計算機硬件如PC、手機、攝像機、路由器、交換機、服務(wù)器等產(chǎn)品的基礎(chǔ)就是硬件單板，硬件工程師就是設(shè)計合格的單板。之前做EMC的時候，覺得硬件工程師無非就是參考設(shè)計那來一抄，原理圖連連線就好，后來發(fā)現(xiàn)不是。

我是一個還沒有踏上社會的學(xué)生，對硬件有著無限的熱情與愛好，對未來也有著無限的憧憬與向往，沒有豐富的項目經(jīng)驗和社會閱歷，所以凡想在此文中獲取高深的人生哲理與職業(yè)箴言，那我懇請您趕緊不要看下去，如若不然，我恐怕受到您的譏笑。

僅以此文獻給那些剛剛踏上硬件之路和還在徘徊的同學(xué)們，我簡要的記錄了我的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和其間自己所獲的一些心得，以避免初學(xué)者走彎路或者是少走彎路。

我總是想用最簡短的話語來表達我的思想，說出我最想對初學(xué)者說的話，但是往往力不能及。

也深知大家時間的寶貴，不愿把時間浪費在毫無意義的事情上，所以我把我最想說的話用提綱的形式列在文章的前頭了，沒有時間的話，各位看官只需看看前頭就可以了。首先，介紹下一個硬件產(chǎn)品的研發(fā)流程，如下圖所示：

硬件工程師在研發(fā)團隊中重要的一員，硬件產(chǎn)品的研發(fā)團隊大致組成如下圖所示：

優(yōu)秀硬件工程師需要什么：

1． 對硬件無限的熱情2． 數(shù)字電路、模擬電路、protel 等（高頻等其他的知識我還沒有用過）3． C 語言4． 單片機（匯編語言）5． FPGA（包括verilog/vhdl、sopc）6． ARM（包括嵌入式操作系統(tǒng)，建議先學(xué)UCOS，適合初學(xué)者）7． DSP

1．學(xué)習(xí)單片機的話，仿真器是必不可少的，有沒有編程器倒是影響不大，建議自己買一塊即插即用的萬能板，自己搭建系統(tǒng)來試驗。還有有一臺示波器的話那是再理想不過了，那會幫助我們分析解決問題，特別是在做串口實驗、中斷、I2CEEPROM 讀寫的時候。

2．學(xué)習(xí)FPGA，那么就不能像學(xué)習(xí)單片機一樣找來一片芯片就可以動手了。像51 類單片機的引腳不是很多，但是FPGA 就不一樣了，往往有幾十個甚至一百多的引腳，所以這個時候我們就必須在市場上買一個開發(fā)板了。

我用的是altera 公司的EP1C20cyclone 系列的開發(fā)板，是我們辦公室的人以前買的，現(xiàn)在正好我用。

據(jù)說是5000 元，還是大學(xué)計劃時候買的。有條件用好的當(dāng)然好，但是對于我們一般初學(xué)者用的話，只要帶有常用功能的開發(fā)板就可以了，市場上1000 元左右的還是有的。3.ARM 學(xué)習(xí)的話，當(dāng)然也離不開開發(fā)板的購買，上次給我二導(dǎo)提建議給我買一個，他很爽快的答應(yīng)了，讓我挑選一塊，我選了周立功的smartarm2200，1980 元RMB，貨現(xiàn)在還沒有來。

學(xué)習(xí)arm 的話，嵌入式操作系統(tǒng)是少不了的。操作系統(tǒng)有很多，用的最多的是linux ，由之發(fā)展而來的有uclinux、armlinux 等；其次是ucos。

本人建議先學(xué)習(xí)ucos，它代碼量少，容易學(xué)習(xí)。要是有altera 的nios 開發(fā)板的話，也可以學(xué)習(xí)ucos，altera 公司的nios ide 支持好幾種RTOS，其中就包括ucos，直接用就ok 了。4．ＤＳＰ屬于比較高的層次，對人的要求比較高。開發(fā)板價格應(yīng)該也不菲，我現(xiàn)在還沒有用過。

大部分的我們是沒有這份閑錢的，同學(xué)們可以找?guī)讉€志同道合的同學(xué)一塊買，還可以一塊討論。

要是學(xué)校實驗室有的話就在實驗室搞，要是導(dǎo)師有就找導(dǎo)師要，總之不要放過任何可能的機會，同志們要深知我們的命運把握在我們自己手中，既然選擇了硬件這條路，就要認認真真地走下去，不光要走下去，還要想方設(shè)法走的很好。熱情不是唯一的原因，還有另外一個原因就是試驗室給我提供了很好的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)習(xí)單片機的時候，試驗室有現(xiàn)成的winbond 51 單片機，有偉福仿真器，有advanced labtool 48uxp 萬能編程器，有一臺十二萬的示波器，自己買個萬能板，找本書就在上邊進行試驗了。

