华为硬件工程师手册

2022-08-14

第一篇：华为硬件工程师手册

硬件EMC 设计规范1_华为内部资料

本规范只简绍EMC的主要原则与结论，为硬件工程师们在开发设计中抛砖引玉。

电磁干扰的三要素是干扰源、干扰传输途径、干扰接收器。EMC 就围绕这些问题进行研究。最基本的干扰抑制技术是屏蔽、滤波、接地。它们主要用来切断干扰的传输途径。广义的电磁兼容控制技术包括抑制干扰源的发射和提高干扰接收器的敏感度，但已延伸到其他学科领域。

本规范重点在单板的EMC 设计上，附带一些必须的EMC 知识及法则。在印制电路板设计阶段对电磁兼容考虑将减少电路在样机中发生电磁干扰。问题的种类包括公共阻抗耦合、串扰、高频载流导线产生的辐射和通过由互连布线和印制线形成的回路拾取噪声等。在高速逻辑电路里，这类问题特别脆弱，原因很多：

1、电源与地线的阻抗随频率增加而增加，公共阻抗耦合的发生比较频繁;

2、信号频率较高，通过寄生电容耦合到布线较有效，串扰发生更容易;

3、信号回路尺寸与时钟频率及其谐波的波长相比拟，辐射更加显著。

4、引起信号线路反射的阻抗不匹配问题。

一、总体概念及考虑

1、五一五规则，即时钟频率到5MHz 或脉冲上升时间小于5ns，则PCB 板须采用多层板。

2、不同电源平面不能重叠。

3、公共阻抗耦合问题。

模型：

VN1=I2ZG 为电源I2 流经地平面阻抗ZG 而在1 号电路感应的噪声电压。由于地平面电流可能由多个源产生，感应噪声可能高过模电的灵敏度或数电的抗扰度。解决办法：

①模拟与数字电路应有各自的回路，最后单点接地; ②电源线与回线越宽越好; ③缩短印制线长度; ④电源分配系统去耦。

4、减小环路面积及两环路的交链面积。

5、一个重要思想是：PCB 上的EMC 主要取决于直流电源线的Z 0

C→∞，好的滤波，L→0，减小发射及敏感。

如果 < 0.1Ω极好。

二、布局

下面是电路板布局准则：

1、晶振尽可能靠近处理器

2、模拟电路与数字电路占不同的区域

3、高频放在 PCB 板的边缘，并逐层排列

4、用地填充空着的区域

三、布线

1、电源线与回线尽可能靠近，最好的方法各走一面。

2、为模拟电路提供一条零伏回线，信号线与回程线数目之比小于5：1。

3、针对长平行走线的串扰，增加其间距或在走线之间加一根零伏线。

4、手工时钟布线，远离I/O 电路，可考虑加专用信号回程线。

5、关键线路如复位线等接近地回线。

6、为使串扰减至最小，采用双面#字型布线。

7、高速线避免走直角。

8、强弱信号线分开。

四、屏蔽

1、屏蔽模型

屏蔽效能SE(dB)=反射损耗R(dB)+吸收损耗A(dB) 高频射频屏蔽的关键是反射，吸收是低频磁场屏蔽的关键机理。

2、工作频率低于1MHz 时，噪声一般由电场或磁场引起，(磁场引起的干扰一般在几百赫兹以内)，1MHz 以上，考虑电磁干扰。单板上的屏蔽实体包括变压器、传感器、放大器、DC/DC 模块等。更大的涉及单板间、子架、机架的屏蔽。

3、静电屏蔽不要求屏蔽体是封闭的，只要求高电导率材料和接地两点。电磁屏蔽不要求接地，但要求感应电流在上有通路，故必须闭合。磁屏蔽要求高磁导率的材料做封闭的屏蔽体，为了让涡流产生的磁通和干扰产生的磁通相消达到吸收的目的，对材料有厚度的要求。高频情况下，三者可以统一，即用高电导率材料(如铜)封闭并接地。

