硬件高深莫測(cè)？這些基礎(chǔ)知識(shí)要掌握

1、硬件高深莫測(cè)？這些基礎(chǔ)知識(shí)要掌握不懂硬件的人，會(huì)覺(jué)得硬件深不可測(cè)，“為什么他改幾個(gè)、就調(diào)出來(lái)，我弄個(gè)半天沒(méi)搞定？”，“噢，靠的是閱歷”，但是閱歷又是什么呢？不能形容，反正就是不明覺(jué)厲。就是這種崇拜心理，才干觸發(fā)你的奇怪心，去學(xué)下去，這也是成為工程師的首要條件，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要一條可供參考的學(xué)習(xí)路途，再加上99%的汗水和1%的靈感才可以。硬件設(shè)計(jì)，可以說(shuō)是包羅萬(wàn)象，它涉及到十分浩大的學(xué)問(wèn)量，而且，一個(gè)錯(cuò)一點(diǎn)小地方，都有可能導(dǎo)致囫圇系統(tǒng)不能工作，所以，搞硬件的人思維要十分縝密才可以，而這種思維要靠后面的學(xué)習(xí)來(lái)培養(yǎng)出來(lái)的，而不是說(shuō)還沒(méi)入門(mén)，就否定了自己。今日我們來(lái)介紹一下硬件設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)路途。一

2、、初級(jí)理論篇1、高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)。這里重點(diǎn)把握微積分和矩陣，由于在后面的課程里面將會(huì)大量用到這兩個(gè)東西，是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。2、高校物理。這里無(wú)數(shù)東西其實(shí)在高中有學(xué)到，重點(diǎn)把握電阻、電容、的特性和電生磁、磁生電的原理，其中麥克斯韋方程組將會(huì)在、微波中實(shí)用到。3、電路分析基礎(chǔ)。其實(shí)電路基礎(chǔ)的理論并不難，但是有些抽象的東西，是臨時(shí)不能很好地理解，比如說(shuō)受控源（其實(shí)就是），所以學(xué)完模電還要再回過(guò)頭來(lái)再看一遍。這里重點(diǎn)把握戴維南定理，不然后面沒(méi)法學(xué)。4、模擬技術(shù)。這是電子專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課，起碼學(xué)三遍，此外，學(xué)啃書(shū)是不可的，還得協(xié)作軟件才干學(xué)好（實(shí)踐部分后面再介紹）。假如說(shuō)電路基礎(chǔ)、高數(shù)當(dāng)中的答案都是明確

3、、唯一的，那么模電的答案將是不明確、多樣化的，需要在實(shí)踐中權(quán)衡取舍，一定要把以前的思維改變過(guò)來(lái)，不然后面沒(méi)法學(xué)。這門(mén)課所有都是重點(diǎn)，但是學(xué)完它，除了抄書(shū)上的電路，你仍然什么都做不了，由于還需要其它方面的學(xué)問(wèn)一起用才可以。這里不得不提一下器件特性這個(gè)概念，沒(méi)有它將不能打開(kāi)電路設(shè)計(jì)的大門(mén)，但是因?yàn)槠邢蓿院笤賹?xiě)文章介紹。5、數(shù)字電子技術(shù)。這門(mén)課相對(duì)于模電來(lái)說(shuō)，要容易無(wú)數(shù)無(wú)數(shù)。它把三級(jí)管搭成各種門(mén)電路、觸發(fā)器，以便于挺直把數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)運(yùn)用起來(lái)，同時(shí)它也是的先修課，是向算法工程師（跟計(jì)算機(jī)的算法有很大區(qū)分）改變的基礎(chǔ)。這門(mén)課所有都是重點(diǎn)，但是要真正把握它，還是得學(xué)fpga才可以。6、技術(shù)。這里講到晶閘

4、管、和電力mos管，都是用在強(qiáng)電領(lǐng)域的器件，是的先修課?？梢哉f(shuō)電源是硬件設(shè)計(jì)當(dāng)中最關(guān)鍵的部分，一個(gè)電源設(shè)計(jì)得好不好，挺直影響囫圇系統(tǒng)能否正常工作。其中整流、逆變、升壓、降壓電路，都是要重點(diǎn)把握的。二、中級(jí)理論篇1、復(fù)變函數(shù)。這門(mén)課跟高數(shù)的微積分一樣，是一種數(shù)學(xué)工具。復(fù)數(shù)信號(hào)是物理不行實(shí)現(xiàn)的，但是為什么需要復(fù)數(shù)？誠(chéng)然，正弦波（包括余弦，下同）有振幅、頻率和相位三要素，如何在一個(gè)圖上面表示振幅與頻率的關(guān)系或者相位與頻率的關(guān)系（便利觀看分析才需要這樣弄）？這就需要用到復(fù)數(shù)了，其中i或者j（由于的符號(hào)是i，所以才換成j，以防混淆）表示的就是方向，對(duì)應(yīng)著極坐標(biāo)的向量。我們可以把復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)成模和輻角的形式，想

