第一篇：华为硬件工程师培训
硬件工程师培训教程(二)
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硬件工程师培训教程
(二)
第二节 计算机的体系结构
一台计算机由硬件和软件两大部分组成。硬件是组成计算机系统的物理实体，是看得见摸得着的部分。从大的方面来分，硬件包括CPU(Central Processing Unit ——中央处理器)、存储器和输入/输出设备几个部分。
CPU 负责指令的执行，存储器负责存放信息(类似大脑的记忆细胞)，输入/输出设备则负责信息的采集与输出(类似人的眼睛和手)。具体设备如我们平常所见到的内存条、显卡、键盘、鼠标、显示器和机箱等。软件则是依赖于硬件执行的程序或程序的集合。这是看不见也摸不着的部分。
一、Von Neumann (冯. 诺依曼)体系结构
Von Neumann 体系结构是以数学家John Von Neumann 的名字命名的，他在20 世纪40年代参与设计了第一台数字计算机ENIAC 。Von Neumann 体系结构的特点如下:
·一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5 大部分组成。
·采用存储程序工作原理，实现了自动连续运算。
存储程序工作原理即把计算过程描述为由许多条命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来，工作时控制器执行程序，控制计算机自动连续进行运算。Von Neumann 体系结构存在的一个突出问题就是，外部数据存取速度和CPU 运算速度不平衡，不过可以通过在一个系统中使用多个CPU 或采用多进程技术等方法来解决。
二、CPU
CPU 是计算机的运算和控制中心，其作用类似人的大脑。不同的CPU 其内部结构不完全相同，一个典型的CPU 由运算器、寄存器和控制器组成。3 个部分相互协调便可以进行分析、判断和计算，并控制计算机各部分协调工作。最新的CPU 除包括这些基本功能外，还集成了高速Cache(缓存)等部件。
三、存储器
每台计算机都有3 个主要的数据存储部件:主存储器、高速寄存器和外部文件存储器。主存储器通常是划分为字(典型的是32 位或64 位)或字节(每字含4 或8 字节)的线性序列。高速寄存器通常是一个字长的位序列。一个寄存器的内容可能表示数据或主存储器中数据或下一条指令的地址。高速缓存通常位于主存储器和寄存器之间作为从主存储器存取数据的加速器。外部文件存储器包括磁盘、磁带或日益普及的CD-ROM 等，通常以记录划分，每个记录是位或字节的序列。
四、输入/输出(I/O )设备
输入设备类似人的眼睛、耳朵和鼻子，负责信息的采集，并提交给CPU 处理。具体产品如键盘、鼠标和扫描仪等。输出设备类似人的手，执行大脑(CPU)发出的指令，可完成一定的功能，输出计算机的运算结果。具体产品如打印机、显示器和音箱等。
五、总线
微型计算机的体系结构有一个最显著的特征是采用总线结构。总线就像一条公共通路，将所有的设备连接起来，达到相互通信的目的。与并行计算机(各部件间通过专用线路连接)相比，采用总线结构的微型计算机简化了设计、降低了成本、缩小了体积，但在同等配置条件下，性能有所下降。总线又分用于传输数据的数据总线(Data Bus)、传输地址信息的地址总线(Address Bus)和用于传输控制信号、时序信号和状态信息的控制总线(Control Bus)。
六、操作集
每台计算机都有一内部基本操作集与机器语言指令相对应。一个典型的操作集包括与内部数据类型相关的基本算术指令(即实数和整数加法、减法、乘法和除法等)、测试数据项性质(如是否为零，是正数或负数等)的指令 、对数据项的某一部分进行存取和修改 (如在一个字中存取一个字符 ，在一条指令中存取操作数的地址等 )的指令、控制输入/输出设备的指令及顺序控制指令(如无条件跳转等)。
