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电子硬件工程师需要具备的知识和技能篇一
机械工程师考试大纲
ⅰ.基本要求
1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。
2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。
3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。
4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。
5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。
6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。
7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（cnc）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。
8．了解机械制造自动化的有关知识。
ⅱ.考试内容
一、工程制图与公差配合1．工程制图的一般规定
（1）图框
（2）图线
（3）比例
（4）标题栏
（5）视图表示方法
（6）图面的布置
（7）剖面符号与画法
2．零、部件（系统）图样的规定画法
（1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法 齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法 花键的画法及其尺寸标注 弹簧的画法）
（2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号 管路、接口和接头简化画法及符号 常用液压元件简化画法及符号）
3．原理图
（1）机械系统原理图的画法
（2）液压系统原理图的画法
（3）气动系统原理图的画法
4．示意图 5．尺寸、公差、配合与形位公差标注
（1）尺寸标注
（2）公差与配合标注（基本概念 公差与配合的标注方法）
（3）形位公差标注
6．表面质量描述和标注
（1）表面粗糙度的评定参数
（2）表面质量的标注符号及代号
（3）表面质量标注的说明
7．尺寸链
二、工程材料
1．金属材料
（1）材料特性（力学性能 物理性能 化学性能 工艺性能）
（2）晶体结构（晶体的特性 金属的晶体结构 金属的结晶 金属在固态下的转变 合金的结构）
（3）铁碳合金相图（典型的铁碳合金的结晶过程分析 碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响 铁碳合金相图的应用）
（4）试验方法（拉力试验 冲击试验 硬度试验 化学分析 金相分析 无损探伤）
（5）材料选择（使用性能 工艺性能 经济性）
2．其他工程材料
（1）工程塑料（常用热塑性工程塑料 常用热固性工程塑料 常用塑料成型方法 工程塑料的应用）
（2）特种陶瓷（氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金属陶瓷）
（3）光纤（种类 应用）
（4）纳米材料（种类 应用）
3．热处理
（1）热处理工艺（钢的热处理 铸铁热处理 有色金属热处理）
（2）热处理设备（燃料炉 电阻炉 真空炉 感应加热电源）
（3）热处理应用（轴类 弹簧类 齿轮类 滚动轴承类 模具类 工具类 铸铁、铸钢件 有色金属件）
三、产品设计
1．新产品设计开发程序
（1）可行性分析（市场调研 产品定位 可行性分析报告）
（2）概念设计（设计要求 功能分析 方案设计 设计任务书）
（3）技术设计（工作内容与要求 机械结构设计 设计计算说明书）
（4）设计评价与决策（评价目标、准则 评价方法）
2．机械设计基本技术要素
（1）强度、刚度
（2）结构工艺性设计（可加工性设计 可装配性设计 可包装运输的设计原则要点）
（3）可靠性（可靠性的评价指标 可靠性设计）
（4）摩擦/磨损/润滑（摩擦定律 磨损定律 影响摩擦磨损的因素 减少摩擦与磨损的方法）（5）机械振动与噪声（基本概念 振动、噪声产生的根源与危害 防止和降低振动、噪声的策略措施）
（6）安全性（安全设计的原则 防护设计）
（7）标准化、通用化
3．机械零、部件设计
（1）机械传动及其零、部件（齿轮的功能特点及设计计算 轴的功能特点及设计 丝杠的功能特点及设计 带传动的功能特点及设计计算 减速器的功能特点及设计选用 调速器的功能特点及设计）
（2）联接、紧固件（螺栓联接的功能特点与设计 键的功能特点与设计计算 销的功能特点与设计 联轴器的功能特点与设计计算 过盈联接的功能特点与设计）
（3）操作调节与控制件（弹簧的功能特点与设计 离合器的功能特点与设计 制动器的功能特点）
（4）箱体/机架件（箱体、机架的设计准则 箱体、机架设计的一般要求 箱体、机架的设计步骤）
4．气动、液压的传动控制系统
（1）常用气动、液压元件（控制阀 泵和马达）
（2）气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计 液压系统基本管路设计）
（3）常见故障诊断与维护
（4）密封设计
5．电气传动基础