從簡單的led 閃爍、數(shù)碼管顯示、pwm 到中斷、串口通信（單片機與單片機通信，單片機與pc 機通信）、I2Ceeprom 讀寫、A/D轉(zhuǎn)換、溫度的測量等等，給我成就感的是每一個試驗經(jīng)過資料的查找、程序的編寫以及調(diào)試、再到后來問題的解決，那份成就感與喜悅之心只有有過這種經(jīng)歷的人才能夠體會。

正是有這份熱情和愛好，常常在實驗室呆上十二三個小時，通常是晚飯在食堂吃了后直接到驗室，晚上九點半回寢室（辦公樓10 點關(guān)門）。雖說那時候沒有做過什么大項目，但是這每一個小小的實驗也是人生知識的積累，有了這些知識的積累，我想也為以后作更大的項目打下了基礎(chǔ)。

剛進實驗室的時候，我的二導(dǎo)就給了我一塊開發(fā)版，是altera 公司的nios ep1c20 cyclone 系列開發(fā)板，當(dāng)時是以大學(xué)計劃買的，5000RMB。于是就開始了我的fpga 學(xué)習(xí)之路。

以前學(xué)習(xí)過verilog，當(dāng)時只是停留在純粹的理論階段，編幾個小小的程序，用quartus-ii 自帶的仿真軟件進行一下仿真就ok 了。

用仿真軟件進行仿真，往往能夠得出你所想要的結(jié)果，但是一旦下載到芯片里邊運行的話問題就會接踵而來。和單片機機學(xué)習(xí)一樣，萬事開有難。

我做的第一個實驗也是點亮led。自己編寫程序（幾行而已），編譯，引腳分配，仿真，然后就用jtag 下載線連接開發(fā)版板和pc 機，將sof 文件下載到芯片。

現(xiàn)在想起來這是多么簡單的幾個步驟，但是對于當(dāng)時的我來說，是花費了很多的時間和精力來查找資料和埋頭做實驗的。

特別是引腳的分配，對著文檔只說需要這么做，然而為什么要這么做呢？當(dāng)時沒有過多的想法，只想讓我看到實驗的結(jié)果，有了結(jié)果我就有了無限的成就感和對做實驗的熱情。

所以當(dāng)看到經(jīng)過我的努力，在我的第一個fpga 實驗里led 按照我的意圖來動作的時候，那種喜悅之情與當(dāng)初學(xué)習(xí)單片機時候?qū)崿F(xiàn)led 閃爍的情形是多么的相似。

這也是我做實驗的一個慣例和一個經(jīng)驗，那就是邊做實驗邊看書，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，遇到不懂的問題或者原理在查找相關(guān)的文檔，我習(xí)慣動手，要是讓我坐在實驗室看上哪怕是1 天的純理論書籍，我的腦袋也會爆炸的，赫赫，因為沒有這么看過書，所以腦袋也一直沒有爆炸。

以及后來學(xué)習(xí)ucos 嵌入式操作系統(tǒng)我也采用的這個方法，我把它叫做"階梯成就感"。

抱著這種熱情，自己后來一點一點地深入的學(xué)習(xí)fpga，一些常規(guī)邏輯電路的設(shè)計，包括邏輯門電路、數(shù)據(jù)選擇器、編譯碼器、加減乘除運算器、移位器，到后來的稍微復(fù)雜的電路設(shè)計，包括FIFO、數(shù)字跑表、頻率計、狀態(tài)機、交通等的控制、卡式電話計費系統(tǒng)以及UART 等。開始學(xué)習(xí)sopc。從最小系統(tǒng)硬件平臺的搭建，到簡單的led 閃爍程序的編寫，到sof 文件在芯片上跑起來，看著led 的亮與滅，心中一直充滿著無限的熱清。

每一次接觸新知識都有一種發(fā)自內(nèi)心的激動，每一次接觸的新東西我都是從最簡單的led 閃爍開始，從單片機到fpga 到sopc 再到ucos，只有每天的一個小小的進步才能讓我擁有對工作的熱情，只有這每天小小的看得見的"階梯成就感"，才能激發(fā)自己對更多知識的追求。