4、对低频，高电导率的材料吸收衰减少，对磁场屏蔽效果不好，需采用高磁导率的材料(如镀锌铁)。

5、磁场屏蔽还取决于厚度、几何形状、孔洞的最大线性尺寸。

6、磁耦合感应的噪声电压UN=jwB.A.cosθ=jwM.I1，(A 为电路2 闭合环路时面积;B 为磁通密度;M 为互感;I1 为干扰电路的电流。)降低噪声电压，有两个途径，对接收电路而言，B、A 和COSθ必须减小;对干扰源而言，M 和I1 必须减小。双绞线是个很好例子。它大大减小电路的环路面积，并同时在绞合的另一根芯线上产生相反的电动势。

7、防止电磁泄露的经验公式：缝隙尺寸 < λmin/20。好的电缆屏蔽层覆视率应为70%以上。

五、接地

1、300KHz 以下一般单点接地，以上多点接地，混合接地频率范围50KHz～ 10MHz。另一种分法是：< 0.05λ单点接地;> 0.15λ多点接地。

2、好的接地方式：树形接地

多点接地。多级电路的接地选择靠近低电平端，并按信号由小到大逐步移动的原则。单点接地

3、信号电路屏蔽罩的接地。

接地点选在放大器等输出端的地线上。

4、对电缆屏蔽层，L < 0.15λ时，一般均在输出端单点接地。L>0.15λ时，则采用多点接地，一般屏蔽层按0.05λ或0.1λ间隔接地。混合接地时，一端屏蔽层接地，一端通过电容接地。

5、对于射频电路接地，要求接地线尽量要短或者根本不用接线而实现接地。

最好的接地线是扁平铜编织带。当地线长度是λ/4 波长的奇数倍时，阻抗会很高，同时相当λ/4 天线，向外辐射干扰信号。

6、单板内数字地、模拟地有多个，只允许提供一个共地点。

7、接地还包括应当用导线作电源回线、搭接等内容。

六、滤波

1、选择EMI 信号滤波器滤除导线上工作不需要的高频干扰成份，解决高频电磁辐射与接收干扰。它要保证良好接地。分线路板安装滤波器、贯通滤波器、连接器滤波器。从电路形式分，有单电容型、单电感型、L 型、π型。π型滤波器通带到阻带的过渡性能最好，最能保证工作信号质量。

一个典型信号的频谱：

2、选择交直流电源滤波器抑制内外电源线上的传导和辐射干扰，既防止EMI进入电网，危害其它电路，又保护设备自身。它不衰减工频功率。DM(差摸)干扰在频率 < 1MHz 时占主导地位。CM 在 > 1MHz 时，占主导地位。

3、使用铁氧体磁珠安装在元件的引线上，用作高频电路的去耦，滤波以及寄生振荡的抑制。

4、尽可能对芯片的电源去耦(1-100nF)，对进入板极的直流电源及稳压器和DC/DC 转换器的输出进行滤波(uF)。

Cmin≈△I△t/△Vmax △Vmax 一般取2%的干扰电平。注意减小电容引线电感，提高谐振频率，高频应用时甚至可以采取四芯电容。电容的选取是非常讲究的问题，也是单板EMC 控制的手段。

七、其它

单板的干扰抑制涉及的面很广，从传输线的阻抗匹配到元器件的EMC 控制，从生产工艺到扎线方法，从编码技术到软件抗干扰等。一个机器的孕育及诞生实际上是EMC 工程。最主要需要工程师们设计中注入EMC 意识

1、EMC概述

EMC术语、EMC试验项目、EMC测试标准、EMC认证(CE、FCC、3C)

2、辐射发射RE 2.1基本设计方法

辐射发射原理、差模辐射和共模辐射模型、共模辐射场强计算公式、差模辐射场强计算公式、减小共模和差模干扰关键、EMC三要素、RE整改：电缆(信号/电源)是否超标、结构屏蔽是否致超标、单板是否致超标。 2.2信号电缆

