# HardwareDesign **Repository Path**: srefan/hardware-design ## Basic Information - **Project Name**: HardwareDesign - **Description**: 介绍硬件设计的一些内容 - **Primary Language**: Unknown - **License**: Apache-2.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 124 - **Created**: 2022-08-22 - **Last Updated**: 2022-08-22 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # 1. 前言 送大家一句话：正其谊、不谋其利，明其道、不计其功。 也希望大家在工作中，能跳出工程师的固有思维，多从产品的角度思考问题，能坚持本心，做一个体面的人。 # 2. Update History [所有笔记的链接](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design) 1. 2022/02/26：Andrew.Chu 1. New Add：[产品RE测试实操](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/EMC%20Operation%20Handbook.md) 2. New Add：[文章上传GItee方法](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Gitee%20use%20notes.md) 1. 2022/07/24：Andrew.Chu 1. Modification：所有文章内容优化 2. New Add: [产品认证：MD中的功能安全](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Gitee%20use%20notes.md)](1) 3. New Add：新增章节-工作感悟 # 3. Content **偏差和噪声**的区别？**RS485和CAN收发器**的区别，以及产生的效果？ 因为篇幅限制，外加我更想记录自己对一些理论知识的见解，所以绝大部分内容不适合0基础学习。希望大家**少接触快餐知识**，**少被贩卖焦虑**，多沉下心来自己去消化吸收理论知识，最后再和别人的经验进行参照对比。 内容已经分门别类，请直接点击链接： 1. Electronic_Basics 电子基础： - 说明：基本元件的工作特性简单，前提是工作在低频段；但是随着电路的工作频率越来越高，基础元件的寄生参数的作用会越来越明显。同时MOSFET想要用好需要关注更多的参数。 - [R-C-L-D](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Electronic_Basics/R-C-L-D.md) - [BJT-MOSFET](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Electronic_Basics/BJT-MOSFET.md) 2. Power_Electronics 电源相关： - 说明：一个好的电源是产品的基础。电源设计不好，会出现功能性问题和EMC的问题。一定要了解清楚电源的工作原理和各种外围器件的选型要点 - [DC-DC-Basics](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Power_Electronics/DC-DC-Basics.md) - [ACDC DCDC-Common-mistakes](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Power_Electronics/DC-DC-Common-mistake.md) - [Motor_Driver](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Power_Electronics/Power_Electronics/Motor_Driver.md) 2. 模拟： - 说明：纯模拟越来越少，模数混合是趋势。搞不懂OPA和ADC，是做不好模拟信号采集的。基本上所有的参数，都有DC模式和AC模式。 - [Analog-Engineer's-Pocket-Reference-TI](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Analog-Engineer's-Pocket-Reference-TI.md) - [ADC-PrecisionLABS-TI](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/ADC-PrecisionLABS-TI..md) - [OPA-PrecisionLABS-TI](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/OPA-PrecisionLABS-TI.md) - [新概念模拟电路](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Analog-Circuit-compilation-yang_notes.md) 3. EMC： - [产品EMC测试实操](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/EMC%20Operation%20Handbook.md) - [EMC_Brief_notes](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/EMC_Brief_notes.md) - [产品EMC设计](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Product_EMC_Evaluation.md) 3. 