初学者必看!电子硬件知识体系

最近有不少软件领域的牛人进军硬件行业，但不知从何处入手。相信每个人面对一个庞大的知识体系时都一样迷茫。最佳的应对策略就是找一个最贴近自己需求的切入点，然后向四面八方铺开去逐渐认识整个知识网络。这篇文章就是为了让你在这个知识网里面找到自己现在的位置，然后有目的有方向地选择下一步。 电子硬件知识体系是一个复杂而广泛的领域，尤其对于初学者来说，可能会感到无从下手。我们要明白硬件知识体系的基础是微观物理现象，包括电学现象。这些现象涉及到半导体的掺杂理论，如PN结的工作原理，以及带电粒子在磁场中的运动（洛伦兹力）引发的应用，如阴极射线管和霍尔效应。此外，还有多普勒效应在测速雷达等技术中的应用，这些都是基于高中和大学物理的基础知识。 基础知识的掌握至关重要，因为物理和数学是所有工程领域的基石。缺乏这些基础，硬件工程师可能在解决实际问题时面临困难，无法快速找到最佳解决方案或分析现有方案的优劣。例如，对电阻、电容、电感、二极管和三极管等分立电子元件的理解，是板级硬件工程师的基本功。这些元件的性质和应用需要通过理论学习和实践经验来掌握。理论学习通常参考大学《电工学》教材，而实践则可以通过简单的测量和实际操作来完成。 集成电子元件，如集成电路和传感器，是硬件知识体系的更高层次。集成元件解决了分立元件间的连线问题，提高了性能和可靠性。集成电路的设计和生产涉及微电子学，需要深入学习相关工艺流程。而板级硬件工程师则更关注如何将这些成品应用于实际系统中。对于新出现的集成电路，关键在于理解其基本构造和原理，而不是记住所有型号。 在学习集成电子元件的理论时，运算放大器、数字逻辑等知识必不可少。掌握逻辑运算和逻辑表达式的简化对于使用逻辑集成电路和进行CPLD/FPGA设计都非常关键。同时，良好的英语阅读能力是必要的，因为大部分的集成电路手册和文档都是英文的。 初学者进入硬件行业应从基础物理现象开始，逐步深入到分立元件和集成元件的学习。理论与实践相结合，不断通过实践深化理解，并持续关注新技术的发展。英语阅读能力和问题解决能力也是不可或缺的技能。这样的学习路径可以帮助初学者在硬件知识网络中找到自己的定位，并有目标、有方向地向前推进。