电缆辐射原理、同轴电缆设计、平衡电缆设计、USB电缆设计、屏蔽电缆转接介质、屏蔽线进出屏蔽体设计。 2.3结构屏蔽设计

如何进行缝隙的屏蔽设计、信号线进出屏蔽体设计、屏蔽机箱设计、屏蔽搭接设计案例。 2.4接口滤波

接口滤波、滤波器设计、电源接口滤波电路、接口滤波器件参数调整、一般信号接口滤波设计、电源接口滤波设计。

2.5EMI预防性设计

单板滤波设计、晶振电源滤波电路、时钟输出匹配滤波设计、总线信号输出匹配滤波设计、主芯片电源滤波设计。

2.6电路板级EMC设计

走线减小环路、接口地处理、滤波器前后走线、改善晶振布线、双面单板设计。 2.7其它设计方法

3、传导发射CE 3.1传导干扰源头分析

差模干扰的测试原理、共模干扰的测试原理、开关电源产生电磁干扰点、如何定位差模和共模干扰。 3.2传导耦合途径分析

差模噪声耦合途径、共模发射由分布参数形成耦合途径、分布电容。 3.3传导发射整改方法

对干扰源的抑制、传导差模噪声的抑制方法、传导共模噪声的抑制方法。

4、静电抗扰度ESD 4.1ESD基本知识

静电干扰与危害原理、静电放电敏感分级、常见半导体器件的ESD易损值、电磁脉冲效应。 4.2常见静电整改器件

常见静电整改器件、TVS管原理、压敏电阻。 4.3静电问题整改思路

静电试验介绍、静电放电的传导方式、静电的强电场效应、静电放电的发射方式。 4.4静电问题整改思路空气放电问题定位

空气放电的定位、结构处理、关键电路处理、PCB布线处理、软件处理、键盘空气放电ESD问题定位。 4.5接触放电问题定位

器件设计注意、器件PCB布局设计注意、敏感电路局部屏蔽处理。

5、电快速瞬变脉冲群 5.1EFT干扰现象介绍

电快速瞬变脉冲群的起因、容易出现问题场合、干扰的特点。 5.2EFT干扰机理分析

信号发生器电路、EFT信号波形、EFT干扰成分、EFT干扰耦合途径、EFT干扰与分布参数、EFT机理。 5.3EFT干扰整改思路

干扰信号的耦合、干扰性质、解决思路。 5.4EFT干扰整改常用器件

磁环、电容、共模电感、其他器件。

6、测试仪器与工具

探头介绍、简易探头实物、探头的种类、使用磁场探头进行结构缝隙泄漏定位、使用电场探头进行幅度测量、产品定位与解决流程。

7、常用EMC滤波器件频谱分析

电容的作用、单板使用的滤波电容、电容元器件频谱分析、差模电感的作用、差模电感在实际的产品上应用、差模电感元器件频谱分析、共模电感的作用、共模电感在实际产品上的应用、共模电感元器件频谱分析、电阻在EMI中的作用、电阻元器件频谱分析、磁珠的作用、磁珠在实际产品中的应用、磁珠元器件频谱分析。

第二篇：华为公司员工手册中新员工入职欢迎辞

您有幸进入了华为公司。我们也有幸获得了与您的合作。我们将在共同信任和相互理解的基础上，度过您在公司的岁月。这种理解和信任是我们愉快奋斗奋斗的桥梁和纽带。

华为公司是一个以高技术为起点，着眼于大市场、大系统、大结构的新兴的高科技术企业。公司要求每一位员工，要热爱自己的祖国，任何时候、任何地点都不要做对不起祖国、对不起民族的事情。

相信我们将跨入世界优秀企业的行列，会在世界通信舞台上，占据一个重要的位置。我历史使命，要求所有的员工必须坚持团结协作，走集体奋斗的道路。没有这种平台，您的聪明才智是很难发挥并有所成就的。因此，没有责任心，不善于合作，不能集体奋斗的人，等于丧失了在华为进步的机会。那样您会空耗宝贵的光阴，还不如在试用期中，重新决定您的选择。