七、顺序控制
在机器语言程序中下一条要被执行的指令通常是由程序地址寄存器(也称为指令计数器)的内容确定
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的。为了将控制权转到程序某处，程序员可使用一些操作修改该寄存器的内容。解释器作为一部计算机操作的核心，每次执行的都是简单的循环算法。而对于每次循环 ，解释器都会从程序地址寄存器取得下一条指令的地址(并增量寄存器的值为下一条指令的地址)，从存储器取得指定的指令 ，对指令进行解码，分解为操作码和一组操作数并取得操作数(如果必要的话)，使用操作数作为参数调用指定的操作。基本操作可能修改内存和寄存器中的数据，和输入输出设备进行通讯 ，通过修改程序地址寄存器的内容改变程序的执行流程 。在执行基本操作后，解释器将重复上述循环。
八、数据存取
除了操作码，每条机器指令还需要指定操作码所需的操作数。一般操作数可以被存放在主存储器或寄存器中。计算机必须包含一个指定和存取操作数的机制。同样道理，运算的结果必须被存放在某一地址。上述机制称为数据存取控制。一般的方式是，对每个存储器地址用一个整数标记，同时提供一个机制对于给定的地址存取该地址的内容(或将一个新值存入给定的地址)。同理，寄存器一般也采用一个简单的整数标明。
九、存储管理
设计电脑的一个原则是保证能方便地操作计算机包含的所有设备(如内存、CPU 和外部设备)。实现该原则的主要困难是CPU 每次操作的时间一般是以毫微秒计，而内存存取时间是微秒级。为了对速度进行平衡，需要采用不同的存取管理机制。如果仅在硬件中采用简单的存取管理机制，则在整个程序的执行过程中数据都被存放在内存中，每个时刻只有一个程序被运行。
尽管CPU 必须等待数据，但无需额外的硬件。为了平衡中央处理器速度和外部数据读取速率之间的矛盾，操作系统通常使用多进程技术，在等待读取数据的毫秒时间段内，计算机可运行另一个程序。为了允许多个程序在同一时刻能共存于内存中，可直接在硬件中使用页或动态程序分配机制。页算法对将来最有可能被使用的数据和程序做出预测并存取，只要数据和指令所在的页在主存中，程序就可以一直执行下去。如果出现了页错误(即正确的地址不在内存中)，则通知操作系统从外部存储器读入相应的页。
另外，为了平衡主存和中央处理器间的速度差异，可使用缓存。缓存是位于主存和中央处理器间的一个较小的高速数据存储器，大小一般为1 ～256KB，包含中央处理器最近使用的数据和指令 ，当然也包括了将来最有可能被使用到的程序代码或数据。如果所需的数据恰在缓存中，则中央处理器就直接调用该缓存中的数据，被修改的数据在相对较慢的主存速率下被存至主存。如果指定的地址不在主存中，则读取包含该地址的一段数据块，这些相近地址中的数据有可能马上会被使用。使用32KB 缓存可达到95%的命中率(CPU 在缓存中找到所用数据的概率)。
十、操作环境
计算机的操作环境包括外围存储器和输入/输出设备。这些设备代表了计算机的外部世界，任何与计算机的通讯都必须通过操作环境进行。操作环境按照不同的存取速率分为不同类别，如高速存储器(外存)、中速存储器(磁盘和CD-ROM)、低速存储器(磁带)和输入输出设备(阅读器、打印机、数据通信线)等。值得指出的是，计算机硬件的组织通常都具有不同的形式。本章介绍的只是其中的“Von Neumann 体系结构”，当然还有其他的体系结构。
十一、计算机状态
从静态角度观察一台计算机，可以把它视为是由数据、操作和控制结构等组成的一个完整的系统。因此对计算机的了解还应包括对它的动态行为，即程序执行过程的了解。这个了解也就要包括其程序执行前不同存储器的内容、所执行的指令序列、程序执行过程中数据内容是如何被修改的及程序执行的最后结果是什么等。
