硬件产品的研发流程，优秀硬件工程师需要什么

很多朋友对硬件产品的研发流程，优秀硬件工程师需要什么不是很了解，艾巴小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

电脑硬件如PC、手机、摄像头、路由器、交换机、服务器等产品都是基于硬件单板，硬件工程师都是合格的单板。之前做EMC的时候，我以为硬件工程师只是抄袭设计，原理图只是连接，后来发现不是。

我是一个还没有踏上社会的学生，对硬件有着无限的热情和爱好，对未来有着无限的憧憬和向往，没有丰富的项目经验和社会经验，所以如果你想在这篇文章中收获深刻的人生哲理和职业箴言，我恳求你不要一下子看完，否则，恐怕会被你嘲讽。

这个文件只针对那些刚踏上硬件之路，还在徘徊的同学。我简单记录了一下我的学习经历，以及我自己在这期间的一些经历，为的是避免初学者走弯路或者少走弯路。我总是想用最简短的话来表达自己的想法，说出最想对初学者说的话，但往往做不到。

我也知道每个人的时间都很宝贵，我不想浪费在无意义的事情上，所以我把我最想说的话以提纲的形式放在了文章的最前面。如果没有时间，只需要看前面就可以了。首先介绍下接下来的硬件产品开发流程，如下图：硬件工程师是R&D团队的重要成员，硬件产品R&D团队大致组成如下图所示：优秀的硬件工程师需要什么？

1.对硬件的无限热情2。数字电路、模拟电路、protel等。(高频等其他知识我没用过)3。c语言4。单片机(汇编语言)5。FPGA(包括verilog/vhdl，sopc)6。ARM(含嵌入式操作系统，建议先学UCOS，适合初学者)7。DSP。

1.学单片机的话，仿真器必不可少，有没有编程器关系不大。建议你买个即插即用的通用板，自己搭建系统测试一下。如果能有一个示波器就太理想了，它会帮助我们分析和解决问题，尤其是在做串行实验，中断和I2CEEPROM读写的时候。2.学FPGA，就像学单片机一样找不到芯片。

比如51型单片机的管脚不多，而FPGA就不一样了，往往有几十个甚至100多个管脚，这时候一定要在市场上买开发板。

我用的是altera的EP1C20cyclone系列开发板，之前是我们办公室的人买的，现在就我一个人用。

据说是5000块，大学规划的时候买的。条件允许的情况下用好是好的，但是对于新手来说，一个功能一般的开发板就够了，市面上1000元左右的也有一些。3.如果你想学3。ARM，当然离不开开发板的购买。上次我被我二导演劝买一个给我，他欣然同意让我选一个。我选了周立功的smartarm2200，1980元，货还没到。

学习arm，嵌入式操作系统必不可少。操作系统有很多种，其中linux的应用最为广泛，uclinux，armlinux等等都是由其发展而来的。其次是ucos。

我建议先学ucos，因为它代码少，简单易学。如果你有altera的nios开发板，也可以借鉴ucos。altera的nios ide支持好几个RTOS，包括ucos，直接用也是可以的。4.DSP属于比较高级的，对人要求高。开发板应该也很贵。我还没用过。我们大多数人都没有这个闲钱。同学们可以找几个志同道合的同学一起买，一起讨论。

如果有学校实验室，我们应该在实验室里做。如果有导师的话，要找导师要。总之，我们不应该错过任何可能的机会。同志们应该知道，我们的命运掌握在自己手中。既然选择了硬件这条路，就要认真的走下去，不仅要走下去，还要想办法走好。热情不是唯一的原因。另一个原因是实验室为我提供了一个良好的学习环境。

研究单片机时，实验室有现成的华邦51单片机，付伟仿真器，先进的labtool 48uxp通用编程器，12万示波器。买个万能板，找本书做实验。

从简单的led闪烁、数码管显示、pwm到中断、串行通信(单片机与单片机的通信、单片机与pc机的通信)、I2Ceeprom读写、A/D转换、温度测量等。让我有成就感的是，只有经历过这种经历的人，才能体会到每次实验经过查找资料，编程调试，然后解决问题的成就感和喜悦。

因为这种激情和爱好，我经常在实验室待上12、13个小时。平时在食堂吃完饭直接去实验室，晚上九点半回宿舍(办公楼十点关门)。虽然当时没有什么大项目，但是每一个小实验也是生活知识的积累。有了这些知识的积累，我觉得也为以后做更大的项目打下了基础。

刚进实验室的时候，我的二导就给了我一块开发版，是altera 公司的nios ep1c20 cyclone 系列开发板，当时是以大学计划买的，5000RMB。于是就开始了我的fpga 学习之路。

以前学习过verilog，当时只是停留在纯粹的理论阶段，编几个小小的程序，用quartus-ii 自带的仿真软件进行一下仿真就ok 了。

用仿真软件进行仿真，往往能够得出你所想要的结果，但是一旦下载到芯片里边运行的话问题就会接踵而来。和单片机机学习一样，万事开有难。

我做的第一个实验也是点亮led。自己编写程序（几行而已），编译，引脚分配，仿真，然后就用jtag 下载线连接开发版板和pc 机，将sof 文件下载到芯片。

现在想起来这是多么简单的几个步骤，但是对于当时的我来说，是花费了很多的时间和精力来查找资料和埋头做实验的。

特别是引脚的分配，对着文档只说需要这么做，然而为什么要这么做呢？当时没有过多的想法，只想让我看到实验的结果，有了结果我就有了无限的成就感和对做实验的热情。

所以当看到经过我的努力，在我的第一个fpga 实验里led 按照我的意图来动作的时候，那种喜悦之情与当初学习单片机时候实现led 闪烁的情形是多么的相似。

这也是我做实验的一个惯例和一个经验，那就是边做实验边看书，在实验中发现问题，遇到不懂的问题或者原理在查找相关的文档，我习惯动手，要是让我坐在实验室看上哪怕是1 天的纯理论书籍，我的脑袋也会爆炸的，赫赫，因为没有这么看过书，所以脑袋也一直没有爆炸。