进入华为并不就意味着高待遇，公司是以贡献定报酬，凭责任定待遇的，对新来员工，因为没有记录，晋升较慢，为此，我们十分兼意。但如果您是一个开放系统，善于吸取别人的经验，善于与人合作，借别人提供的基础，可能进步就会很快。如果封闭自己，总是担心淹没自己的成果，就会延误很长时间，也许到那时，你的工作成果已没有什么意义了。

机遇总是偏向于踏踏实实工作者。您想做专家吗?一律从工人做起，进入公司一周以后，博士、硕士、学士，以及在公司外取得的地位均已消失，一切凭实际才干定位，这在公司已经深入人心，为绝大多数人所接受。您就需要从基层做起，在基层工作中打好基础、展示才干。公司永远不会提拔一个没有基层经验的人来做高级领导工作。遵照循序渐进的原则，每一个环节、每一级台阶对您的人生都有巨大的意义。不要蹉跎了岁月。

希望您丢掉速成的幻想，学习日本人的踏踏实实，德国人的一丝不苟的敬业精神。您想提高效益、待遇，只有把精力集中在一个有限的工作面上，才能熟能生巧，取得成功。现代社会，科学迅猛发展，真正精通某一项技术就已经很难了，您什么都想会、什么都想做，就意味着什么都不精通。您要十分认真地对待现在手中的任何一件工作，努力钻进去，兴趣自然在。逐渐积累您的记录。有系统、有分析的提出您的建议和观点。草率的提议，对您是不负责任，也浪费了别人的时间，特别是新来的员工，不要下车伊始，哇啦哇啦。要深入具体地分析实际情况，发现了个环节的问题找到解决的办法，踏踏实实、一点一滴地去做，不要哗众取宠。

实践改造了人，也造就了一代华为人，它充分地检验了您的才干和知识水平。只有不足之处不断暴露出来，您才会有进步。实践再实践，对青年学生尤其重要。唯有实践后关于用理论去归纳总结，我们才会有飞跃有提高，才能造就一批业精于勤，行成于思，有真正动手能力、管理能力的干部。有一句名言：没有记录的公司，迟早要垮掉的，就个人而言，何尝不是如此? 公司采取以各部门总经理为首的首长负责制，它隶属于各个以民主集中制建立起来的专业协调委员会。各专业委员会委员来自相关的部门，按照少数服从多数、民主集中制的原则，就重大问题形成决议后由各部门总经理去执行。这种民族原则，集中了集体智慧，避免了一长制中的片面性，自强、自律，这也是公司6年来没有摔大跟头的重要因素之一。民主管理还会扩展，权威作用也会进一步加强，这种大民主、大集中的管理，还需要长期探索、不断完善，希望您成为其中一员。

您有时可能会感到公司没有真正的公平与公正。绝对的公平是没有的，您不能对这方面期望值太高。但在努力者面前，机会总是均等的，只要您努力，您的主管会了解您的。要承受得起做好事反受委屈的考验。按受命运的挑战，不屈不挠的前进。没有一定的承受能力，不经几番磨难，何以成为栋梁之才。一个人的命运，毕竟掌握在自己手上。生活的评价，是会有误差的，但决不致于黑白颠倒，差之千里。您有可能不理解公司而暂时地离开，我们欢迎您回来，只是您更要增加心理承受能力，连续工龄没有了，与同期伙伴的位置拉大了。我们样信您会加步赶上，但时间对任何人都是一样长的。

公司的各项制度与管理，有些可能还存在一定程度的不合理，我们也会不断地进行修正，使之日趋合理、完善，但在正式修改之前，您必须严格遵守。要尊重您的现行领导，尽管您可能很有能力，甚至更强，否则将来您的部下也不尊重您。长江后浪推前浪，青出于蓝而胜于蓝，永远是后面的人更有水平，不贪污、不腐化。严于律已，宽于待人。坚持真理，善于利用批评和自我批评，提高自己，帮助别人。作为一个普通员工要学会做事，做一个高中级干部还要学会做人，做一个有高度责任心的真正的人。