信号完整性： - 说明：我们在设计低速电路的时候已经有了部分考虑 - [SI](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/SI_notes.md) 3. 仿真： - 说明：暂时只有用SPICE模型对模拟电路的仿真，如瞬态响应，环路稳定性，噪声分析等。后续会加入HyperLynx的传输线信号完整性仿真的内容。 - [LTspice_notes](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/LTspice_notes.md) 3. 总线： - 说明：各种总线的原理，是做嵌入式控制板的底层。会用和搞懂搞清楚是两码事。跑通和稳定可靠也是两码事。 - [RS485_notes](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/RS485_notes.md) - [CAN_notes](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/CAN_notes.md) - [SPI_IIC_UART_notes](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/SPI_IIC_UART_notes.md) - [Ethernet PHY](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Ethernet.md) - `无线总线` 4. 传感器： - 说明：单纯研究传感器是没有前途的。关键是Sensor+OPA+ADC整个信号链路要了解。不然就会是一头雾水。 - [温度-惠更斯电桥](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Sensor/Temp.md) - [Hall Effect](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Sensor/Hall_Effect.md) - [压力](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Sensor/Pressure_Sensor.md) - [基于CSA的电流检测](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Sensor/Current.md) - [环境光检测(暂不包含微弱信号检测)](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Sensor/Optical.md) 2. 数字： - `STM32最小系统设计` - `Xilinx ZYNQ-7000series design` 4. 软件： - [C](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Software/C_notes.md) - [ZYNQ Notes1](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/FPGA/ZYNQ_notes.md) - [ZYNQ Notes2](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/FPGA/ZYNQ_notes2.md) - [ZYNQ_PS](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/FPGA/ZYNQ_PS_notes2.md) - [Matlab入门](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/raw/master/PDF/Matlab入门.pdf) - `Raspberry_notes` - `Python_notes` - `Linux_notes` 4. 数学： - [线性代数](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Math/Linear_Algebra_notes.md) - `高等数学` - `概率论` - [三角级数，傅里叶变换和拉普拉斯变换](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Math/Fourier_Laplace.md) 4. 英语：[IELTS Preparation](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/IELTS_arrangement.md) 3. 其他书籍：[总结](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Books/Books_Summary.md) 4. Python实用脚本：[总结](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Script/readme.md) 5. Gitee：[文章上传GItee方法](https://gitee.com/AndrewChu/hardware-design/blob/master/Gitee%20use%20notes.md) # 4. 