硬件工程师该具备的元器件知识与技能,你都会吗

硬件工程师该具备的元器件知识与技能,你都会吗,第1张

一个好的硬件工程师应该具备的基本知识和能力

1. 快速学习的能力:

作为一个通信汪,我就以通信设备方面来说吧!

一方面,通信技术,标准,芯片更新的太快了,快到你根本来不及系统的了解它,只能通过特定的项目,需求进行了解另一方面对于公司来说,需要做的硬件产品也是变化很快,客户需要T1, E1, PDH, SDH,Ethernet, VoIP, Switch, Router, 没有人是什么都懂的,都需要能够结合客户的需求,选择的芯片方案进行详细了解,尤其对于接口协议和电气特性。

假设你是做电源的,同理,你也需要对电源相关的知识和客户的需求进行深入的理解和学习吧?

2. 对协议和标准的理解:

继续用通信设备做代表。

通信设备,顾名思义,就是用来实现多种通信协议(比如T1, E1, V.35,PDH, SDH/SONET, ATM, USB, VoIP, WiFi, Ethernet, TCP/IP,RS232等等常用协议)实现通信的设备,各种电路,PCB板,电源都是为了通信协议服务的。

通信协议一般都是由芯片实现,要么是成熟的 ASIC,要么是自己开发的FPGA/CPLD,芯片工程师或者FPGA工程师比硬件工程师跟靠近通信协议,他们需要对于通信协议理解很透彻,实现各种逻辑上的状态机以及满足协议规定的电气参数标准。按照OSI的七层模型,硬件工程师尤其需要专注于一层物理层和二层数据链路层的协议标准,以 Ethernet距离,物理层是由PHY/transceiver芯片完成,数据链路层是由MAC/switch 芯片完成,对于从事Ethernet相关开发的硬件工程师来说,需要对于PHY和Switch芯片理解透彻,从编码方式,电气参数,眼图标准,模板,信号频率到帧格式,转发处理逻辑,VLAN等等。

对于传统PDH/SDH/SONET设备就更是如此,PDH/SDH/SONET是更硬件的设备,就是说主要协议都是通过ASIC实现的,软件的功能主要是管理,配置,监视,告警,性能,对于硬件工程师来说,必须要熟悉使用的相关协议和接口标准,尤其对于电气规范,眼图模板,这样在设计验证的时候才能胸有成竹。

如果你做智能家居的,你对蓝牙、WIFI、Zigbee的新标准应该要深入了解吧,各自的优劣势也应该了如指掌吧,最新的标准有啥提升和缺点也可以信手拈来,说不定这样你就能做出符合消费者需求的全新产品呢!也指不定在跳槽的时候,因为你掌握了一个别人还没有了解的技术,而获得成功呢!

3. 写文档的能力:

诚如软件设计一样,好的软件设计需要好的设计文档,明确需求,实现什么功能,达到什么验收标准,随着芯片集成度的增加,接口速率的提高,单板复杂度的提高,硬件设计也越来越复杂以及对应热稳定性,可靠性,电磁兼容,环境保护的要求,已经不是通过小米加步木。仓的游击战可以解决了,每一个硬件项目都是一场战争,都需要好好的规划,好好的分析,这就需要好好做文档。

对于硬件工程师来说,最重要的文档有两个:一个是硬件设计规范(HDS : hardware design specification)和硬件测试报告(一般叫EVT:Engineering Validation&Test report或者DVT: Design Validation &Test report),对于HDS的要求是内容详实,明确,主芯片的选择/硬件初始化,CPU的选择和初始化,接口芯片的选择/初始化/管理,各芯片之间连接关系框图(Block Diagram),DRAM类型/大小/速度,FLASH类型/大小/速度,片选,中断,GPIO的定义,复位逻辑和拓扑图,时钟/晶振选择/拓扑,RTC的使用,内存映射(Memory

map)关系, I2C器件选择/拓扑,接口器件/线序定义,LED的大小/颜色/驱动,散热片,风扇,JTAG,电源拓扑/时序/电路等等。

对于DVT来说,要求很简单也很复杂:板卡上有什么接口,芯片,主要器件,电路,就要测试什么,尤其在板卡正常工作的情况下的电源/电压/纹波/时序,业务接口的眼图/模板,内部数据总线的信号完整性和时序(如MII, RGMII, XAUI, PCIe,PCM bus, Telecom Bus, SERDES, UART等等),CPU子系统(如时钟,复位,SDRAM/DDR,FLASH接口)。