（1）电动机（直流电动机 异步电动机 同步电动机）
（2）电气调速（直流电动机的调速 异步电动机的调速）
（3）电气制动（直流电动机制动 异步电动机制动）
（4）电动机的选用
6．设计方法与应用
（1）计算机辅助设计（概念 应用）
（2）实用设计方法（工业造型设计 优化设计 人机工程 反求技术 模块化设计 有限元分析 快速原型制造）
（3）现代设计方法（并行设计 智能设计 生命周期设计 绿色设计 创新设计）
四、制造工艺
1．工艺过程设计
（1）工艺过程基本概念（生产过程 工艺过程 机械加工工艺过程 机械加工工艺规程）
（2）工艺规程设计的依据、程序和主要问题（工艺规程设计的依据 工艺规程设计的程序 工艺规程设计中的主要问题）
（3）产品结构工艺性审查（产品结构工艺性审查对象 产品结构工艺性审查目的 产品结构工艺性审查时应考虑的主要因素 产品结构工艺性审查内容）
（4）定位基准选择（基准的概念 精基准的选择 粗基准的选择）
（5）工艺路线设计（表面加工方法的选择 加工阶段的划分 加工顺序的安排 工序的合理组合）
（6）加工余量确定（加工余量概念 影响加工余量的因素 确定加工余量的方法）（7）工艺尺寸计算（工艺尺寸链的基本概念 基本的工艺尺寸链求解 综合的工艺尺寸链的图表计算法）
（8）工艺方案的技术经济分析（工艺方案的评价原则 工艺方案的分析与比较）
（9）典型零件工艺设计示例（箱体件的加工工艺 主轴加工工艺 圆柱齿轮加工工艺）
2．工艺装备的设计与制造
（1）工艺装备及其类型（工艺装备 工艺装备的类型）
（2）工艺装备选择的依据（工艺方案 工艺规程 工序要求与设备 本企业的现有工艺装备条件 各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书等）
（3）工艺装备的选择与设计的原则
（4）工艺装备选择的程序
（5）工艺装备设计程序
（6）工艺装备设计（或选择）的技术经济评价指标
（7）工艺装备的验证（工艺装备验证的目的 验证的范围 验证的主要内容 验证的方法）
3．车间平面设计
（1）车间生产设备布置原则
（2）产品种类与生产分析（按产品（或流水线、生产线）的设备布置方案 按工种（或专业化）的设备布置方案 成组（或单元）设备布置方案）
（3）车间设备的布置方式（机群式布置 流水线布置）
4．切（磨）削加工
（1）切（磨）削加工基本知识（基本概念 金属切削率 切削力 切削热与切削温度刀具磨损与刀具耐用度 切削加工方法与特点 经济加工精度）
（2）车削（常用车削方式 典型车削加工表面类型 车床类型与适用范围 典型的车削加工（非数控车削方法）新的车削技术）
（3）铣削（常用铣削方式 典型铣削加工表面类型 铣床类型与适用范围 典型零件表面的铣削 超精铣削）
（4）磨削（常用磨削方式 典型磨削加工表面类型 主要磨床类型与适用范围 典型零件表面磨削）
（5）影响切（磨）削加工质量的因素和改进措施（工艺系统方面的因素 工艺过程的因素 环境因素 提高切削加工质量的原则措施）
（6）切削用量的选择
（7）切削用的工夹具（机床夹具 切削刀具）
5．特种加工
（1）特种加工方法与特点
（2）电火花加工（电火花成形加工 电火花成形加工工艺过程 电火花成形加工机床 影响电火花成形加工工艺质量的因素及提高措施）
（3）电火花线切割加工（电火花线切割加工特点 电火花线切割加工工艺过程 电火花线切割加工设备 线切割加工的主要工艺质量指标 影响工艺经济性的因素与分析）
（4）激光加工（激光加工原理、特点和分类 激光加工设备 激光打孔 激光切割）
（5）超声加工（超声加工的原理与特点 超声加工设备 超声加工工艺参数及其影响因素 超声加工的应用）
6．铸造（1）铸造及其特点（铸造工艺基础 铸造工艺设计 铸造工艺文件）
（2）砂型铸造（造型材料 铸铁件铸造 铸钢件铸造 铜、铝合金铸件铸造）
（3）金属型铸造（铜合金铸件 铝合金铸件）
（4）压铸（压铸件的结构 压铸合金 压铸机）
（5）熔模铸造（熔模铸件的结构 熔模铸造的工艺参数 模型壳的特点及应用）
（6）铸造工艺装备（模样 模板 芯盒 砂箱）
7．压力加工
（1）压力加工及其分类（压力加工的涵义和特点 压力加工的分类与应用）
（2）锻造（自由锻 模锻）
（3）冲压（冲压加工的特点 冲压工艺分类 冲压工艺的应用要求）
（4）影响锻压加工质量的因素及其提高的措施
（5）压力加工用的工艺装备（冲压模设计 热锻模设计 胎模结构设计 快速经济制模技术）
8．焊接
（1）焊接方法和特点（熔焊工艺基础 弧焊电源及其特性 焊接工艺）
（2）电弧焊（手弧焊及其设备 埋弧焊）
（3）氩弧焊
（4）气焊（气焊与气割设备选用 气焊工艺参数的选择 气焊工艺参数的选择）
（5）焊接工艺装备（焊接用夹具 焊接辅助加工装置 焊接操作机）
9．表面处理
（1）表面处理的特点和分类（表面处理特点 表面工程技术分类）
（2）涂装技术（涂装材料 涂装工艺与装备 涂膜干燥 典型产品涂装 涂膜质量的评价）
（3）热喷涂技术（常用热喷涂工艺分类和热喷涂技术特点 热喷涂工艺流程 热喷涂工艺方法 热喷涂材料 热喷涂技术的应用 热喷涂涂层质量评定）
（4）电镀（电镀的实施方式 电镀的工艺过程 影响镀层质量的因素 电镀种类及应用 电镀层质量评价）
10．装配
（1）基本知识（组装、部装、总装 装配单元、基准零件与基准组件、基准部件 装配精度 影响装配质量的主要因素）
（2）装配尺寸链及装配方法（装配尺寸链 装配方法）