基本功 1. 基本元件： 1. R C L的类型，容差，非理想参数，非理想的效应。 2. BJT。先把电路用对。工作点分析，小信号分析。损耗分析 3. MOSFET。先把参数理解对。米勒效应，开关损耗，导通损耗。 2. 电源： 1. 电源的基本拓扑，BUCK BOOST FLYBACK 2. 电源的输入电容，输出电容，电感，MOSFET的选型 3. 电源layout的关键点，电压突变和电流突变的环路 4. 电源的环路稳定性分析，补偿的方式。环路稳定性的测试 5. 纹波测量，噪声测量，line regulation 和 load regulation 1. 运放： 1. 容差分析和非理想参数的理解 2. 噪声分析和计算 2. 环路稳定性分析，补偿的方式。环路稳定性测试 2. 放大电路 2. 滤波电路 1. SK和MFB设计高阶滤波器 2. 巴特沃斯，切比雪夫，贝塞尔的区别 1. 电流检测 1. ADC： 1. 理解ADC的采样和保持，对Vin和Vref的影响 2. ADC的类型和原理 2. 理解容差分析和非理想参数 2. 量化噪声，和前端OPA引入的噪声 3. OPA和ADC接口电路的设计 4. Vref的需求，和对应的设计。 5. 带宽限制和抗混叠 1. EMC： 1. 理解麦克斯韦方程组 2. 理解偶极子天线和环形天线的辐射模式 3. 理解电场辐射和磁场辐射。了解远场和近场 2. 理解测试项和测试标准 2. 理解LISN或者AN的测试原理 3. 理解共模电流的环路 4. 理解常见的干扰源 5. 理解常用的整改方式 1. 信号完整性： 1. 对自己，对别人，对空间 2. 总线和原理： 1. 不是简单的一个发数据一个接受到数据就万事大吉了。要理解PHY的底层。 2. RS485：485的fail safe是个大坑。真的 2. CAN： 3. SPI 4. IIC 3. USB 4. Ethernet 2. 操作系统 1. Linux是未来。先会使用Linux，然后再看看内核，自己做驱动吧。 # 5. 工作感悟 以下是自己多年从事硬件工作的感悟 1. Q1:关于硬件工程师在工作中学不到硬件技术？ 1. 对一个公司来说，需要硬件工程师掌握的能力远超过工作中实际需要用到的部分。公司招聘硬件工程师不是让你来学习的，而是让你干活，而且把活干好。这个也是为什么真正优秀的公司都是**面试造火箭，实际拧螺丝**的原因。 2. 工作学不到东西是正常，也是不正常的。 1. 正常的原因：公司不是招聘你来学东西的，尤其是过了实习期的工程公司。公司也不敢把活交给一个边做边学的工程师，项目的质量如何保证 2. 不正常的原因：不可能存在着学不到任何东西的工作。硬件工程师学不到硬件技术，那可以学到研发流程/项目管理，那可以学到如何跨部门沟通工作，那可以学到研发转量产时候的各种问题，那可以学到量产项目在现场的问题，最差的情况你都可以了解这个行业和这种产品 1. 学习是内驱力，而不是外驱力：优秀的硬件工程师的分水岭不是在工作8H，而是在下班之后你个人生活中的8H。自己每天下班躺平刷刷抖音，希望别人在上班的8H来手把手教你学习，这个可能么？ 2. Q2：关于硬件工程师怎么做好一份工作？ 1. 多思考，多复盘，最重要的是着手做。**学而不思则罔，思而不学则殆**。大家都过了学而不思则罔的阶段了，没有人会逼着你学习了。但是工作后，我见过很多思而不学则殆的工程师，一直都是做着思想上的巨人，行动上的矮子，说到底还是懒。 2. 跳出每天琐碎的事，每天工作的第一件事就是：给自己梳理工作的优先级，定一下一个今天必须完成的一件事。 2. 给自己树立一份个人愿景，并且和公司的愿景结合，把自己的愿景写下来挂到每天自己容易看得到的地方。比如说我的愿景：**....，做一个体面的人** 3. **看树不是树**，不要只把工作做为打工挣钱，而是自己实现个人价值的方式，把产品当做自己的孩子，我们的每一份努力都是为了我们的孩子变得更好更茁壮。 3. Q3：硬件工程师要打好理论基础： 1. **所有诡异的现象，都有一个合理的解释。如果没有，那就是你的能力还不够**。 2. 大胆分析，小心求证，实事求是。 4. Q4：硬件工程师怎么在个人时间学习？ 1. B站有很多up主，都在无私分享。张飞的商业气息太重了，没必要花钱去学习很陈旧的东西。老白讲的实诚，但是感觉差点条理性。记住一句话，学习的方式有很多，没有人逼你学习，也没有人逼你不能学习。 2. TI的E2E论坛有个《TI precision Labs》里面的课程非常棒。**学好英语，是世界上性价比最高的技能**。不得不说，国内的好教材真的太少了。建议大家都去看英文的教材，这个语言转换的时间肯定是值的。就算同样是TI，国内的E2E论坛和培训教材，也是差了英文版的一个档次。 3. ADI有个ADI智库，就当是参加线上的研讨会把。 1. Q5: 怎么看待硬件工程师的价值？ 1. 很多电路，我们不得不承认，随便搞搞也能凑合使用。不分析电源的环路稳定性，运放的稳定性，运放和ADC的采样精度，在95%的时候，不会出问题。硬件就会越做越low，陷入内卷。 2. 做好硬件，是一门多学科交融的事，只是现在大家都没时间去好好学习一门技能了。所以优秀的硬件工程师都是优秀的系统工程师 1. **硬件工程师不是抄抄抄，抄以前的设计，抄Datasheet里的Typical Application**。现在的硬件，集成度已经越来越高，芯片原厂也越来越简化电子工程师的设计难度。再加上大量的典型设计，参考设计。所以跑通一种芯片门槛很低了。难的是理解芯片原厂为你做了什么，芯片的底层结构是怎么样的，以及怎么样根据我们的应用去优化一些参数，无论是出于特殊场景的稳定性考虑还是降成本的功能裁剪。 # 6. 声明 - 欢迎阅读我关于硬件系统的一些理解。有问题可以留言。 - 也欢迎大家转载，但是转载请注明来源和作者。 - 如果有任何无意侵犯他人权益的行为，请联系我。