前言：这篇文章适合准备从事硬件或者刚刚从事硬件工作的小伙伴们，其实更多是为自己梳理的。前几天写了一篇文章，感慨自己的参天大树什么时候才能建立，其实我感觉硬件工程师从来没有全栈这一说。不同的行业差别其实也挺大的，但也不是无迹可寻，很多东西也是相通的，核心思想都是一样的，硬件工程师都是围绕电路设计和 PCB 设计展开的工作。
在整个产品硬件设计研发过程中，可以说电路设计和 PCB 设计只能占到很小的一部分，更多的是前期的准备工作和后期的调试维护工作等。那小白硬件和大佬硬件的区别就在于，大佬知识储备更多，经验更多，能力更强，对于前期准备工作和后期调试花费的时间更短，大大提高工作的效率。
理论课程学习
理论课程主要是都在学校学习的，像我这种，在学校没有好好学，工作好几年了，还要恶补理论知识，去年年底，将数字电路重新复习了一遍，受益匪浅。
从事硬件开发工作的，一般是电子信息专业的同学。主要的课程有数字电路，模拟电路，高频电子，数字信号处理，微机原理，C 语言等课程，其中数字电路和模拟电路在工作运用中非常多，比较重要。
单片机学习
我是在大二下学期开始自学单片机，第一款单片机是 TI 的低功耗 MSP430，用这款单片机做了第一个项目：数字时钟。大三进入学院实验室，跟在学长后面学习，接触了 51 单片机，STM32，K60 等，参加了很多比赛，比如电赛，飞思卡尔智能车，物联网，互联网，创新创业等，睡实验室，打地铺，暑假留校，各个高校交流学习，安徽省各个市打比赛，那个时候像着了魔一样，虽然水平很菜，但不得不说，确实收获了很多东西。为什么学习单片机呢？几乎所有的电子产品都有一个核心，这个核心控制着外设的运行，如电脑里面的 Intel 处理器，手机里面的基带处理器，电子钟里面的 MSP430 处理器，这些你可以称它们为单片机，区别在于性能不一样，主频不一样，能挂载的外设不一样。掌握了单片机技术，相当于掌握了电子产品的核心，这还不重要吗？
开发工具学习
思维导图，大家也看到了，需要学的工具还是挺多的。原理图 PCB 设计工具：其中最常用的如 AD、PADS、Cadence 等。大型的公司用 PADS 和 Cadence 居多，操作友好，功能全面，学校教学课程一般是 Protel 99SE，因为其功能太单一，小伙伴自学都是从 AD 开始。所以学一个 AD，PAD 和 Cadence 二选一即可。原理图仿真工具：一个 Multisim，其实也就够了，我现在用 TI 的 Tina-TI，体积小巧，界面简单，能应付大多数的原理图仿真，平时作为学习辅助用。PCB 仿真工具：4G/5G 平台的 PCB 设计，会进行 PDN 设计，频率越高的芯片，对 PCB 设计的要求也越高。测量分析工具：如示波器、万用表、电子负载、安捷伦电源、信号发生器等，这些都是硬件工程师必备仪器工具。焊接工具：电烙铁，热风枪，这个大家都知道。
电子元器件
电子产品是由一个个电子元器件组成的，了解元器件特性，学会选型，这是基本功。其中无源器件，包括电阻，电容，电感，是数量用的最多的器件，一个高端的手机中得用到上千个电容，电阻稍少一些。晶体管，如二极管，三极管，MOS 管，这些应用也非常多，仅次于电阻电容。电源芯片，如 DC-DC，LDO，充电芯片，几乎所有的电子产品中都会有 DC-DC 和 LDO，因为电路中离不开电源供电，离不开电压转换。其他的元器件如：晶振、flash、充电芯片、继电器、光感、RTC、ESD 保护器件等，都是需要掌握的。
不同的产品用的元器件可能都不一样，但是阻容感，晶体管，电源芯片这些是必备的，也是必须要熟练掌握的，包括特性，参数，测量，选型，COST DOWN 等。总线接口协议做车载电子产品，OBD、CAN、J1850、SW-CAN 这些内容需要学习。三轴加速度计的 I2C 和 SPI 协议，温度传感器的 1-WIRE 协议，音频的 I2S 协议，SIM 卡的 SIM 协议，内存的 DDR 协议等，常见的 USB、UART、RS-232、RS-485 等，这些都是必学内容。
当然还是看你公司的产品了，如果用不到，你当然可以不学，但是你换一家公司，可能就用到这个接口协议了。进阶内容电源完整性，EMC 电磁兼容，射频电路设计等进阶内容，我也在持续学习中，是属于比较难的，但是对提高自己能力也有很大帮助。
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