一個好的硬件工程師實際上就是一個項目經(jīng)理，你需要從外界交流獲取對自己設(shè)計的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實現(xiàn)。還要跟眾多的芯片和方案供應(yīng)商聯(lián)系，從中挑選出合適的方案，當(dāng)原理圖完成后，你需要組織同事來進(jìn)行配合評審和檢查，還要和CAD工程師一起工作來完成PCB的設(shè)計。與此同時，要準(zhǔn)備好BOM清單，開始采購和準(zhǔn)備物料，聯(lián)系加工廠家完成板的貼裝。”

　　1、掌握成為合格的硬件工程師的最基本知識

　　1） 基本設(shè)計規(guī)范

　　2） CPU基本知識、架構(gòu)、性能及選型指導(dǎo)

　　3） MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及選型指導(dǎo)

　　4） 網(wǎng)絡(luò)處理器（INTEL、MOTOROLA、IBM）的基本知識、架構(gòu)、性能及選型

　　5） 常用總線的基本知識、性能詳解

　　6） 各種存儲器的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計要點及選型

　　7） Datacom、Telecom領(lǐng)域常用物理層接口芯片基本知識，性能、設(shè)計要點及選型

　　8） 常用器件選型要點與精華

　　9） FPGA、CPLD、EPLD的詳細(xì)性能介紹、設(shè)計要點及選型指導(dǎo)

　　10） VHDL和Verilog HDL介紹

　　11） 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

　　12） 國內(nèi)大型通信設(shè)備公司硬件研究開發(fā)流程

　　2、最流行的EDA工具指導(dǎo)

　　熟練掌握并使用業(yè)界最新、最流行的專業(yè)設(shè)計工具

　　1） Innoveda公司的ViewDraw，PowerPCB，Cam350

　　2） CADENCE公司的OrCad， Allegro，Spectra

　　3） Altera公司的MAX+PLUS II

　　4） 學(xué)習(xí)熟練使用VIEWDRAW、ORCAD、POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、MAX+PLUS II、ISE、FOUNDATION等工具；

　　5） XILINX公司的FOUNDATION、ISE。

　　一、硬件總體設(shè)計

　　啟動一個硬件開發(fā)項目，原始的推動力會來自于很多方面，比如市場的需要，基于整個系統(tǒng)架構(gòu)的需要，應(yīng)用軟件部門的功能實現(xiàn)需要，提高系統(tǒng)某方面能力的需要等等，所以作為一個硬件系統(tǒng)的設(shè)計者，要主動的去了解各個方面的需求，并且綜合起來，提出最合適的硬件解決方案。

　　比如A項目的原始推動力來自于公司內(nèi)部的一個高層軟件小組，他們在實際當(dāng)中發(fā)現(xiàn)原有的處理器板IP轉(zhuǎn)發(fā)能力不能滿足要求，從而對于系統(tǒng)的配置和使用都會造成很大的不便，所以他們提出了對新硬件的需求。根據(jù)這個目標(biāo)，硬件方案中就針對性的選用了兩個高性能網(wǎng)絡(luò)處理器，然后還需要深入的和軟件設(shè)計者交流，以確定內(nèi)存大小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對外接口和調(diào)試接口的數(shù)量及類型等等細(xì)節(jié)，比如軟件人員喜歡將控制信令通路和數(shù)據(jù)通路完全分開來，這樣在確定內(nèi)部數(shù)據(jù)走向的時候要慎重考慮。

　　項目開始之初是需要召開很多的討論會議的，應(yīng)該盡量邀請所有相關(guān)部門來參與，好處有三個，第一可以充分了解大家的需要，以免在系統(tǒng)設(shè)計上遺漏重要的功能，第二是可以讓各個部門了解這個項目的情況，提早做好時間和人員上協(xié)作的準(zhǔn)備，第三是從感情方面講，在設(shè)計之初各個部門就參與了進(jìn)來，這個項目就變成了大家共同的一個心血結(jié)晶，會得到大家的呵護和良好合作，對完成工作是很有幫助的。