描述计算机动态行为的一个简便方法是使用“计算机状态”。将计算机上程序的执行看成是计算机状态的一个变化序列，每个状态由程序执行过程中某一时刻的内存、寄存器和外部设备的内容确定。这些存储器的初始内容定义了计算机的初始状态，每一步程序的执行都是通过修改存储器的内容将当前的状态转换为一个新的状态，该过程称为状态转换。当程序执行结束后，最终状态定义就是这些存储器的内容。程序的执行可以看成是由计算机状态序列的转换，如果能预测状态的转换序列，就可以说理解了计算机的动态
行为。
第二章 CPU 的发展及相关产品技术
C P U (C e n t r a l P r o c e s s i n g U n i t)，即中央处理单元，也称微处理器，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以
及输入输出的控制。因为C PU 是决定电脑性能的核心部件，人们就以它来判定电脑的档次，于是就
有了4 86 、5 8 6 (P e n t i u m)、P Ⅱ、P Ⅲ、P4 之分。C PU 既然关系着指令的执行和数据的处理，当然也关系着指令和数据处理速度的快慢，因而C PU 有不同的执行功能，不同的处理速度。一般C PU
的功能和处理速度，我们可以从它的型号和编号来判断，如P e n t i um 系列是5 86 机种的C PU，型号 后的数字即为它的工作频率(时钟频率)，单位是M Hz 。
第二篇：硬件电路设计工程师实战培训课程
培训教学大纲：
一、模拟数字电路基础知识
二、PROTEL,PADS工具软件使用
三、单片机简易开发板PCB的设计
四、电阻 电容 电感 二极管 三极管的常见分类及使用——直流电源设计
五、放大器及比较器常用IC及音响电路设计
六、通用逻辑电路应用及交通灯系统设计
七、存储器常用类别接口及单片机扩展存储器接口电路设计
八、A/D,D/A常用器件类别及电子温度计电路设计
九、通信接口常用器件类别及接口电路设计与分析
RS-232,RS-485,CAN,USB,LVDS,UART,IEEE1394,MODEM,RF，红外，光纤
十、逻辑分析仪使用
十一、显示驱动电路常用器件类别及接口电路设计：LED LCD VGA 十
二、音频常用芯片及公交报站器电路设计 十
三、电源管理常用器件及智能充电器电路设计 十
四、保护性电路设计;
十五、常用功率器件，开关器件及家用电器控制电路 十
六、传感器常用器件及智能仪表电路设计 十
七、FPGA/CPLD/DSP常用接口及应用电路设计 十
八、PC常用接口及四层主板电路设计分析 十
九、红外探测报警电路 二
十、MP3电路设计分析 二十
一、数码相框电路设计分析 二十
二、信号完整性分析及高频电路板设计
二十三、频谱分析仪使用、射频常用器件仪器及对讲机电路设计
第三篇：硬件工程师介绍
硬件工程师
【是什么】
硬件工程师是指从事维护硬件运行，修理硬件故障的专业技术人员。
【做什么】
① 负责产品在研发阶段的维修，测试及记录工作; ② 支持其它部门的相关工作，硬件实验室的日常管理; ③ 熟练使用各种检测和维修工具，具有问题分析能力，能够对硬件故障进行定位和排除; ④ 相关硬件的调试，测试及分析工作; ⑤ 理解各种硬件术语的内涵，能够根据客户的需要制定配置表，并独立完成组装和系统的安装工作; ⑥ 熟悉各种PC机操作系统和常用软件，具有问题分析能力，能够制定详尽的日常保养和技术支持技术书，跟踪实施所受理的维护项目。
【怎么样】
据统计显示，现在企业对于研发、技术型人才的需求是非常大的，现在对于硬件工程师的需求，尤其是高级的有工作经验的硬件工程师的需求还是非常大的，超过了现在的硬件工程师的人数。一般的硬件工程师的一般月薪可以达到5000元左右，而手机研发人才的月薪可达8000-10000左右。当然相关领域的技术主管年薪更为可观，平均有18万-20万元不等。工作环境较好，对于喜爱硬件的人应该是不错的选择，不过就是现在的一些硬件技术更新太快，造成了一定的压力。
