到底什么是硬件工程师?

 新闻资讯     |      2021-04-03 01:00

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1、什么是硬件?

也就是说硬件是物理层面的,至少是你能看获得摸得着的对象,它是一种物质载体,物质基本。广义来说人类都是糊口在物质基本之上,你可以把所有你能看到的对象都统称为硬件。虽然狭义来说,一般我们所说的软件和硬件指的是电子规模的。

软件代码也是人编写的,我们所熟知的语言好比C、C++等都是通过编译器翻译成汇编语言,然后汇编语言通过汇编器翻译成二进制呆板语言,呆板语言操控门电路完成相应的行动。小我私家以为,没有硬件,软件就没有存在的意义,硬件是一切的基本,这里可以看出硬件设计是多重要。

但软件和硬件又有明明的区分,至少事情内容区别很大。凭据行业内描写硬件属于底层(一般称为底层硬件),软件称为上层(软件又分为:底层驱动、上层业务以及应用层等)。假如非要举个例子来说明软件和硬件, 那最好的例子就是人,硬件指人的躯体,而软件指人的思维。

其实对付非电子规模的人,很难想大白计较机是怎么事情的,硬件是奈何事情的,软件是奈何事情的,纵然你知道都是0和1,但你没做过相关事情,你发明不了个中的神奇之处。其实你只要知道,软件驱动硬件事情,驱动的鼓励是什么?是电讯号!硬件吸收到的这个电讯号分为0和1,硬件的响应速度很是快,多快呢?举个例子,硬件中常用的串口波特率115200bit per second,一秒钟115200个0可能1,英语字母是8个bit(可在ASCII表看到,这在大学都学过),那就是一秒钟可打印14400个字母。 你眨下眼睛一万多个字母就出来了。虽然实际上并没有这么多,这只是个形象的例子。

但在电路设计上100kHz属于较量慢的速率了。再好比显示器一幅图的刷新频率在一秒钟24个以上,我们人眼就看不出来。24帧的数据长短常大的,好比1080p30名目输出,总的数据量是一秒钟1920*1080*12*30= 746496000个0可能1,也就是7亿个0可能1。

2.什么是硬件设计?

一般来说硬件设计指的是电路设计,这样说是没问题的,因为你所有的事情都是环绕电路设计,最终的方针也是产出一个优秀的电路,可以或许满意各类要求,经验各类检验。但实际上我们要求的是产物,而不是单板。

网上有一篇文章讲的挺好:"硬件设计就是按照产物司理的需求PRS(Product Requirement Specification),在COGS(Cost of Goods Sale)的要求下,操作今朝业界成熟的芯片方案可能技能,在规按时间内完成切合:

PRS成果(Function)

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机能(perrformance)

电源设计(power Supply)

功耗(power Consumption)

散热(Thermal/Cooling)

噪音(Noise)

信号完整性(Signal Integrity),

电磁辐射(EMC/EMI)

安规(Safet)

器件采购(Component Sourcing)

靠得住性(Reliability)

可测试性(DFT: design for test)

可出产性(DFM:design for manufacture)

等上述要求的硬件产物(留意:是产物不是开拓板)。可以看到,一个乐成的硬件设计,主要成果的实现只是所有环节中的一小部门。刚开始事情的时候,以为板子电路设计完就完成了50%事情,PCB回板主要成果都能实现了,那就完成了80%的事情。实际上不是的,PCB回板主要成果都实现了,连30%事情都没有。所以不管是时间上,照旧阶段上,产物的硬件设计时一个漫长进程。

并且你在一个公司做产物硬件设计,一般环境下都是参考成熟的方案,主芯片CPU主要成果的实现最终照旧依靠芯片厂商提供的套片方案,一般来说为了低落风险,主要是参考套片方案的参考设计完成,芯片厂商也会提供包罗器件封装,参考设计,仿真模子,PCB参考等等全部资料,在芯片成果越来越巨大的本日,一个片子动不动就几百上千个PIN,对付一个新项目来说,是没有时间一页页去吃透每个PIN,每个输入输出的详细成果,电气参数的,尤其是对付高速设计,好比DDR3接口,XAUI接口等等。一般来说芯片厂商提供的参考设计就是他们颠末开拓,验证,测试的最佳方案了,许多环境就是你必需凭据参考设计来做,不然硬件大概就有问题,一般来说就是信号完整性问题可能EMC问题。"