（3）装配方法类型及其选择（完全互换装配法 部分互换装配法（亦称大数互换装配法）选择装配法 修配装配法 调整装配法）
（4）典型部件装配（滚动轴承部件装配 圆柱齿轮传动部件装配）
五、管理/经济
1．安全/环保
（1）设备维护保障（保养）与安全操作（设备的维护保障（保养）加工和起重机械的安全 机器人、数控机床和自动生产线的安全技术）
（2）常见劳动安全与卫生防范（防火、防爆 防触电和静电 防噪声）
（3）环境保护（工业废气、废水、固体废弃物及其处理技术 环保法律、法规及标准 清洁生产 iso 14000环境管理系列标准介绍）
2．与职业相关的道德、法律知识
（1）公民基本道德规范（2）公民道德建设的主要内容
（3）机械工程师职业道德规范
（4）财务及税务制度（会计基本制度 财务三表 税种、税率）
（5）知识产权法（基本知识 专利法 商标法 著作权法 反不正当竞争法）
（6）现代企业制度相关法律（公司法 合同法 招投标法 生产许可制度）
（7）wto规则和政府产业政策（历史和我国的承诺 wto基本原则 wto的四大宗旨 反补贴与反倾销 加入wto对我国社会的影响）
3．工程经济
（1）经济学基本概念（需求 供给 供给和需求平衡 市场 市场经济 指令经济和混合经济）
（2）成本分析（成本的分类 量—本—利之间的关系 量—本—利分析）
（3）价值工程（价值工程的基本概念 实施价值工程的基本程序 产品功能分析 产品功能评价 提出改进设想 分析与评价方案 试验，检查，评价效果）
4．管理
（1）管理的基本职能（管理的重要性和工作性质 管理的基本职能）
（2）现代企业制度（企业所有制 两权分离 企业财产组织形式 公司治理结构）
（3）生产率分析与提高（生产率 方法研究 时间研究 熟练曲线）
（4）物流基础（物流及其系统的基本概念 制造企业的物流系统 常用物料搬运设备的特点及选用 供应链和供应链管理）
（5）现场管理（5s活动 定置管理）
5．管理创新
（1）制造模式的变化和先进制造模式（制造模式从大量生产开始 成组技术、数控技术和单元制造——多品种成批生产的解决方案 当代的先进制造模式）
（2）mrp/mrpⅱ/erp（mrp mrpⅱ erp）
（3）精益生产（准时制（jit）生产 看板管理）
（4）项目管理（项目及项目管理概念 项目管理三要素和目标 项目管理的过程和内容）
（5）灵捷制造（灵捷制造战略产生背景 灵捷制造战略的基本概念 企业灵捷化案例）
六、质量管理/质量控制
1．质量管理/质量保证
（1）质量/产品质量（质量定义 产品质量和质量特性 产品质量的形成与质量职能及职责）
（2）质量管理和全面质量管理（质量管理的含义 质量管理的发展 全面质量管理的特点 全面质量管理的基础工作）
（3）iso 9000族标准与质量体系（iso 9000族标准的产生与发展 iso 9000族标准的构成与内容 质量保证和质量体系建立）
（4）质量认证（质量认证的类型 产品质量认证 质量体系认证）
2．过程质量控制
（1）质量控制概念
（2）过程质量控制的基本工具（统计分析表 排列图 因果图）
（3）统计过程控制工具（直方图 工序能力和工序能力指数cp 控制图）（4）相关分析（相关图（散点图）法 回归方程法 相关分析在质量控制中的用途）
3．计量与检测
（1）产品制造中的计量与检测
（2）几何量测量（测量基准 长度测量用的器具 角度测量器具 形状测量器具）
（3）机械量测量（力、重量的测量 力矩的测量 位移测量 转速测量 振动测量）
（4）其他物理量测量（温度测量 压力测量 噪声测量）
七、计算机应用
1．计算机应用的基本知识
（1）微机的构成及种类
（2）常用微机的结构性能特点（十六位微机（8086/8088cpu）的结构性能特点 八位微机（z80cpu）的结构性能特点 单片机的结构性能特点 i/o接口及存储器的扩展 可编程逻辑控制器（plc））
（3）微机软硬件的选用原则
2．计算机仿真
（1）仿真的基本概念
（2）计算机仿真的发展和意义
（3）计算机仿真的一般过程
（4）仿真在cad/capp/cam系统中的应用
3．计算机数字控制（cnc）
（1）cnc控制程序编制基础（cnc加工程序编制的内容及步骤 普通程序格式及典型程序代码）
（2）cnc程序编制方法（手工编程与自动编程 手工编程举例 程序语言方法自动编程流程及apt编程简例普通程序格式）
（3）直线插补与圆弧插补
4．cad/capp/cam/cae
（1）cad/capp/cam的基本概念
（2）cad/capp/cam的基本功能和工作流程
（3）计算机辅助设计（cad）
（4）计算机辅助工艺规程设计（capp）
（5）计算机辅助制造（cam）
（6）cad/capp/cam的应用状况
（7）计算机辅助工程（computer aided engineering-cae）
八、机械制造自动化
1．机械制造自动化发展及其技术内容分类
2．加工作业自动化（设备自动化）
（1）刚性自动化加工设备（普通的自动化机床 组合机床 刚性自动线）
（2）柔性自动化加工设备（数控机床 加工中心）
3．物流自动化
（1）物流概念和功能（2）物流自动化设备分类（上、下料/装卸自动化设备 传输/搬运自动化设备 存储自动化设备）
4．信息流自动化
（1）信息涵义与信息流/信息系统
（2）信息源
（3）信息采集/输入
（4）信息处理
（5）信息传输与交换
（6）信息存储
5．管理自动化
