rápido que no hay tiempo para entenderlos sistemáticamente. Sólo se pueden entender a través de proyectos y requisitos específicos, por otro lado, para las empresas, los productos de hardware que necesitan; Los cambios también son rápidos. Los clientes necesitan T1, E1, PDH, SDH, Ethernet, VoIP, Switch, Router. Todos deben poder comprender en detalle la solución de chip seleccionada según las necesidades del cliente. especialmente para protocolos de interfaz y características eléctricas. Supongamos que está en el negocio del suministro de energía. De la misma manera, también necesita tener una comprensión y un estudio profundos de los conocimientos relacionados con el suministro de energía y las necesidades de los clientes, ¿verdad?

2. Comprensión de protocolos y estándares:

Continuar utilizando equipos de comunicación como representante. Los equipos de comunicación, como su nombre indica, se utilizan para implementar múltiples protocolos de comunicación (como T1, E1, V.35, PDH, SDH/SONET, ATM, USB, VoIP, WiFi, Ethernet, TCP/IP, RS232 y otros comunes). protocolos) Los equipos de comunicación, varios circuitos, placas PCB y fuentes de alimentación sirven protocolos de comunicación.

Los protocolos de comunicación generalmente se implementan mediante chips, ya sean ASIC maduros o FPGA/CPLD de desarrollo propio. Los ingenieros de chips o los ingenieros de FPGA están más cerca de los protocolos de comunicación que los ingenieros de hardware. minucioso e implementa varias máquinas de estados lógicos y cumple con los estándares de parámetros eléctricos especificados por el protocolo. Según el modelo OSI de siete capas, los ingenieros de hardware deben centrarse especialmente en los estándares de protocolo de la capa física de la primera capa y la capa de enlace de datos de la segunda capa. Según la distancia de Ethernet, la capa física se completa con PHY/. El chip transceptor y la capa de enlace de datos se completan con el MAC/el chip del conmutador está completo. Los ingenieros de hardware que participan en el desarrollo relacionado con Ethernet deben tener un conocimiento profundo de los chips PHY y Switch, desde los métodos de codificación hasta los parámetros eléctricos. Estándares de diagramas de ojo, plantillas, frecuencias de señal a formatos de trama, lógica de procesamiento de reenvío, VLAN, etc.

Esto es especialmente cierto para los equipos PDH/SDH/SONET tradicionales. PDH/SDH/SONET es un equipo más de hardware, lo que significa que los protocolos principales se implementan a través de ASIC, y las funciones de software son principalmente de administración y configuración, monitoreo, alarmas, rendimiento Para los ingenieros de hardware, deben estar familiarizados con los protocolos relevantes y los estándares de interfaz utilizados, especialmente las especificaciones eléctricas y las plantillas de diagramas de ojo, para que puedan estar seguros durante la verificación del diseño.

Si trabajas en un hogar inteligente, debes tener un conocimiento profundo de los nuevos estándares de Bluetooth, WIFI y Zigbee. También debes conocer las ventajas y desventajas de cada uno. Mejoras y desventajas de los últimos estándares a tu alcance, ¡quizás de esta manera puedas crear productos completamente nuevos que satisfagan las necesidades del consumidor! ¡También puede significar que cuando cambies de trabajo, tendrás éxito porque dominas una tecnología que otros aún no han entendido!

3. Capacidad para escribir documentos:

Al igual que el diseño de software, un buen diseño de software requiere buenos documentos de diseño, requisitos claros, qué funciones se implementan, qué criterios de aceptación se cumplen y luego. Con el aumento de la integración del chip, el aumento de la velocidad de la interfaz, el aumento de la complejidad de la placa única, el diseño del hardware se vuelve cada vez más complejo y los requisitos correspondientes de estabilidad térmica, confiabilidad, compatibilidad electromagnética y protección ambiental ya no pasan por Xiaomi. Jiabumu. La guerra de guerrillas en el almacén se puede solucionar. Todo proyecto de hardware es una guerra y requiere una buena planificación y análisis, lo que requiere una buena documentación.