【谁能做】
① 电子、自动化，计算机等相关专业本科或以上学历，精通数字电路、模拟电路设计，熟练使用仿真和设计软件或者精通DSP的平台设计及软件开发; ② 一年以上工作经验，取得了相关的资格认证; ③ 学会并掌握主板芯片级维修的基础知识、仪器仪表的使用方法和维修焊接技术，熟悉主板故障现 象和维修方法，熟悉主板维修的各种检测方法和器件替换
原则，具有分析、解决问题能力，能够维修主板的常见故障; ④ 有较好的英语沟通能力，能读懂英文产品规格书，动手能力强，工作时认真负责细心，具有较强的沟通能力和良好团队合作精神 。
【小贴士】
IT业正从近几年的低迷状态慢慢复苏，逐步重返高潮时期。近一个月来，IT业的有效职位需求数达到了4万个，从职位类型看，外企最需要的是软硬件工程师、测试工程师、结构工程师等。
第四篇：电子硬件工程师
通信电子类专业在全国各高校中遍地开花，从一本到三本再到专科，每年输出数以万计的各层次人才。得益于通信产业的快速发展，学生的就业率以及就业待遇都相对较好，被列为高工资行业。
毕业后，学生的工作形式包括软、硬开发，技术支持，软、硬件测试等。这其中，选择软件方向的同学要面对问题在，首先不得不放弃自身数模电优势，而同时自身对软件开发并不具有竞争力，众所周知，计算机软件开发的的竞争将是一个大得多激烈得多的战场。对于技术支持和测试的从业者，由于不掌握或只能接触较少的核心技术，个人发展的天花板常常是触手可及却又难以逾越的。而对于想从事硬件工程的同学，问题也很明显，不说门槛高低，同学们往往连门都找不到。这不能怪任何学生，现实的原因是大学对通信专业设置的态度：“有条件要上，没条件也要上。”——许多学校实际上不具备开设该专业的实力，这关键在师资和实验设备上。
想成为一名硬件工程师是很难，那是它是不是真的好呢。就一些从业人员总体反映的情况来看，情况还是相当不错的。一方面实力强的学生可能一毕业就可以进华为等大企业，而由于条件限制本科接触少的同学，仍可以先进入相关行业小企业中，在工作中掌握了技术后，还能再次进大公司或者独立创业。硬件工程师曲线进华为可以说是时下很流行的一个个人发展模式。可以说，只要你愿意学，硬件工程师很难说达到过不去的瓶颈。另一方面，硬件工程师的一个基本要求就是软硬件结合，各种硬件电路板的开发往往都离不开软件编码，搞硬件的可能阶段性要去搞软件，而搞软件的恐怕永远没能力来搞硬件，这是一大优势。硬件工程师的竞争可以说跟软件的竞争是隔开着的。而且，与软件相反的是，硬件工程师是一个越‘老’越吃香的职业。
第五篇：硬件维护工程师
硬件维护工程师考试大纲
硬件维护工程师职业教育培训打破传统职业教育培训中以机考考试成绩作为唯一指标的认证形式，采用机考和实际维护案例报告相结合的方式来进行考试。在实操报告中采用设计维护案例书写的方法，要求学员结合学员本身在实际计算机故障维护案例中书写维护实操报告，通过实操试卷的答题过程，全面提高并检验学员的计算机软硬件故障的分析处理能力。
通过机考和实操相结合的认证方式，使每位学员获得权威、实用的认证，保证获得认证的学员具备较高的职业竞争能力。
第1章 计算机日常维护
本章叙述了计算机日常维护的基本知识，介绍常用的维护工具、维护注意事项、主机箱内各部分连线的拆除及连接、机箱内部除尘及板卡的常规维护方法以及其它外设配件的使用注意事项和日常维护，磁盘的碎片整理、磁盘的查错及资料备份、常见计算机病毒的处理等。
1.1 计算机主机硬件日常维护
1.2 计算机外设配件日常维护
1.3 计算机软件系统日常维护
第2章 计算机故障分析判断
本章主要叙述了计算机常用工具软件的使用，计算机的启动流程及正常工作状态、计算机软硬件故障判断分析方法以及故障分析流程图