（1）管理含义及其自动化基础
（2）mrp-ⅱ
6．常见的机械制造柔性自动化系统
（1）dnc系统
（2）fmc（柔性加工单元）
（3）柔性自动线（ftl）
（4）fms（柔性制造系统）
（5）计算机集成制造系统（cims）
ⅲ.有关规定和说明
一、考试形式
机械工程师资格考试分两个单元分别进行，均为笔试。
第一单元考试时间为3小时。试卷中所有考题应考者一律必答。应考者需携带计算器、三角板和圆规。
第二单元考试时间为2小时。试卷中包含必答题和选答题。应考者可携带《机械工程师资格考试指导书》，需携带计算器、三角板和圆规。
第一单元试卷满分为120分，第二单元试卷满分为80分。两个单元满分之和为200分，120分为及格分。
二、命题原则
1．命题以本大纲为依据。
2．考试命题覆盖本大纲所规定的所有考试内容，适当突出重点内容，加大重点内容的覆盖密度。本大纲的重点内容为设计/制造和管理/经济（含质量管理）部分。
3．加强应用能力的考核，即注重考核应考者运用所学知识分析和解决实际问题的能力,以应用性、实用性考题为主。
4．考试题型为选择题、简单应用题和综合应用题。第一单元考试试卷中，含80分的选择题和40分的简单应用题，满分为120分；第二单元考试试卷中，含40分的简单应用题（考生必答）和40分的综合应用题（考生选答），满分为80分。综合应用题将按设计/制造和管理/经济两个侧重面命题。
5．选择题主要考查“了解”、“熟悉”和“掌握”层次的基本知识和基本技能；应用题主要考查应试者运用“熟悉”和“掌握”层次的知识，进行任务分析、论述、计算、绘图以及简单设计的基本能力。
6．试卷中合理安排不同难易程度的试题。每份试卷中不同难度（易、较易、较难、难）试题的分数比例一般为2∶3∶3∶2。
三、辅导材料和参考书
《机械工程师资格考试指导书》 中国机械工程学会技术资格认证中心
《机械工程师继续教育丛书》有关分册 机械工程师进修学院
机械制造与自动化、工业工程、管理工程等专业大学本科有关教学用书等。
ⅳ、样题示例
第一单元
一、选择题
1．塑性最好，具有高抗拉强度、高延伸率且变形最小，适合用作需要注入模型的产品的工程塑料是
a）聚碳酸脂 b）聚苯乙烯 c）酚醛塑料 d）环氧树脂
2．铸模中的冒口是为了
a）帮助提升模具 b）与上模箱固定
c）加强拔模斜度 d）铸件冷却时补充金属
二、简单应用题
下列各步骤是一般零件拟定加工工艺的基本方法，它们是：工艺分析，选择毛坯，确定各工序的机床，确定各工序加工余量，编制工艺卡片，拟定工艺顺序，技术要求分析，共7项（顺序已打乱），请按合理顺序排列，并简单说明工作内容。
第二单元
一、简单应用题
1．下图为一活塞支承在螺纹端盖上，试分析存在什么问题，如何改进(绘出改进图)。
二、综合应用题
1．齿轮是机器中最常用的传动件，一般要求其传动平稳、强度高、硬化层深、耐磨和尺寸稳定，如果是批量生产的圆柱齿轮，试问应选用何种材料，何种方法制作毛坯，整个工艺过程（含冷、热加工）的流程应是怎样？为什么？
2．有一零件的尺寸加工要求为，在一台普通车床上加工50个样件，得到的尺寸如表所示：
样品
样本号 x1 x2 x3 x4 x5 20.08 20.07 20.13 20.13 20.24 2 20.12 19.91 20.08 20.05 19.99 3 20.01 20.05 20.02 20.28 20.01 4 20.13 20.00 20.20 20.07 19.85 5 20.06 20.13 20.18 20.00 20.03 6 20.15 20.08 20.19 20.17 19.98 7 20.03 19.93 20.05 20.10 20.02 8 20.16 19.98 20.04 20.14 20.09 9 20.12 19.96 20.13 20.04 20.14 10 20.15 20.10 19.97 20.05 20.08 请根据这些数据
(1)计算该车床的工序能力指数并绘出其尺寸和公差带的分布图和评价该机床的能力。
(2)绘制出控制图。
申请人须具有良好的职业行为，遵守道德规范，并提供以下有效文件：
⑴．大学毕业证；
⑵．工程师外语培训合格证书（外语四级证书或人事部门职称外语考试合格证书或分中心及我会认可的培训机构培训考核合格证书）；
⑶．计算机应用技术培训合格证明（计算机等级考试证书或计算机应用技术三个模块合格证书及我会认可的培训机构培训考核合格证书）；
⑷．机械工程师“综合素质与技能”考试合格证书；
⑸．参加中国机械工程学会颁布的《机械工程类专业技术人员继续教育科目指南》中所规定的一门课程的培训并取得合格证书；
⑹．实际工作经历，专科毕业四年以上（非机械类需六年），本科毕业三年以上（非机械类需五年），同等学历者十五年以上，申请人必须有一年以上在生产、科研企业工作经历；
⑺．提供工作总结报告（由本人岗位上级写出工作业绩评语并需经单位领导签署意见及公章证明）。
资格考试
凡申请机械工程师资格认证的人员，必须通过教育部考试中心组织的全国统一资格考试，成绩合格。资格考试每年11月份举行。
资格认证申请资料
⑴．按“条件”要求的内容、顺序装入资料袋或装订成册；
⑵．证件照2张（其中1张贴在申请表上）；
电子硬件工程师需要具备的知识和技能篇二
作为一个硬件工程师，需要掌握哪些理论知识呢？楼主以从事的通信行业（主要是交换机、网关等）为例，简单笼统的总结了一下。主要是起抛砖引玉的作用，欢迎各位同行、专家展开讨论。