在公司的进步主要取决您的工作业绩，也是与您的技术水平紧密相连的。一个高科技产业，没有高素质的员工是不可想象的。公司会有计划地各项教育与培训活动，希望能对您的自我提高、自我完善有所帮助。业余时间可安排一些休闲，但还是要有计划地读书学习。不要搞不正当的娱乐活动，绝对禁止打麻将之类的消磨意志的活动。公司为您提供了一些基本生活服务，可能还不够细致，达不到您的要求，对此我们表示歉意。同时还希望您能珍惜资源，养成节约的良好习惯。为了您成为一个高尚的人，受人尊重的人，望您自律。

要关心时事，关心国家民族的前途命运，提高自己的觉悟。不要卷入政治漩涡。要承认只有共产党才能领导中国，否则就会陷入无政府主义。一个高速发展的经济社会，没有稳定，没有强有力的领导，是不可想象的，共产党的缺点，应该通过整党和教育来解决。我们可以帮助她，但必须是善意的。

发展是生存的永恒主题。我们将在公司持之以恒地反对高中层干部的廉价腐化，反对工作人员的懈怠。不消除这些弊端，您在公司难以得到充分的发展;不清除这些沉淀，公司发展也将会停滞。

公司在飞速的发展，迫切地需要干部，希望您加快吸收国内外先进的技术和卓越的管理经验，加速磨炼，不断，与我们一同去托起明天的太阳。

第三篇：硬件工程师

硬件工程师必看---必杀技学习(转)

1 充分了解各方的设计需求,确定合适的解决方案

启动一个硬件开发项目,原始的推动力会来自于很多方面,比如市场的需要,基于整个系统架构的需要,应用软件部门的功能实现需要,提高系统某方面能力的需要等等,所以作为一个硬件系统的设计者,要主动的去了解各个方面的需求,并且综合起来,提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组,他们在实际当中发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求,从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便,所以他们提出了对新硬件的需求。根据这个目标,硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器,然后还需要深入的和软件设计者交流,以确定内存大小,内部结构,对外接口和调试接口的数量及类型等等细节,比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完全分开来,这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的,应该尽量邀请所有相关部门来参与,好处有三个,第一可以充分了解大家的需要,以免在系统设计上遗漏重要的功能,第二是可以让各个部门了解这个项目的情况,提早做好时间和人员上协作的准备,第三是从感情方面讲,在设计之初各个部门就参与了进来,这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶,会得到大家的呵护和良好合作,对完成工作是很有帮助的。

2 原理图设计中要注意的问题

原理图设计中要有“拿来主义”,现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图,所以要尽量的借助这些资源,在充分理解参考设计的基础上,做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后,最关键的外围设计包括了电源,时钟和芯片间的互连。

电源是保证硬件系统正常工作的基础,设计中要详细的分析：系统能够提供的电源输入;单板需要产生的电源输出;各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够允许的波动范围;整个电源系统需要的上电顺序等等。比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压,要求精度在+5%- -3%之间,电流需要12A左右,根据这些要求,设计中采用5V的电源输入,利用Linear的开关电源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路,精度要求决定了输出电容的ESR选择,并且为防止电流过大造成的电压跌落,加入了远端反馈的功能。

时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动等要求,A项目中用到了GE的PHY器件,刚开始的时候使用一个内部带锁相环的零延时时钟分配芯片提供100MHz时钟,结果GE链路上出现了丢包,后来换成简单的时钟Buffer器件就解决了丢包问题,分析起来就是内部的锁相环引入了抖动。

芯片之间的互连要保证数据的无误传输,在这方面,高速的差分信号线具有速率高,好布线,信号完整性好等特点,A项目中的多芯片间互连均采用了高速差分信号线,在调试和测试中没有出现问题。

3 PCB设计中要注意的问题

PCB设计中要做到目的明确,对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路,而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括：电源的分割;内存的时钟线,控制线和数据线的长度要求;高速差分线的布线等等。