2.1 计算机常用工具软件的使用
2.2 计算机软硬件故障判断方法
2.3 计算机故障分析流程图
第3章 计算机主机系统维护
本章讲述了计算机主机内部板卡、CPU、内存等的维护和故障检测的内容，及一些常见主机故障的分析与处理的方法。经过本章的学习，要求学员能熟练分析与处理计算机主机的故障。
3.1 主机系统
3.2 主板故障的分析与处理
第4章 计算机显示系统维护
本章主要讲述显示系统的种类及一些常见故障的维护，经过本章的学习，要求学员能熟练分析与处理显示卡和显示器的故障。
4.1 显示卡和显示器
4.2 显示器的常见故障分析与处理
4.3 显示卡的常见故障分析与处理
第5章 计算机存储系统维护
本章主要讲述存储系统的种类及一些常见故障的维护，包括硬盘驱动器、软盘驱动器、软盘、光盘驱动器、光盘、ZIP驱动器和ZIP软盘、USB存储设备以及适配卡等的常见故障的维护。
5.1 硬盘故障的工作原理及常见故障分析与处理
5.2 软盘驱动器的工作原理及常见故障分析与处理
5.3 光盘驱动器的工作原理及常见故障分析与处理
5.4 其它存储设备的工作原理及常见故障分析与处理
第6章 计算机多媒体设备维护
本章主要讲述计算机声卡和音箱的种类、工作原理及一些常见故障维护。
6.1 声卡的工作原理及常见故障维护
6.2 音箱的工作原理及常见故障维护
第7章 计算机输入输出设备维护
本章主要讲述键盘、鼠标、扫描仪和打印机的组成、工作原理以及常见故障处理。
7.1 键盘和鼠标的工作原理及常见故障分析与解决
7.2 打印机的工作原理及常见故障分析与解决
7.3 扫描仪的工作原理及常见故障分析与解决
7.4 数码相机的工作原理及常见故障分析与解决
第8章 计算机机箱和电源维护
通过对这部分内容学习，学员应该能够掌握由机箱和电源故障引起的系统故障的表现形式;同时，要求学员对不间断电源的各种参数有一定的了解，并且能够根据负载的数量选择所需的后备电源。
8.1 机箱
8.2 开关电源
8.3 不间断电源(UPS)
第9章 笔记本电脑的维护
本章通过对笔记本各个组件维护保养技巧、对数据备份的要领、对典型故障的解决等方面内容的介绍。通过本章的学习，要求学员能熟练分析与处理笔记本电脑的常见故障。
9.1 笔记本电脑的基础知识
9.2 笔记本电脑常见故障的分析与处理
9.3 笔记本电脑基本维护保养
第10章 操作系统的维护
本章将操作系统分为Windows 9x、Windows 2000和Windows XP来讲述, 对操作系统安装的基本操作、安装技巧及其一些安装中的故障排除进行介绍。10.1 Windows 9x系统的安装
10.2 Windows 2000操作系统的安装
10.3 Windows XP操作系统的安装
10.4 Windows操作系统故障的分析与解决
第11章 计算机病毒与安全的维护
本章主要介绍了计算机病毒和安全的原理和特点、计算机病毒发作的表现现象、查杀病毒软件的工作原理，安装杀毒软件的方法，病毒防火墙软件的原理和常用的病毒防火墙软件的用途和特点。并介绍了网络攻击的步骤、网络攻击的原理和手法、攻击者常用的攻击工具以及网络攻击应对策略。
11.1 计算机病毒
11.2 计算机安全
第12章 计算机网络维护
本章主要讲述计算机网络的分类，常用网络设备，计算机网络的常见故障的排除。通过本章的学习，要求学员能熟练排除网络的常见故障。
12.1 计算机网络的分类与特点
12.2 计算机网络的拓扑结构与互联设备
12.3 网络操作系统
12.4 网络常见故障的分析与排除
硬件技术工程师考试大纲
硬件技术工程师职业教育培训打破传统职业教育培训中以机考考试成绩作为唯一指标的认证形式，采用机考和实验报告相结合的方式。在实验报告中采用设计实际配置单的方法，要求学员结合市场主流产品模拟计算机部件的采购过程，通过实操试卷的答题过程，全面提高并检验学员的实际选购配件的能力和专业素养。