1、分立器件的应用
主要包括电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管、mos管、变压器、光耦、继电器、连接器、rj45、光模块（1*
9、sfp、sff、xfp等）以及防护器件tvs管、压敏电阻、放电管、保险管、热敏电阻等
2、逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电平的应用以及匹配等；
3、电源的设计和应用；
主要包括dc/dc、ldo电源芯片设计的原理，设计时各元器件的选型以及电源指标参数；
4、时序分析与设计
主要包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等；
5、复位和时钟的知识
主要包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起振问题分析、时钟的主要参数指标等；
6、存储器的应用
主要包括eeprom、flash、sdram、ddr23等知识原理、选型、电路设计以及调试等知识；
7、cpu最小系统知识
了解arm、powerpc、mips的cpu架构、主要是掌握其最小系统的电路设计
8、总线的知识
包括各种高速总线--pci、pcie、usb还有一些交换之间总线sgmii、gmii、rgmii等，低速总线uart、i2c、spi、gpio、local bus、jtag等；
9、emc、安规知识
包括各种测试、指标等，各种防护器件应用，问题解决的方法等
10、热设计、降额设计
11、pcb工艺、布局、可制造性、可测试性设计
12、交换知识
包括mac、phy的的芯片知识、工作原理、电路设计和调试以及各种交换接口，这里还可以包括软件的一些知识例如vlan、生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能；
13、poe供电知识
包括poe原理、电路设计、测试、调试等知识14、1588和同步以太网
包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等知识
15、pi、si知识
16、测试知识、示波器使用等
电子硬件工程师需要具备的知识和技能篇三
硬件工程师要求
基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件工程师的最基本...基本上就可以成为一个合格分:硬件知识
一、数字信...基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件工程师的最基本知识。
1）基本设计规范
2）cpu基本知识、架构、性能及选型指导
3）motorola公司的powerpc系列基本知识、性能详解及选型指导
4）网络处理器(intel、motorola、ibm)的基本知识、架构、性能及选型
5）常用总线的基本知识、性能详解
6）各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型
7）datacom、telecom领域常用物理层接口芯片基本知识，性能、设计要点及选型
8）常用器件选型要点与精华
9）、cpld、epld的详细性能介绍、设计要点及选型指导
10）vhdl和verilog hdl介绍
11）网络基础
12）国内大型通信设备公司硬件研究开发流程
最流行的eda工具指导
熟练掌握并使用业界最新、最流行的专业设计工具
1）innoveda公司的viewdraw，power，cam350
2）cadence公司的orcad，allegro，spectra
3）altera公司的max+plus ii
4）学习熟练使用viewdraw、orcad、powerpcb、specctra、allegro、cam350、max+plu等工具
5）xilinx公司的foundation、ise
一． 硬件总体设计
掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路
1）产品需求分析
2）开发可行性分析
3）系统方案调研
4）总体架构，cpu选型，总线类型
5）数据通信与电信领域主流cpu：m68k系列，powerpc860,powerpc8240,8260体系结构，性能及计及应注意的问题
7）通信接口类型选择
8）任务分解
9）最小系统设计
10）pci总线知识与规范
11）如何在总体设计阶段避免出现致命性错误
12）如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果
13）项目案例：中、低端路由器等
二． 硬件原理图设计技术
目的：通过具体的项目案例，详细进行原理图设计全部经验，设计要点与精髓揭密。
1）电信与数据通信领域主流cpu（m68k,powerpc860,8240,8260等）的原理设计经验与精华；
2）intel公司pc主板的原理图设计精髓
3）网络处理器的原理设计经验与精华；
4）总线结构原理设计经验与精华；
5）内存系统原理设计经验与精华；
6）数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华；
7）电信与数据通信设备常用的watchdog的原理设计经验与精华；