好的硬件工程师无论是做的文档还是报道都是令人一目了然,这个硬件系统需要用什么方案和电路,最后验证测试的结果如何。内容详实,不遗漏各种接口/电路简单名了,不说废话图文并茂,需要的时候一个时序图,一个示波器抓图就很能说明问题了。

4. 仪表/软件的使用能力:

仪表包括电烙铁,万用表,示波器,逻辑分析仪,误码仪,传输分析仪,以太网测试仪Smartbits/IXIA,热量计,衰减器,光功率计,射频信号强度计等等软件包括Office(Outlook,Word, Excel, PowerPoint, Project, Visio),PDF,常用原理图软件Pads或者OrCAD,常用PCB软件Pads或者Allegro,Allegro Viewer,电路仿真软件PSPICE,信号仿真软件HyperLynx等等。

无论仪表还是软件,在政治经济学里说都是生产工具,都是促进生产力提高的,作为硬件工程师来说,这些仪表和软件就是手中的木。仓炮,硬件工程师很大一部分能力的体现都在与仪表和软件的使用上,尤其对于原理图软件和示波器的使用,更是十分重要,原理图软件的使用是硬件设计的具体实现,通过一个个器件的摆放,一个个NET的连接,构成了是十分复杂的硬件逻辑软件,是整个硬件设计的核心工作,任何一个原理图上的失误和错误造成的损失都是巨大的,真是“如履薄冰,战战兢兢”。

另外,原理图软件的使用还体现在原理图的美观上,好的设计,简单明了,注释明确,无论是谁,顺着思路就能很快搞清楚设计意图,需要特别注意之处,不好的设计,东一个器件,西一个器件,没有逻辑,命名怪异,难以理解,日后维护起来相当麻烦示波器在所有测试仪表之中,对于硬件工程师是最重要的,无论原理图还是PCB都是设计工作,但是任何设计都需要仔细的验证测试,尤其在信号方面,都需要大量的示波器工作,不会正确的使用示波器根本谈不上正确的验证,接地有没有接好,测试点的选择,触发的选择,延时的选择,幅度、时间的选择,都决定着测试的结果。如果错误的使用示波器必然带来错误的测试结果,这种情况下,有可能本来是错误的设计被误认为是正确的,带来巨大的隐患本来是正确的设计被误认为是错误的,带来大量的时间精力浪费。

5. 电路设计的能力:

随着芯片集成度的提高,硬件设计似乎变简单了。首先是逻辑连接,其次考虑信号完整性需要的串行电阻选择和并行电容选择,电源滤波,退耦。不过对于好的硬件工程师来说,简单的逻辑连接(这个芯片的同样总线的输出接另一个芯片的输入,等等),只是硬件设计的最基本技能,电路是芯片功能,通信协议和各种软件的载体,没有对电路的深入理解,根本谈不上对硬件设计的深入理解,尤其对于芯片后面列的电气性能参数或者离散器件各种参数的理解,胡乱乱接,可能在3.3V的总线上可以工作,但是现在工作电压已经降到1V了,什么概念,信号线上的噪声都已经大到可以使采样出现误判了,随着信号速率的提高和工作电压的降低,数字信号已经越来越模拟化了,这就需要对于PCB的阻抗,容抗,感抗,离散器件(电阻,电容,电感,二极管,三极管,MOSFET,变压器等),ASIC的接口电气参数深入了解,这都需要对电路原理,模拟电路甚至电磁场理论深入学习,电路可以说是电磁场理论的子集,没有电磁场理论的理解,根本谈不上对于电容,电感,串扰,电磁辐射的理解。