最近一段時間在學(xué)習(xí)ucos 嵌入式操作系統(tǒng)，主要是運用在FPGA 里面。nios 已經(jīng)為我們移植好了，不需要修改任何文件。在nios 用戶界面里進行一些相應(yīng)的設(shè)置，就可以用它了。許多模版為我們提供的模板里邊有幾個很好的例子，任務(wù)管理、信號量、郵箱傳遞、事件標(biāo)志、時間管理等都為我們提供了很好的模板。

我們需要作的是認真的閱讀它，研究它，必要的話對模板進行一些改寫來完成自己的功能，這是模仿的更高的一個境地了，把他的一些東西進行吸收轉(zhuǎn)化成為自己的東西，我想這是一個硬件愛好者和初學(xué)者非常樂于做的事情。在進行fpga 學(xué)習(xí)的時候，我遇到過事情停滯不前，沒有進展，心情沮喪的時候。那個時候?qū)Φ讓佑布粺o所知，連對基本的原理圖也看不懂，更別說程序在開發(fā)板上是怎么運行的了。

再到后來進行nios 開發(fā)的時候，這種沮喪感與日俱增，每天一點進步也沒有，那是一個很漫長的日子，現(xiàn)在想起來，依然慶幸自己沒有絕望，沒有對自己熱愛的硬件失去信心。后來事件出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。

有一次我和我辦公室的一個工程師聊天，談到了我的空惑，他建議我先學(xué)習(xí)單片機，自己搭建硬件平臺從最小系統(tǒng)做起。這個工程師熱心助人，學(xué)習(xí)方面的問題他總是很耐心的為我解答，讓我受益匪淺。

我想說的是，遇到問題的時候，當(dāng)我們感覺事情沒法進展下去的時候，我們不妨換一種方式，多與周邊的人聊聊天。在我的環(huán)境里，我的導(dǎo)師是一個擁有近30 年硬件開發(fā)經(jīng)驗的資深研究員，才開始的時候我什么都不懂，但是我總喜歡跑到我導(dǎo)師的辦公室和他瞎聊。人生總是有很多坎坷，我們的學(xué)習(xí)也是的。

在這個時候我們就要看看任正非寫給華為員工的一封信《要快樂的度過充滿困難的一生》，在那里我們可以找到好好活下去的理由；當(dāng)看中了某件事情的時候，我們就需要鼓足勇氣，滿腔熱情地去迎接它，遇到困難的時候多和別人交流，或者是去網(wǎng)上看看李嘉誠的寫給青年的《are you ready》，在那里我們可以學(xué)到謙虛、勇氣、智慧、毅力。

個人覺得硬件工程師需要知識儲備比較多，電子信息領(lǐng)域的技術(shù)和知識本來就很多，人需要不斷的學(xué)習(xí)。我大概列舉一些，是自己工作以來學(xué)習(xí)的方向，當(dāng)然工作中會不到遇到各種更新更深入的問題需要學(xué)習(xí)。

最后幾點

硬件工程師最大的優(yōu)勢就是在研發(fā)工作中可以涉及到各種各樣的問題、學(xué)習(xí)各個領(lǐng)域的知識，這是成長的基石，不停地總結(jié)，可以從整個產(chǎn)品的角度思考問題。

有人說什么都懂得一點的人注定只是普通的硬件工程師，但我們必須都要懂一點，這是硬件工程師的基礎(chǔ)。但我們還需要在自己的領(lǐng)域成為專家，因此需要在技術(shù)上對一個行業(yè)非常的了解。

個人覺得有兩個領(lǐng)域值得去深入研究，以后是物聯(lián)網(wǎng)的時代，網(wǎng)絡(luò)和無線通信的應(yīng)用會越來越多。

1.網(wǎng)絡(luò):也是交換機和路由器等應(yīng)用與組網(wǎng)?，F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)基于以太網(wǎng)，802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了MAC和PHY規(guī)范。上層協(xié)議如TCP/IP、UDP、ARP、環(huán)網(wǎng)等等，總之網(wǎng)絡(luò)的水很深，值得一探。

2.無線通信:如移動通訊、WIFI、sub1GHz等等應(yīng)用會越來越多，之前國家發(fā)布的什么旅游規(guī)劃，有一條就是景區(qū)要實現(xiàn)免費WIFI覆蓋。無線通信也基本是802.x協(xié)議族?；鶐Ш?a target="_blank">RF都可以深入學(xué)習(xí)。

我現(xiàn)在也很迷茫，不知道往那條路上走，但有一條是不變的那就是學(xué)習(xí)，硬件工程師需要保持好奇心，不斷學(xué)習(xí)新的知識。不知道燒友們有什么建議，歡迎在評論區(qū)告訴小編。