对于很多硬件工程师而言，每天都在忙活着手头上的工作，但是有时候并不知道自己的水平去到哪里，也不知道怎样提高，这在这个瞬息万变的社会里面，其实有点危险，那么，那一个好的硬件工程师应该具备哪些基本知识和能力呢?
1。充分了解各方的设计要求，确定合适的解决方案
启动一个硬件开发项目，最初的驱动力会来自很多方面，比如市场的需求，整个系统架构的需求，应用软件部门实现功能的需求，提高系统某些方面能力的需求等等。所以作为一个硬件系统设计师，要积极了解各方面的需求，通过整合提出最合适的硬件解决方案。比如A项目最初的驱动力来自于公司的一个高层软件团队。在实践中，他们发现原来的处理器板的IP转发能力达不到要求，给系统的配置和使用带来了很大的不便，因此提出了对新硬件的需求。根据这个目标，在硬件方案中选择两个高性能的网络处理器，然后需要与软件设计人员深入沟通，确定内存大小、内部结构、外部接口和调试接口的数量和类型等细节。例如，软件人员喜欢将控制信令路径与数据路径完全分开，因此在确定内部数据方向时应该仔细考虑。在项目初期，需要召开大量的座谈会议，尽可能邀请各相关部门参加。有三个好处。首先，我们可以充分了解每个人的需求，以免错过系统设计中的重要功能。二是可以让各部门了解项目情况，提前做好时间和人员的协作准备。第三，从情感上来说，一开始所有部门都参与了设计，这个项目成了大家共同的心血，赢得了大家的关注。
2。原理图设计应注意的问题
原理图设计要有“取法”。现在芯片厂商一般都能提供参考设计的原理图。所以要尽可能的利用这些资源，在充分了解参考设计的基础上做一些努力。选择主芯片时，最关键的外围设计包括电源、时钟和芯片间的互连。
电源是保证硬件系统正常运行的基础。设计中要做详细分析:系统能提供的电源输入；单板所需的功率输出；每个电源需要提供的电流量；电源电路的效率；各电源的允许波动范围；整个供电系统所需的上电顺序等。比如项目A中的网络处理器需要1.25V作为核心电压，精度在+5%-3%之间，电流需要12 A左右，根据这些要求，设计采用5V电源输入，利用线性开关功率控制器和IR MOSFET搭建合适的电源电路。精度要求决定了输出电容的ESR选择，为了防止过大电流引起的压降，增加了远程反馈的功能。
芯片之间的互连应该保证数据的无错传输。在这方面，高速差分信号线具有速度快、布线好、信号完整性好的特点。项目A中多个芯片互连采用高速差分信号线，调试测试没有问题。
3。PCB设计需要注意的问题
在PCB设计中，目(www.isoyu.com原创版权)的要明确。对于重要的信号线，应严格要求布线长度和处理回路，而对于低速、不重要的信号线，布线优先级应略低。重要部分包括:电源的划分；存储器的时钟线、控制线和数据线的长度要求；高速差分线路布线等。
【/h/】在项目A中，使用内存芯片实现1G大小的DDR内存。这部分的布线非常关键。控制线和地址线的拓扑分布，数据线和时钟线的长度差控制等。应该考虑。在实现过程中，可以根据芯片的数据手册和实际工作频率获得具体的布线规则，例如同一组中的数据线之间的长度差不能超过几密耳，每个通道之间的长度差不能超过几密耳。当这些要求确定后，可以明确要求PCB设计人员实现。如果设计中所有重要的布线要求都明确了，就可以转化为整体布线约束，利用CAD中的自动布线工具软件实现PCB设计，这也是高速PCB设计的发展趋势。
4。检验和调试
【/h/】准备调试一块板时，首先要进行认真的外观检查，检查焊接过程中是否有短路、引脚焊接等可见故障，检查是否存在元器件型号摆放错误、第一个引脚摆放错误、组件缺失等问题。，然后用万用表测量每个电源对地的电阻，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。在调试过程中，遇到问题是很正常的。我们要做的是多做对比分析，逐步排除可能的原因。我们要坚信“一切都可以解决”，“有问题必有原因”，这样调试到最后才会成功。
5。总结
【/h/】现在从技术角度来说，每一个设计最终都是可以做出来的，但是一个项目的成功不仅仅取决于技术上的实现，还取决于完成时间、产品质量、团队协作。因此，良好的团队合作、透明诚实的项目沟通、精心的研发安排和丰富的物质和人员安排可以确保项目的成功。
好的硬件工程师其实是项目经理。他/她需要与外界沟通以获得他/她的设计需求，然后将其总结并分析成具体的硬件实现。我们还应该联系许多芯片和解决方案供应商，以选择合适的解决方案。原理图完成后，他/她应组织同事配合审核和检查，并与CAD工程师一起完成PCB设计。同时准备好BOM清单，开始采购准备材料，联系加工厂家完成装板。在调试过程中，他/她应组织软件工程师一起解决关键问题和调试，并与测试工程师合作解决测试中发现的问题。产品上线后，如果出现问题，需要及时支持。所以做一个硬件设计师，需要培养良好的沟通能力，适应压力的能力，同时协调决定多个事务的能力，以及良好的安心感。
【/h/】还有细心和认真，因为硬件设计上稍有疏忽，往往会造成很大的经济损失。比如以前，当PCB设计完成，生产制造文档产生时，错误的操作导致电源层和地层连接在一起。PCB制作完成后，没有进行检查，直接安装在生产线上，短路问题是在测试过程中才发现的。然而，这些元件已经焊接到电路板上，导致数十万的损失。所以认真仔细的检查，负责任的测试，不懈的学习和积累，才能让一个硬件设计师不断进步，进而在后期运营行业有所建树。