1、引言

在数字信息时代，硬件研发工程师必须根据技术的更新，需要通过不断的学习、练习、实践应用和思考总结，升级和优化自身的知识和技能，来完善自身的智慧和才干体系。

由于数字技术的发展，很多原来需要模拟电子技术才能实现的电路功能、模块和产品，已经被数字技术所取代，因此，对于硬件研发工程师而言，在进行电子类产品硬件设计时，模拟电子电路的设计已经日益弱化，几乎处于边沿地带。可是，这并不是说，模拟电子技术消失了，其实，模拟电子技术无处不在，在高速数字系统的原理图和PCB设计中，也经常用到模拟电子技术。精通模拟电子技术的硬件研发工程师非常少，在一些特殊应用和行业中，也有着非常重要的地位，工资也是相当的高。当然，基于目前主流的现实，硬件研发工程师可以先精通采用数字电子技术进行产品硬件设计的技能，再日积月累提升自身模拟电子技术方面的能力。

因此，在下文中，我们主要讨论：以数字电子技术中微处理器为基础，分析硬件研发工程师在数字电子产品硬件设计方面的技能升级路线图。

2、硬件技能升级路线

一般情况下，硬件研发工程师对图1展示了硬件技能升级路线都不陌生。硬件研发工程师，一般都停留在STC系列8位单片机和STM32或GD32系列32单片机这两个层次。对于向IMX6系列多媒体微处理器或海思视频处理器等基于ARM内核的片上系统芯片（SOC），由于其主频高、上电时序复杂、原理图和PCB设计中必须具备高速电路设计方面的能力，所以，掌握IMX6系列或海思系列等类似SOC进行数字电子类产品硬件设计技能的工程师相对前者而言，比较少。在图1中所列的单片机和SOC都是比较主流的微处理器。当然，产生这种现状的原因有很多，我们在这里也不详细的展开讨论。从我个人角度而言，硬件研发工程师如果想通过技术研发岗位拿到更高的工资，那么，就必须要突破自己，进入高速电子技术类产品的硬件研发领域，掌握设计高速数字电子技术类产品原理图和PCB的知识、经验和技能。

鉴于以上考虑，对于硬件研发工程师而言，应按照从上至下的顺序掌握基于3种类型微处理器进行相关产品设计的知识、经验和技能。同时建立自己的知识财富库。对于图1中上面的两种单片机，目前来看，应该是硬件研发工程师必须掌握的基础技能。IMX6系列多媒体处理器主要应用工业电子、轨道交通、电力和汽车等电子产品工作环境比较恶略的行业。海思系列视频处理器主要应用于安防视频监控领域，据说，在国内海思的视频处理器市场份额好像已经超过了60%。建议硬件研发工程师根据自己的意向行业，从这两种高端嵌入式主流SOC平台中，选择一种作为主攻方向即可。

图1

3、硬件技术路线对应的嵌入式软件路线

图2

作为硬件研发工程师而言，在掌握图1所示的电子类产品硬件设计技术过程中，不可避免的要面对嵌入式软件技能方面的提升路线。我建议硬件研发工程师按照图2所示进行嵌入式软件技能的升级。（1）8位单片机嵌入式软件：建议不要在8位单片机层次学习操作系统，该层次的重点是掌握产品硬件设计和嵌入式C语言程序设计方面的能力。（2）32位单片机嵌入式操作系统：在使用以STM32为代表的32位单片机进行产品开发时，由于这些单片机速度快，资源丰富，运算能力强，可以选择一种实时操作系统进行电子类产品的开发。在当前的物联网和5G时代，在国内，我建议硬件研发工程师可以考虑从阿里巴巴推出的AliOS Things轻量级物联网操作系统和华为推出的LiteOS物理网操作系统中选择一个。（3）高端嵌入式操作系统：目前主流使用的Linux和Android操作系统。由于这两种嵌入式操作系统的学习资源丰富，硬件研发工程师可以根据自己的需求，进行选中。在这两种操作系统相关技术中，建议硬件研发工程师专注于和硬件相关的驱动程序开发方面的能力。