8）电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华；
9）晶振与时钟系统原理设计经验与精华；
10）pci总线的原理图设计经验与精华；
11）项目案例：中、低端路由器等。
三．硬件pcb图设计
目的：通过具体的项目案例，进行pcb设计全部经验揭密，使你迅速成长为优秀的硬件工程师
1）高速cpu板pcb设计经验与精华
2）普通pcb的设计要点与精华
3）motorola公司的powerpc系列的pcb设计精华
4）intel公司pc主板的pcb设计精华
5）pc主板、工控机主板、电信设备用主板的pcb设计经验精华
6）国内著名通信公司pcb设计规范与工作流程
7）pcb设计中生产、加工工艺的相关要求
8）高速pcb设计中的传输线问题；
9）电信与数据通信领域主流cpu（powerpc系列）的pcb设计经验与精华
10）电信与数据通信领域通用物理层接口(百兆、千兆以太网，atm等)的pcb设计经验与精华
11）网络处理器的pcb设计经验与精华
12）pcb步线的拓扑结构极其重要性
13）pci步线的pcb设计经验与精华
14）sdram、ddr sdram（125/133mhz）的pcb设计经验与精华
15）项目案例：中端路由器pcb设计
四．硬件调试
目的：以具体的项目案例，传授硬件调试、测试经验与要点
1）硬件调试等同于黑箱调试，如何快速分析、解决问题
2）大量调试经验的传授
3）如何加速硬件调试过程
4）如何迅速解决硬件调试问题
5）datacom终端设备的ce测试要求
五．软硬件联合调试
1）如何判别是软件的错
2）如何与软件进行联合调试
3）大量的联合调试经验的传授
目的：明确职业发展的方向与定位，真正理解大企业对人才的要求，明确个人在职业技能方面努力的1）职业生涯咨询与指导
2）如何成为优秀的硬件开发工程师并获取高薪与高职
3）硬件工程师的困境与出路
4）优秀的硬件工程师的标准
掌握硬件和软件知识，基本上就可以成为一个合格的电子工程师：
第一部分：硬件知识
一、数字信号
1、ttl和带缓冲的ttl信号
2、rs232和定义
3、rs485/422（平衡信号）
4、干接点信号
二、模拟信号视频
1、非平衡信号
2、平衡信号
三、芯片1、2、74073、74044、74005、74ls5736、uln20037、74ls2448、74ls2409、74ls24510、74ls138/23811、cpld(epm7128)12、116113、max69114、max485/7517615、mc148916、mc148817、icl232/max23218、89c51
四、分立器件
1、封装
2、电阻：功耗和容值
3、电容
1)独石电容
2)瓷片电容
3)电解电容
4、电感
5、电源转换模块
6、接线端子
7、led发光管8、8字（共阳和共阴）
9、三极管2n555110、蜂鸣器
五、单片机最小系统
1、单片机
2、看门狗和上电复位
3、晶振和瓷片电容
六、串行接口芯片
1、eeprom2、串行i/o接口芯片
3、串行ad、da4、串行led驱动、max7129
七、电源设计
1、开关电源：器件的选择
2、线性电源：
1)变压器
2)桥
3)电解电容
3、电源的保护
1)桥的保护
2)单二极管保护
八、维修
1、电源
2、看门狗
3、信号
九、设计思路
1、电源：电压和电流
2、接口：串口、开关量输入、开关量输出
3、开关量信号输出调理
1)ttl―>继电器
2)ttl―>继电器（反向逻辑）
3)ttl―>固态继电器
4)ttl―>led（8字）
5)继电器―>继电器
6)继电器―>固态继电器
4、开关量信号输入调理
1)干接点―>光耦
2)ttl―>光耦
5、cpu处理能力的考虑
6、成为产品的考虑：
1)电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积
2)电路板模块化设计
3)成本分析
4)器件的冗余度
1.电阻的功耗
2.电容的耐压值等
5)机箱
6)电源的选择
7)模块化设计
8)成本核算
1.如何计算电路板的成本？
2.如何降低成本？选用功能满足价格便宜的器件
十、思考题
1、如何检测和指示rs422信号
2、如何检测和指示rs232信号
3、设计一个4位8字的显示板
1)电源：dc12
2)接口：rs232
3)4位3”8字（连在一起）
4)亮度检测
5)二级调光
4、设计一个33位1”8字的显示板
1)电源：dc5v
2)接口：rs232
3)3排 11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之间带间隔
4)单片机最小系统
5)译码逻辑
6)显示驱动和驱动器件
5、设计一个pcl725和moxa c168p的接口板
1)电源：dc5v
2)接口：pcl725/moxa 8个rs232
725，直立db37，孔
c168p，db62弯
3)开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，可以被任何一路信号控制和驱动，接口：固电器3.81直立
4)开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口：3.81直立
5)rs232调理：
指示
2.前4路rs232全信号，后4路只需要tx、rx、0
3.无需光电隔离
4.接口形式：db9（针）直立