Para los ingenieros de hardware, existen dos documentos más importantes: uno es la especificación de diseño de hardware (HDS: especificación de diseño de hardware) y el informe de prueba de hardware (generalmente llamado EVT: Engineering Validation & Test report o DVT: Design Informe de validación y prueba), los requisitos para HDS son contenido detallado y claro, selección de chip principal/inicialización de hardware, selección e inicialización de CPU, selección/inicialización/administración de chip de interfaz, diagrama de bloques de la relación de conexión entre cada chip (diagrama de bloques), Tipo/tamaño/velocidad de DRAM, tipo/tamaño/velocidad de FLASH, selección de chip, interrupción, definición de GPIO, lógica de reinicio y diagrama de topología, selección/topología de reloj/oscilador de cristal, uso de RTC, relación de mapa de memoria, selección/topología de dispositivo I2C, dispositivo de interfaz/definición de secuencia de línea, tamaño/color/controlador del LED, disipador de calor, ventilador, JTAG, topología/temporización/circuito de la fuente de alimentación, etc.

Para DVT, los requisitos son muy simples y complejos: qué interfaces, chips, componentes principales, circuitos hay en la placa, qué se debe probar, especialmente la fuente de alimentación cuando la placa funciona normalmente/voltaje/ ondulación/sincronización, diagrama de ojo/plantilla de interfaz empresarial, integridad de la señal y temporización del bus de datos interno (como MII, RGMII, XAUI, PCIe, bus PCM, Telecom Bus, SERDES, UART, etc.), subsistema de CPU (como reloj, reinicio, SDRAM/DDR, interfaz FLASH).

Los buenos ingenieros de hardware dejan claro de un vistazo, ya sea en documentos o informes, qué soluciones y circuitos se necesitan para este sistema de hardware, y cuáles son los resultados de la prueba de verificación final. El contenido es detallado y no omite varias interfaces/circuitos; es simple y claro, y no dice tonterías; cuando es necesario, un diagrama de tiempos o una captura de pantalla del osciloscopio pueden explicar muy bien el problema.

4. Capacidad para utilizar instrumentos/software:

Los instrumentos incluyen soldadores, multímetros, osciloscopios, analizadores lógicos, medidores de error de bits, analizadores de transmisión y probadores de Ethernet Smartbits/IXIA, calorímetro. , atenuador, medidor de potencia óptica, medidor de intensidad de señal de RF, etc., el software incluye Office (Outlook, Word, Excel, PowerPoint, Project, Visio), PDF, software de esquemas de uso común Pads u OrCAD, software de PCB de uso común Pads o Allegro, Allegro Viewer, software de simulación de circuitos PSPICE, software de simulación de señales HyperLynx, etc.

Tanto los instrumentos como el software son herramientas de producción en economía política y promueven la mejora de la productividad. Como ingeniero de hardware, estos instrumentos y software son como madera en sus manos. Cangpao, una gran parte de las capacidades de los ingenieros de hardware se reflejan en el uso de instrumentos y software, especialmente el uso de software esquemático y osciloscopios, que es muy importante. El uso de software esquemático es la realización específica del diseño de hardware, a través de un. La ubicación de cada dispositivo y la conexión de cada NET constituyen un software lógico de hardware muy complejo, que es el trabajo central de todo el diseño del hardware. Las pérdidas causadas por cualquier error en el diagrama esquemático son enormes, y realmente lo es ". "caminando sobre hielo fino", temblando de miedo."

Además, el uso de software de diagramas esquemáticos también se refleja en la belleza del buen diseño, simple y claro, y las anotaciones son claras, no importa quién siga la idea. descubrir rápidamente la intención del diseño. Se debe prestar especial atención al mal diseño, un dispositivo en el este y otro en el oeste, sin lógica, nombres extraños, difíciles de entender y muy problemáticos de mantener en el futuro; , el osciloscopio es el más importante para los ingenieros de hardware, independientemente de Tanto el esquema como la PCB son trabajos de diseño, pero cualquier diseño requiere una verificación y prueba cuidadosas, especialmente en términos de señales, lo que requiere mucho trabajo del osciloscopio. Si no utiliza el osciloscopio correctamente, ni siquiera se puede hablar de una verificación correcta. ¿Está la conexión a tierra correctamente? La selección de puntos de prueba, selección de disparo, selección de retardo, selección de amplitud y tiempo determinan los resultados de la prueba.