5、象一下，模就是時(shí)鐘的秒針，而輻角就是秒針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，秒針轉(zhuǎn)一圈就是個(gè)圓，而把這個(gè)圓的各點(diǎn)根據(jù)浮現(xiàn)的時(shí)光先后，重新描繪在直角坐標(biāo)系中，就是一個(gè)正弦波。這就意味著，用復(fù)數(shù)可以表示一個(gè)正弦波的三要素，振幅就是模（秒針的長(zhǎng)短），相位就是秒針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，頻率就是秒針轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。想一下，假如用實(shí)數(shù)來(lái)表示正弦波的三要素，是不是很棘手？這里重點(diǎn)把握留數(shù)、保形映射。2、信號(hào)與系統(tǒng)。介紹如何利用數(shù)學(xué)建模去描述電路，就是這門(mén)課要討論的內(nèi)容。什么是信號(hào)？燈的亮滅、喇叭發(fā)出的聲音、天線感應(yīng)的電磁波等，有實(shí)際用途的信息載體（包括聲、光、電、熱等）都是信號(hào)。什么是系統(tǒng)？就是處理信息載體的東西（包括、傳動(dòng)裝置等）。系統(tǒng)是一種

6、更為抽象的概念，可大可小，小到一個(gè)三極管，大到一個(gè)無(wú)線收發(fā)裝置，這些都要按照實(shí)際需求來(lái)確定，不能一概而論。這門(mén)課都是重點(diǎn)。3、自動(dòng)控制原理。自控原理是信號(hào)與系統(tǒng)的姐妹學(xué)科。介紹如何用數(shù)學(xué)建模的辦法去分析電路，主要分析電路的穩(wěn)定性。其中，波特圖、pid都是要重點(diǎn)把握的。學(xué)懂這門(mén)課就可以用里面的學(xué)問(wèn)去分析一些較為復(fù)雜的帶運(yùn)放的電路，這種電路用kcl和kvl是仍然很難解決。4、高頻電子線路。高頻是模電的非線性部分。你會(huì)發(fā)覺(jué)高頻里面無(wú)數(shù)內(nèi)容跟模電都差不多，也有放大器、功放，但是這些電路用在更高的頻段，所以分析辦法有所不同。模電的功底較為扎實(shí)的狀況下，再學(xué)這門(mén)課，就不覺(jué)得難，由于它本身就是模電的擴(kuò)展，而

7、不是全新的領(lǐng)域。這門(mén)課都是重點(diǎn)，起碼學(xué)三遍。5、。現(xiàn)在已經(jīng)很少不用cpu的硬件電路了，而單片機(jī)正是最容易的cpu，所以把握單片機(jī)也是很有須要的。其中單片機(jī)的接口電路也是相當(dāng)考驗(yàn)?zāi)愕挠布Φ椎摹?、電子測(cè)量技術(shù)。做硬件的常常要跟儀器打交道，學(xué)習(xí)測(cè)量技術(shù)，一方面讓你更能嫻熟地用法儀器，另一方面還能讓你做一些測(cè)量電路（協(xié)作單片機(jī)就可以運(yùn)用在領(lǐng)域）。這里會(huì)接觸無(wú)數(shù)新器件，大多都是，固然重點(diǎn)討論的還是電氣特性。這門(mén)課并不難，關(guān)鍵要多做試驗(yàn)。三、高級(jí)理論篇1、信號(hào)完整性分析。可以說(shuō)硬件工程師最大的敵人就是干擾，要解決這些干擾就得做好電磁兼容性設(shè)計(jì)，學(xué)好這門(mén)課，才可以畫(huà)出性能更優(yōu)的。2、開(kāi)關(guān)電源。學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電

8、源電路，給自己的電路系統(tǒng)配上合適的電源，以及解決電源完整性問(wèn)題，也是相當(dāng)考驗(yàn)硬件工程師的模電功底。3、射頻電路設(shè)計(jì)。隨著科技的進(jìn)展，電路的工作頻率將會(huì)越來(lái)越高，頻率上升會(huì)帶來(lái)各式各樣的難題，所以學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)射頻電路也是很有須要的。4、通信原理。把握現(xiàn)代的通信技術(shù)，其中包括信息論基礎(chǔ)和各種調(diào)制方式都會(huì)在各種通信電路當(dāng)中實(shí)用到。5、原理與應(yīng)用?？梢哉f(shuō)幾乎每塊電路板都會(huì)用到芯片，所以學(xué)習(xí)一下芯片的創(chuàng)造技術(shù)，將會(huì)讓你的硬件水平大大提高。舉個(gè)容易的案例，數(shù)字電位器里面的電阻就是用mos管構(gòu)成的有源電阻，一定要上電，它才體現(xiàn)出電阻的特性，假如只用法模電的學(xué)問(wèn)將無(wú)法理解這一現(xiàn)象。四、總結(jié)假如你認(rèn)為這么多書(shū)，怎么看都看不完。那是以一種靜止、偏面的觀點(diǎn)來(lái)分析問(wèn)題了。其實(shí)上介紹那么多課，無(wú)數(shù)內(nèi)容都是相通的。比如，數(shù)電里面的移位寄存器，就是單片機(jī)里面的串口。模電里面的放大器、振蕩器，到了高頻、射頻，照樣講到，只是分析辦法有點(diǎn)不同而已。高頻里面的am、fm、pm，到了通信原理，照樣講到，此外，還提出了ask、fsk、psk這幾種雷同而且更為容易的調(diào)制方式。電力電子技術(shù)里面