第二部分：软件知识
一、汇编语言
二、c51
该部分可以从市场上买到的n种开发板上学到，至于第一部分，需要人来带吧。为什么要掌握这些知就是将一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原来的这些器件分离时无法完成的功能，做成一高、功能越复杂、成本越低、市场上对相应的东东的需求越大，就越成功。这就是电子工程师的自身出，之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板，是在市场上去寻找这样的应用；对电子工程师而或者应用按照一定的构思原则（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在最短的时间电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有关。这就是电子工程师的价值
工程师, 电子
电子硬件工程师需要具备的知识和技能篇四
电子硬件工程师要求掌握的东西
第一部分：硬件知识
一、数字信号
1、ttl和带缓冲的ttl信号：逻辑门电路
2、rs232和定义：异步传输标准接口，通常以9个引脚(db-9)或是25个引脚(db-25)的型态出现，一般个人计算机上会有两组 rs-232 接口，分别称为 com1 和 com2。数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
3、rs485/422（平衡信号）半双工/全双工
4、干接点信号：无源开关，具有闭合和断开的2种状态，2个接点之间没有极性，可以互换。各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等； 各种按键； 各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器、水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器； 继电器、干簧管的输出。
湿接点信号：有源开关；具有有电和无电的2种状态；2个接点之间有极性，不能反接。
二、模拟信号视频
1、非平衡信号：非平稳信号是指分布参数或者分布律随时间发生变化的信号。现实世界中我们所碰到的信号大都是非平稳信号。平稳和非平稳都是针对随机信号说的，非平稳信号分析和处理的一般方法有时域分析、频域分析、时频联合分析。
2、平衡信号：信号在传输过程中，如果被直接传送就是非平衡信号，如果把信号反相，然后同时传送反相的信号和原始信号，就叫做平衡信号，平衡信号送入差动放大器，原信号和反相位信号相减，得到加强的原始信号，由于在传送中，两条线路受到的干扰差不多，在相减的过程中，减掉了一样的干扰信号，因此更加抗干扰。这种在平衡式信号线中抑制两极导线中所共同有的噪声的现象便称为共模抑制。所以平衡线路只需要在输入输出信号增加一个差动放大器就可以实现。
三、芯片
1、封装2、7407：ttl 集电极开路六正相高压驱动器。1入2出 3进4输出 5进6输出9进8输出 11进10输出 13进12输出。
3、7404：六组反向器。1入2出 3进4输出 5进6输出9进8输出 11进10输出 13进12输出。
4、7400：四组与门。1.2入3出，4.5入6出，9.10入8出，12.13入11出。
5、74ls573：八位三状态输出d触发器。
6、uln2003：高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅npn 达林顿管组成。
7、74ls244：3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器，没有锁存的功能。
8、74ls240：3态总线转换器，一般用于总线的电平匹配问题，为单向传送。
9、74ls245：3态总线转换器，一般用于总线的电平匹配问题，为双向传送。
10、74ls138：3线-8线译码器
74ls238：加法器
11、cpld(epm7128)12、116113、max69114、max485/7517615、mc148916、mc148817、icl232/max23218、89c51
四、分立器件
1、封装
2、电阻：功耗和容值
3、电容
1)独石电容
2)瓷片电容
3)电解电容
4、电感
5、电源转换模块
6、接线端子
7、led发光管8、8字（共阳和共阴）
9、三极管2n555110、蜂鸣器
五、单片机最小系统
1、单片机
2、看门狗和上电复位电路
3、晶振和瓷片电容
六、串行接口芯片
1、eeprom2、串行i/o接口芯片
3、串行ad、da4、串行led驱动、max7129
七、电源设计
1、开关电源：器件的选择
2、线性电源：
1)变压器
2)桥
3)电解电容
3、电源的保护
1)桥的保护
2)单二极管保护
八、维修
1、电源
2、看门狗
3、信号
九、设计思路
1、电源：电压和电流
2、接口：串口、开关量输入、开关量输出
3、开关量信号输出调理
1)ttl―>继电器
2)ttl―>继电器（反向逻辑）
3)ttl―>固态继电器
4)ttl―>led（8字）
5)继电器―>继电器
6)继电器―>固态继电器
4、开关量信号输入调理
1)干接点―>光耦
2)ttl―>光耦
5、cpu处理能力的考虑
6、成为产品的考虑：