A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory,针对这个部分的布线是非常关键的,要考虑到控制线和地址线的拓扑分布,数据线和时钟线的长度差别控制等方面,在实现的过程中,根据芯片的数据手册和实际的工作频率可以得出具体的布线规则要求,比如同一组内的数据线长度相差不能超过多少个mil,每个通路之间的长度相差不能超过多少个mil等等。当这些要求确定后就可以明确要求PCB设计人员来实现了,如果设计中所有的重要布线要求都明确了,可以转换成整体的布线约束,利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计,这也是在高速PCB设计中的一个发展趋势。

4 检查和调试

当准备调试一块板的时候,一定要先认真的做好目视检查,检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,检查是否有元器件型号放置错误,第一脚放置错误,漏装配等问题,然后用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路,这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”,这样最后一定能调试成功。

5 一些总结的话

现在从技术的角度来说,每个设计最终都可以做出来,但是一个项目的成功与否,不仅仅取决于技术上的实现,还与完成的时间,产品的质量,团队的配合密切相关,所以良好的团队协作,透明坦诚的项目沟通,精细周密的研发安排,充裕的物料和人员安排,这样才能保证一个项目的成功。

一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理,他/她需要从外界交流获取对自己设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系,从中挑选出合适的方案,当原理图完成后,他/她要组织同事来进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时,还要准备好BOM清单,开始采购和准备物料,联系加工厂家完成板的贴装。在调试的过程中他/她要组织好软件工程师来一起攻关调试,配合测试工程师一起解决测试中发现的问题,等到产品推出到现场,如果出现问题,还需要做到及时的支持。所以做一个硬件设计人员要锻炼出良好的沟通能力,面对压力的调节能力,同一时间处理多个事务的协调和决断能力和良好平和的心态等等。

还有细心和认真,因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损失,比如以前碰到一块板在PCB设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源层和地层连在了一起,PCB板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装,到测试的时候才发现短路问题,但是元器件已经都焊接到板上了,结果造成了几十万的损失。所以细心和认真的检查,负责任的测试,不懈的学习和积累,才能使得一个硬件设计人员持续不断的进步,而后术业有所小成。

如何设计一个合适的电源

对于现在一个电子系统来说,电源部分的设计也越来越重要,我想通过和大家探讨一些自己关于电源设计的心得,来个抛砖引玉,让我们在电源设计方面能够都有所深入和长进。

Q1：如何来评估一个系统的电源需求

Answer：对于一个实际的电子系统,要认真的分析它的电源需求。不仅仅是关心输入电压,输出电压和电流,还要仔细考虑总的功耗,电源实现的效率,电源部分对负载变化的瞬态响应能力,关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波,还有散热问题等等。功耗和效率是密切相关的,效率高了,在负载功耗相同的情况下总功耗就少,对于整个系统的功率预算就非常有利了,对比LDO和开关电源,开关电源的效率要高一些。同时,评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率,还要关注轻负载的时候效率水平。

至于负载瞬态响应能力,对于一些高性能的CPU应用就会有严格的要求,因为当CPU突然开始运行繁重的任务时,需要的启动电流是很大的,如果电源电路响应速度不够,造成瞬间电压下降过多过低,造成CPU运行出错。

一般来说,要求的电源实际值多为标称值的+-5%,所以可以据此计算出允许的电源纹波,当然要预留余量的。

散热问题对于那些大电流电源和LDO来说比较重要,通过计算也是可以评估是否合适的。

Q2：如何选择合适的电源实现电路

Answer：根据分析系统需求得出的具体技术指标,可以来选择合适的电源实现电路了。一般对于弱电部分,包括了LDO(线性电源转换器),开关电源电容降压转换器和开关电源电感电容转换器。相比之下,LDO设计最易实现,输出纹波小,但缺点是效率有可能不高,发热量大,可提供的电流相较开关电源不大等等。而开关电源电路设计灵活,效率高,但纹波大,实现比较复杂,调试比较烦琐等等。

Q3：如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数

Answer：很多的未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCB layout问题,元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了,使用一个开关电源设计还是非常方便的。

一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,这样使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的灵活性就减少了一些。

开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统,所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路,还有来控制反馈深度,因为如果反馈环响应过慢的话,对瞬态响应能力是会有很多影响的。