通过机考和实操相结合的认证方式，使每位学员获得权威、实用的认证，保证获得认证的学员具备较高的职业竞争能力。
第1章 计算机的组成
本章主要介绍计算机的组成，通过这一章的学习。学生可以对计算机硬件组成有一个清晰的认识。
第2章 主板
本章主要介绍主板的结构、各种部件的技术规范、以及新产品新技术等内容，另外还对PC机总线和接口理论做了介绍，它是深入学习主板工作原理的基础。
2.1主板的构成和结构类型
2.2微型计算机的总线系统
2.3主板上的常见部件
2.4主板芯片组
第3章 中央处理器CPU
CPU是决定计算机性能的重要部件，是计算机的心脏。CPU的更新换代是计算机升级换代的标志。本章主要介绍了市场上主流CPU的发展史和它们的技术参数，并且对各种CPU所采用的新技术进行了详细讲解。通过本章的学习，要求对目前常见的各种CPU的技术参数有一个全面的了解，并且知道如何辨别真伪CPU产品。
3.1 微处理器的发展历程
3.2 主流CPU的工作原理
3.3 CPU的主要技术参数
3.4 CPU的分类
3.5 CPU的新技术
3.6 CPU的散热系统
第4章 内部存储器
内部存储器分为RAM和ROM两类，我们常说的内存实际上是RAM。本章主要介绍了RAM的各种主流技术和性能参数。通过对本章的学习，要求熟悉常见的内存条及其技术规范，并要求能够熟练地辨认常见内存芯片。
4.1 内部存储器的作用及分类
4.2 内存的基本工作原理和主流技术
4.3 内存的主要技术指标
第5章 外部存储器
通过本章的学习，要求对外部存储器的工作原理有一个清晰的认识;此外还要求学员能够对市场上的主流产品有一个全面的认识，能够根据客户的要求选择产品。
5.1 硬盘系统
5.2 软驱系统
5.3 光存储系统
5.4 移动存储系统
第6章 微型计算机的显示子系统
PC机的显示子系统包括显示卡和显示器这两大类产品。通过本章的学习，要求对显示卡和显示器的工作原理和技术规范有一个清晰的认识，并能够根据需要选择合适的产品。
6.1 显示卡
6.2 显示器
第7章 微型计算机的音频子系统
本章介绍了PC机的声卡和音箱这两部分配件，内容主要有声卡的工作原理、技术规范和音箱的工作原理，通过本章的学习，要求对声卡和音箱的工作原理有较为深入的认识。
7.1 声卡
7.2 多媒体音箱和耳机
第8章 网络设备
要求对各种广域网和局域网设备的工作原理和技术规范都有一个清晰的认识。
8.1 局域网络硬件设备
8.2 广域网Internet接入设备
第9章 电源系统
通过本章的学习，要求熟悉PC机ATX电源的结构、工作原理和电气规范，并能够根据负载情况选择合适的产品。
9.1 主机电源系统
第10章 常用输入设备
了解常见的PC机输入设备的结构和工作原理及扫描仪的主流成像技术。通过本章的学习，要求熟悉输入设备的结构和工作原理，并且能够根据需求选择合适的扫描仪产品。
10.1 鼠标和键盘
10.2 扫描仪
第11章 常用输出设备
通过本章的学习，要求对各种类型打印机和投影仪的结构和工作原理都有一个清晰的认识。
11.1 打印机
11.2 多功能一体机
第12章 常见的其它类型计算机
通过本章的学习，要求对便携式计算机的结构和性能有较为深入的了解，能够根据客户的需求选择合适的便携机型。
12.1 便携式计算机
12.2 服务器和工作站
第13章 数码产品
通过本章的学习，要求熟悉这些设备的基本结构和工作原理，并理解各种参数的意义。
13.1掌上电脑
13.2数码影像设备
第14章 PC机的组装技巧
通过本章的学习，要求掌握PC机组装的操作规程和基本技巧，熟悉各种故障代码，并能够根据客户工作内容为其选择安装正确的系统软件。
14.1 PC机的组装
14.2 PC机的调试
14.3安装系统软件