尤其对于电源电路设计上,现在芯片电压多样化,电压越来越低,电流越来越大,运营商对于通信设备功耗的严格要求,散热要求,对于电源设计的挑战越来越大。可以说,对于一个硬件设计来说,40%的工作都是在于电源电路的原理图/PCB设计和后期测试验证,电源电路设计是硬件工程师电路能力的集中体现,各种被动器件、半导体器件、保护器件、DC/DC转换典型拓扑,都有很多参数,公式需要考虑到,计算到。

6. 沟通和全局控制的能力:

硬件工程师在一个硬件项目中,一般处于Team leader的作用,要对这个硬件项目全权负责,需要协调好PCB工程师,结构工程师,信号完整性工程师,电磁兼容工程师等各种资源,并与产品经理,项目经理,软件工程师,生产工程师,采购工程师紧密配合,确保各个环节按部就班,需要对整个项目计划了然于胸,各个子任务的发布时间,对于可能出现的技术难题和风险的估计,控制。

对于外部来说,硬件工程师还要与芯片的分销商,FAE处理好关系,争取获得更大的技术支持和帮助与EMC实验室,外部实验室打好交道,获得更灵活的测试时间和更多的整改意见。

苹果AR/MR设备将再度推迟至2023年

传苹果AR/MR设备将再度推迟至2023年,具体延迟原因尚不清晰,不过此前曾有消息指出,苹果AR/VR设备在芯片过热、摄像头、软件方面面临多重挑战。传苹果AR/MR设备将再度推迟至2023年。

传苹果AR/MR设备将再度推迟至2023年1

苹果一直在开发具有增强和虚拟现实 (AR / VR) 功能的新设备,但这些产品何时上市尚不清楚。

此前,一些分析师认为苹果的 AR / MR 头显将在 2022 年底发布,但海通国际证券分析师 Jeff Pu 表示,该产品可能会推迟到 2023 年。

Jeff Pu 表示,苹果的 AR / MR 头显可能会在 2023 年第一季度发布,略微延期。分析师还认为,苹果 AR / MR 头显的第一年销量将在 100 万到 150 万台之间。

此外,自研芯片将成为苹果 AR / MR 头显与竞争对手的主要区别之一。该设备预计将拥有 10 个以上传感器(包括摄像头)组合,供应商包括索尼、韦尔半导体、舜宇光学等。

了解到,今年早些时候,天风国际分析师郭明錤表示,苹果的新头显将于 2022 年底发布,但供应有限。最近,彭博社记者 Mark Gurman 表示,苹果“不可能”在 6 月的 WWDC 2022 上发布该头显,但它将在 2022 年秋季至 2023 年夏季之间的某个时间推出。

根据之前的'传闻,苹果的 AR / MR 头显将采用“创新的三显配置”,结合两块 Micro OLED 显示屏和一块 AMOLED 面板,以及用于环境和手势检测的先进传感器。该设计将受到 AirPods Max 和 Apple Watch 的启发,价格可高达 3000 美元(约 19110 元人民币)。

传苹果AR/MR设备将再度推迟至2023年2

13日,元宇宙板块多只个股走势低迷。截至发稿,锋尚文化、电魂网络、宣亚国际、中文在线等跌超5%。

消息面上,苹果AR/VR设备传闻已久却始终未见其踪,如今又再度传出发布时间延迟消息。两家机构分析师、一位知名苹果爆料人日前均指出,今年难见AR/VR 头显发布。

其中,海通国际证券分析师Jeff Pu表示,苹果AR/VR 头显可能会在2023年第一季度发布,略微延期。新款AR/VR 头显第一年销量将在100万-150万台之间。

面板产业研究机构DSCC分析师Ross Young也指出,苹果AR/VR 头显新品将延至2023年发布。

彭博Mark Gurman也在本周透露该设备延期发布的消息,不过其给出的新发布时间较前述两位分析师稍为乐观。Gurman表示,苹果原计划在上半年的WWDC 2022上发布AR/VR 头显,但最终决定延至今年年底或明年推出。

具体延迟原因尚不清晰,不过此前曾有消息指出,苹果AR/VR设备在芯片过热、摄像头、软件方面面临多重挑战。而2月底也有供应链消息称,苹果已完成头显第二阶段工程验证测试(EVT2)。