而输出部分设计包含了输出电容,输出电感以及MOSFET等等,这些的选择基本上就是要满足一个性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗,从而效率降低。使用低的开关频率带来的结果则是相反的。

对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是电容成本会增加,好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意,过多的MOSFET是不能被良好驱动的。

一般来说,开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。窗体底端

第四篇：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、 7407

3、 7404

4、 7400

5、 74LS573

6、 ULN2003

7、 74LS244

8、 74LS240

9、 74LS245

10、 74LS138/238

11、 CPLD(EPM7128)

12、 1161

13、 max691

14、 max485/75176

15、 mc1489

16、 mc1488

17、 ICL232/max232

18、 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2N5551

10、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、 eeprom

2、串行I/O接口芯片

3、串行AD、DA

4、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

1. PCL725，直立DB37，孔

2. MOXA 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：

1. LED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

第五篇：硬件工程师职责

硬件工程师主要是要完成一件产品从无到有的转变,即把客户的PRD文档中的描素变为一件真正的产品. 第一步: 就是和ME,ID确定外壳的设计-----connector的位置和PCB的大小形状,和SW一起确定硬体解决方案和架构，同时确定power方案。

第二步: 参照硬体解决方案寻找CPU和主要的function IC。在这一步联系厂商，请厂商提供一些sample和资料，此时就需要利用平时积累起来的信息和资源了，同时需要阅读大量芯片的datasheet，找出最适合我们需求的性能可靠IC，同时性价比最高。

第三步：绘制电路图。首先要绘出系统的block diagram，然后再分模块去绘制详细的线路图。绘制线路图一般从CPU开始，CPU一般需要分部分画出来，大致可以按存储器bus、内存bus;GPIO和其他的interface;power等，一般CPU的时钟也画在这部分。对于嵌入式系统的CPU，一般是BGA封装，对于没有使用到的pin要拉出测试点。然后画其他模块的线路，各个功能模块内的连线要仔细画，但要仔细check和CPU连接的线路。尤其是power线路设计时，一定要check是否有接错而短路。整个线路设计完成后，请资深的工程师帮忙review，进行double check。

第四部：在电路图绘制完成后，需要制订layout guides，layout rules、layout constrains，为进入layout 做好各项文件准备。协助layout工程师layout，对于在layout中遇到的问题，协助layout工程师解决问题，硬件工程师必须check每个零件的排放位置，每条线的走线情况，对于不符合规范的要及时提出来让layout工程师修改。

第五步：layout完成之后，联系板厂制作PCB板，和板厂协商制作。要建立bom表，制定生产注意事项等文档，便于工厂制件。结合制程，为方便PCB在产线生产，需要设计连板和边框，或者要求制作载具。第六部：PCB完成之后，第一步上电测试，看PCBA是否可以完全开动，各组电压是否供电正常。不正常要检查，是否空焊虚焊或短路等。正常开机之后，我们协助软体工程师开发bootloader和移植系统，开发底层软体。

第七步：在软体加上之后，我们需要测试各个功能的信号，对照spec检查，不合规范需要查处原因，然后寻找对策。有些功能的测试需要DQA协助来进行debug。对于需要修改记录下来再第二版进行修改。

第八步：试产时，跟踪产线的问题，积极协助产线解决各项问题，提高良率，为量产铺平道路。

一、基本点

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) FPGA、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;

二.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,PowerPCB,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+PLUS II、ISE、FOUNDATION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,性能及对比; 6) 总体硬件结构设计及应注意的问题; 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方向。 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

硬件工程师岗位描述岗位职责

贯彻执行国家技术政策、法令、条例和标准，使公司技术工作满足品种发展和质量要求，提高产品竞争能力;

提出产品化的可行性方案，参与新品立项、评审、鉴定及新产品的推广工作; 制定研发项目实施方案，组织、实施研发项目，

参与项目组织管理(项目目标和范围管理、成本管理、时间管理); 实施硬件设计方案;

提出研发项目阶段性评审依据;