　　掌握硬件總體設(shè)計所必須具備的硬件設(shè)計經(jīng)驗與設(shè)計思路

　　1） 產(chǎn)品需求分析

　　2） 開發(fā)可行性分析

　　3） 系統(tǒng)方案調(diào)研

　　4） 總體架構(gòu)，CPU選型，總線類型

　　5） 數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域主流CPU：M68k系列，

　　PowerPC860，PowerPC8240，8260體系結(jié)構(gòu)，性能及對比

　　6） 總體硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)注意的問題

　　7） 通信接口類型選擇

　　8） 任務(wù)分解

　　9） 最小系統(tǒng)設(shè)計

　　10） PCI總線知識與規(guī)范

　　11） 如何在總體設(shè)計階段避免出現(xiàn)致命性錯誤

　　12） 如何合理地進(jìn)行任務(wù)分解以達(dá)到事半功倍的效果？

　　13） 項目案例：中、低端路由器等

　　二． 硬件原理圖設(shè)計技術(shù)

　　目的：通過具體的項目案例，詳細(xì)進(jìn)行原理圖設(shè)計全部經(jīng)驗，設(shè)計要點與精髓揭密。

　　1） 電信與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域主流CPU（M68k，PowerPC860，8240，8260等）的原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　2） Intel公司PC主板的原理圖設(shè)計精髓

　　3） 網(wǎng)絡(luò)處理器的原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　4） 總線結(jié)構(gòu)原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　5） 內(nèi)存系統(tǒng)原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　6） 數(shù)據(jù)通信與電信領(lǐng)域通用物理層接口的原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　7） 電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備常用的WATCHDOG的原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　8） 電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備系統(tǒng)帶電插拔原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　9） 晶振與時鐘系統(tǒng)原理設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　10） PCI總線的原理圖設(shè)計經(jīng)驗與精華

　　11） 項目案例：中、低端路由器等

　　原理圖設(shè)計中要注意的問題：

　　原理圖設(shè)計中要有“拿來主義”，現(xiàn)在的芯片廠家一般都可以提供參考設(shè)計的原理圖，所以要盡量的借助這些資源，在充分理解參考設(shè)計的基礎(chǔ)上，做一些自己的發(fā)揮。當(dāng)主要的芯片選定以后，最關(guān)鍵的外圍設(shè)計包括了電源，時鐘和芯片間的互連。

　　電源是保證硬件系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，設(shè)計中要詳細(xì)的分析：系統(tǒng)能夠提供的電源輸入；單板需要產(chǎn)生的電源輸出；各個電源需要提供的電流大小；電源電路效率；各個電源能夠允許的波動范圍；整個電源系統(tǒng)需要的上電順序等等。比如A項目中的網(wǎng)絡(luò)處理器需要1.25V作為核心電壓，要求精度在+5%- -3%之間，電流需要12A左右，根據(jù)這些要求，設(shè)計中采用5V的電源輸入，利用Linear的開關(guān)電源控制器和IR的MOSFET搭建了合適的電源供應(yīng)電路，精度要求決定了輸出電容的ESR選擇，并且為防止電流過大造成的電壓跌落，加入了遠(yuǎn)端反饋的功能。

　　時鐘電路的實現(xiàn)要考慮到目標(biāo)電路的抖動等要求，A項目中用到了GE的PHY器件，剛開始的時候使用一個內(nèi)部帶鎖相環(huán)的零延時時鐘分配芯片提供100MHz 時鐘，結(jié)果GE鏈路上出現(xiàn)了丟包，后來換成簡單的時鐘Buffer器件就解決了丟包問題，分析起來就是內(nèi)部的鎖相環(huán)引入了抖動。

　　芯片之間的互連要保證數(shù)據(jù)的無誤傳輸，在這方面，高速的差分信號線具有速率高，好布線，信號完整性好等特點，A項目中的多芯片間互連均采用了高速差分信號線，在調(diào)試和測試中沒有出現(xiàn)問題。