Si el uso incorrecto del osciloscopio conducirá inevitablemente a resultados de prueba incorrectos, en este caso, el diseño originalmente incorrecto puede confundirse con el correcto, lo que conlleva enormes peligros ocultos; mucha pérdida de tiempo y energía.

5. Capacidades de diseño de circuitos:

Con la mejora de la integración de chips, el diseño de hardware parece haberse vuelto más sencillo. La primera es la conexión lógica y, en segundo lugar, se consideran la selección de resistencia en serie y la selección de condensadores en paralelo necesarios para la integridad de la señal, el filtrado de la fuente de alimentación y el desacoplamiento. Sin embargo, para los buenos ingenieros de hardware, las conexiones lógicas simples (la salida del mismo bus de este chip está conectada a la entrada de otro chip, etc.) son solo las habilidades más básicas del diseño de hardware. El circuito es la función del chip y la comunicación. protocolo y varios El operador del software no tiene un conocimiento profundo del circuito y no existe ningún conocimiento profundo del diseño del hardware, especialmente la comprensión de los parámetros de rendimiento eléctrico enumerados detrás del chip o los diversos parámetros de los dispositivos discretos si los conecta al azar, es posible que se quede atascado en el bus de 3,3 V. Puede funcionar, pero ahora el voltaje de funcionamiento ha bajado a 1 V. ¿Cuál es el concepto? Lo suficiente como para causar errores de juicio en el muestreo. Con el aumento de la velocidad de la señal y la disminución del voltaje de trabajo, las señales digitales se han vuelto cada vez más analógicas, lo que requiere una comprensión profunda de la impedancia de PCB, la reactancia capacitiva y la inductiva. Reactancia, dispositivos discretos (resistencias, condensadores, inductores, diodos, transistores, MOSFET, transformadores, etc.) y parámetros eléctricos de la interfaz ASIC. Todo esto requiere un estudio en profundidad de los principios de los circuitos, los circuitos analógicos e incluso la teoría del campo electromagnético. Se puede decir que es un subconjunto de la teoría del campo electromagnético. Sin una comprensión de la teoría del campo electromagnético, no se pueden comprender la capacitancia, la inductancia, la diafonía y la radiación electromagnética.

Especialmente para el diseño de circuitos de potencia, los voltajes de los chips ahora se diversifican, los voltajes son cada vez más bajos y las corrientes son cada vez mayores. Los operadores tienen requisitos estrictos para el consumo de energía y la disipación de calor. Equipos de comunicación. Para el diseño de fuentes de alimentación. Los desafíos son cada vez mayores. Se puede decir que para un diseño de hardware, el 40% del trabajo radica en el diagrama esquemático/diseño de PCB y la verificación posterior a la prueba del circuito de potencia. El diseño del circuito de potencia es una expresión concentrada de las capacidades del circuito de varios ingenieros de hardware. Los dispositivos, dispositivos semiconductores, dispositivos de protección y topologías típicas de conversión CC/CC tienen muchos parámetros y las fórmulas deben considerarse y calcularse.

6. Capacidad de comunicación y control global:

Los ingenieros de hardware generalmente desempeñan el papel de líder de equipo en un proyecto de hardware. Deben ser totalmente responsables del proyecto de hardware y necesitan coordinarse. los ingenieros de PCB, ingenieros estructurales, ingenieros de integridad de señales, ingenieros de compatibilidad electromagnética y otros recursos, y trabajan en estrecha colaboración con gerentes de productos, gerentes de proyectos, ingenieros de software, ingenieros de producción, ingenieros de adquisiciones para garantizar que todos los enlaces estén encaminados y deben tener una clara comprensión de todo el plan del proyecto, tiempo de liberación de cada subtarea, estimación y control de posibles dificultades y riesgos técnicos.

Para el mundo exterior, los ingenieros de hardware también deben tener una buena relación con los distribuidores de chips y FAE para esforzarse por obtener mayor soporte y ayuda técnicos. También deben tener buenas relaciones con los laboratorios de EMC y los laboratorios externos para obtenerlos; Tiempo de prueba más flexible y más sugerencias de rectificación.