以及后来学习ucos 嵌入式操作系统我也采用的这个方法，我把它叫做'阶梯成就感'。

抱着这种热情，自己后来一点一点地深入的学习fpga，一些常规逻辑电路的设计，包括逻辑门电路、数据选择器、编译码器、加减乘除运算器、移位器，到后来的稍微复杂的电路设计，包括FIFO、数字跑表、频率计、状态机、交通等的控制、卡式电话计费系统以及UART 等。开始学习sopc。

从最小系统硬件平台的搭建，到简单的led 闪烁程序的编写，到sof 文件在芯片上跑起来，看着led 的亮与灭，心中一直充满着无限的热清。

每一次接触新知识都有一种发自内心的激动，每一次接触的新东西我都是从最简单的led 闪烁开始，从单片机到fpga 到sopc 再到ucos，只有每天的一个小小的进步才能让我拥有对工作的热情，只有这每天小小的看得见的'阶梯成就感'，才能激发自己对更多知识的追求。

最近一段时间在学习ucos 嵌入式操作系统，主要是运用在FPGA 里面。nios 已经为我们移植好了，不需要修改任何文件。在nios 用户界面里进行一些相应的设置，就可以用它了。许多模版为我们提供的模板里边有几个很好的例子，任务管理、信号量、邮箱传递、事件标志、时间管理等都为我们提供了很好的模板。

我们需要作的是认真的阅读它，研究它，必要的话对模板进行一些改写来完成自己的功能，这是模仿的更高的一个境地了，把他的一些东西进行吸收转化成为自己的东西，我想这是一个硬件爱好者和初学者非常乐于做的事情。在进行fpga 学习的时候，我遇到过事情停滞不前，没有进展，心情沮丧的时候。

那个时候对底层硬件一无所知，连对基本的原理图也看不懂，更别说程序在开发板上是怎么运行的了。

再到后来进行nios 开发的时候，这种沮丧感与日俱增，每天一点进步也没有，那是一个很漫长的日子，现在想起来，依然庆幸自己没有绝望，没有对自己热爱的硬件失去信心。后来事件出现了转机。

有一次我和我办公室的一个工程师聊天，谈到了我的空惑，他建议我先学习单片机，自己搭建硬件平台从最小系统做起。这个工程师热心助人，学习方面的问题他总是很耐心的为我解答，让我受益匪浅。

我想说的是，遇到问题的时候，当我们感觉事情没法进展下去的时候，我们不妨换一种方式，多与周边的人聊聊天。在我的环境里，我的导师是一个拥有近30 年硬件开发经验的资深研究员，才开始的时候我什么都不懂，但是我总喜欢跑到我导师的办公室和他瞎聊。人生总是有很多坎坷，我们的学习也是的。

在这个时候我们就要看看任正非写给华为员工的一封信《要快乐的度过充满困难的一生》 ，在那里我们可以找到好好活下去的理由；当看中了某件事情的时候，我们就需要鼓足勇气，满腔热情地去迎接它，遇到困难的时候多和别人交流，或者是去网上看看李嘉诚的写给青年的《are you ready》 ，在那里我们可以学到谦虚、勇气、智慧、毅力。

个人觉得硬件工程师需要知识储备比较多，电子信息领域的技术和知识本来就很多，人需要不断的学习。我大概列举一些，是自己工作以来学习的方向，当然工作中会不到遇到各种更新更深入的问题需要学习。

最后几点

硬件工程师最大的优势就是在研发工作中可以涉及到各种各样的问题、学习各个领域的知识，这是成长的基石，不停地总结，可以从整个产品的角度思考问题。

有人说什么都懂得一点的人注定只是普通的硬件工程师，但我们必须都要懂一点，这是硬件工程师的基础。但我们还需要在自己的领域成为专家，因此需要在技术上对一个行业非常的了解。

个人觉得有两个领域值得去深入研究，以后是物联网的时代，网络和无线通信的应用会越来越多。

1.网络：也是交换机和路由器等应用与组网。现在互联网基于以太网，802.3标准规定了MAC和PHY规范。上层协议如TCP/IP、UDP、ARP、环网等等，总之网络的水很深，值得一探。

2.无线通信：如移动通讯、WIFI、sub1GHz等等应用会越来越多，之前国家发布的什么旅游规划，有一条就是景区要实现免费WIFI覆盖。无线通信也基本是802.x协议族。基带和RF都可以深入学习。

我现在也很迷茫，不知道往那条路上走，但有一条是不变的那就是学习，硬件工程师需要保持好奇心，不断学习新的知识。不知道烧友们有什么建议，欢迎在评论区告诉小编。

以上就是关于硬件产品的研发流程，优秀硬件工程师需要什么的知识，希望能够帮助到大家！