至于产业链影响,分析师也给出了各自观点。

海通国际证券分析师Jeff Pu预计,自研芯片或将成为苹果与竞争对手的主要区别之一,头显的内部处理器或类似M1芯片。此外,苹果AR/VR设备将拥有超过10个传感器及摄像头组合,索尼、韦尔股份、舜宇光学等有望供货,然而随着设备发布延期,将为终端需求增添一份不确定性;

DSCC分析师Ross Young指出,除了苹果之外,索尼新款VR设备也将延迟至明年发售。因此,今年VR设备显示屏总需求量中,Meta占据了八成。

实际上,多家机构此前已提醒,元宇宙落地仍需时日。

海通证券、中信证券认为,从目前虚拟现实技术的发展来看,与元宇宙虚拟世界和现实世界相融合的愿景仍然相距甚远,距离终极元宇宙还有较长的发展路径,具有较大不确定性。

从具体风险来看,元宇宙初期产品往往争议较大,商业化效果具有较强不确定性;全球各国对元宇宙的政策和监管具有不确定性;AI、图形引擎、高速无线通信等各方面技术都有可能影响元宇宙发展进程,相关技术进程亦具有不确定性等。

传苹果AR/MR设备将再度推迟至2023年3

据国外媒体报,今年年初曾有报道称,传闻已久的苹果MR 头显,将在今年年底推出。

但对于苹果MR 头显的推出时间,有分析师预计可能推迟,预计在明年一季度发布,晚于此前所预计的今年年底。

虽然认为苹果MR设备可能推迟发布,但这一分析师还是看好苹果这一款新产品的市场前景,他预计在推出之后的第一年,将销售100万-150万台。

对于苹果的MR 头显,这一分析师还表示,苹果自研的芯片,将是与竞争对手产品的一个主要区别,预计会搭载超过10颗传感器和摄像头。

苹果研发AR/VR/MR的传闻,很早就已出现。在苹果产品预测方面有很高准确性的分析师郭明錤,此前也曾预计有望在2022年年底发布,但供应有限。也有分析师预计有望在2022年的苹果全球开发者大会期间推出,苹果公司已宣布今年的全球开发者大会将在6月6日开始,持续到10日。

至于苹果MR设备何时推出,目前都还只是分析师和研究机构的预测,苹果方面并未透露相关的消息,最终是否推出及何时推出,在苹果公布相关的消息之后才会揭晓。

我销售新宝减速机有10年了,个人浅见列下,如有错误或者不足欢迎大神补充指正!

新宝减速机主要分为行星减速机、谐波减速机。

一、行星减速机主要分为:

1、VRSF系列:通用型伺服专用小型减速机(在机械手行业有绝对优势,在很多机械行业也有广泛应用)还有针对行业的定制系列VRSFS系列(不知道是否是源于VRSF系列,暂时放在这)

2、VRXF系列:VRSF系列的升级版,但是在国内好像还没有销售

3、VRB系列:同心轴,轴输出型,用于精密定位,背隙3弧分以下,对应的直角轴为EVB系列,背隙4弧分以下;(还有针对行业的定制系列VRBZ系列)

4、VRT系列:同心轴,法兰输出型,背隙3弧分以下,对应的直角轴为EVT系列

5、VRS系列:同心轴,高复负荷型轴输出型,对应的直角轴为EVS系列

6、VRL系列:同心轴,轴输出型,用于精密定位,背隙5弧分以下,对应的直角轴为EVL系列,背隙6弧分以下

7、VRG系列:轴输出、法兰输出,主要用于半导体等精密行业。对应的直角轴为EVRG系列

8、NEV系列:直角轴型,轻量,紧凑

二、FLEXWAVE

WP系列:适用于机器人的手臂轴(根据应用还有具体系列细分)

三、CORONEX

ER-P系列:适用于机器人的基本轴

四、传说中的系列

1、高精度AC伺服驱动器无齿减速机

2、VRE/VRF系列:仅在展会上瞄到过

如有同行交流欢迎联系头像微---xIN


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