1)电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积
2)电路板模块化设计
3)成本分析
4)器件的冗余度
1.电阻的功耗
2.电容的耐压值等
5)机箱
6)电源的选择
7)模块化设计
8)成本核算
1.如何计算电路板的成本？
2.如何降低成本？选用功能满足价格便宜的器件
十、思考题
1、如何检测和指示rs422信号
2、如何检测和指示rs232信号
3、设计一个4位8字的显示板
1)电源：dc12
2)接口：rs232
3)4位3”8字（连在一起）
4)亮度检测
5)二级调光
4、设计一个33位1”8字的显示板
1)电源：dc5v
2)接口：rs232
3)3排 11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之间带间隔
4)单片机最小系统
5)译码逻辑
6)显示驱动和驱动器件
5、设计一个pcl725和moxa c168p的接口板
1)电源：dc5v
2)接口：pcl725/moxa 8个rs232
725，直立db37，孔
c168p，db62弯
3)开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，可以被任何一路信号控制和驱动，接口：固态继电器5.08直立，继电器3.81直立
4)开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口：3.81直立
5)rs232调理：
指示
2.前4路rs232全信号，后4路只需要tx、rx、0
3.无需光电隔离
4.接口形式：db9（针）直立
第二部分：软件知识
一、汇编语言
二、c51
该部分可以从市场上买到的n种开发板上学到，至于第一部分，需要人来带吧。
为什么要掌握这些知识？
实际上，电子工程师就是将一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原来的这些器件分离时无法完成的功能，做成一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂成本越低、市场上对相应的东东的需求越大，就越成功。这就是电子工程师的自身的价值。从成本到产品售出，之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板，是在市场上去寻找这样的应用；对电子工程师而言，是将老板提出的需求或者应用按照一定的构思原则（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在最短的时间内完成。最短的时间，跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有关。这就是电子工程师的价值将电子产品抽象成一个硬件的模型，大约有以下组成：
1)输入
2)处理核心
3)输出
输入基本上有以下的可能：
1)键盘
2)串行接口（rs232/485/can bus/以太网/usb）
3)开关量（ttl，电流环路，干接点）
4)模拟量（4~20ma、0~10ma、0~5v（平衡和非平衡信号））
输出基本上有以下组成：
1)串行接口（rs232/485/can bus/以太网/usb）
2)开关量（ttl、电流环路、干接点、功率驱动）
3)模拟量（4~20ma，0~10ma，0~5v（平衡和非平衡信号））
4)led显示：发光管、八字
5)液晶显示器
6)蜂鸣器
处理核心主要有：
1)8位单片机，主要就是51系列
2)32位arm单片机，主要有atmel和三星系列
51系列单片机现在看来，只能做一些简单的应用，说白了，这个芯片也就是做单一的一件事情，做多了，不如使用arm来做；还可以在arm上加一个操作系统，程序既可靠又容易编写最近三星的arm受到追捧，价格便宜，以太网和usb的接口也有，周立功的开发系统也便宜，作为学习arm的产品来说，应该是最好的；作为工业级的控制，是不是合适，在网友中有不同的看法和争议。本公司使用atmel arm91系列开发的1个室外使的产品，在北京室外使用，没有任何的通风和加热的措施，从去年的5月份到现在，运行情况良好。已经有个成功应用的案例。
但对于初学者来说，应该从51着手，一方面，51还是入门级的芯片，作为初学者练手还是比较好的，可以将以上的概念走一遍；很多特殊的单片机也是在51的核的基础上增加了一些i/o和a/d、d/a；也为今后学习更高一级的单片机和arm打下基础
再说了，哪个老板会将arm级别的开发放在连51也没有学过的新手手中在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的，比如，扩展i/o口和a/d、d/a等等，可以直接买带有a/d、d/a的单片机；或者直接使用arm，它的i/o口线口多。可以使用i2c接口的芯片，扩展i/o口和a/d、d/a，以及spi接口扩展led显示，例如max7219等芯片
市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子，如：ram、eprom、a/d、d/a等，我觉得已经没有必要去看了，知道历史上有这些一回事就行了
这些知识，是所有产品都具备的要素。所以要学，再具体应用。
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