硬件工程师零基础入门指南：从迷茫到上手的完整路线

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大家好，我是王工。

最近常有小伙伴私信问我："王工，我完全零基础，但对硬件开发特别感兴趣，该怎么入门比较好呢？"看到这么多朋友想学习硬件知识，今天我就整理一下心得出来分享给大家。这篇文章部分内容参考了我之前的笔记，同时我也补充了一些新的建议。由于想说的内容比较多，文章篇幅可能会有点长，如果一次看不完的话，建议可以先收藏起来，有空的时候慢慢看，这样学习效果会更好。

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认清现实：硬件入门没那么简单

说实话，硬件开发这个领域，零基础入门确实有难度。很多人对硬件工程师的工作存在误解，以为就是画画电路图、焊焊板子。实际上，硬件工程师的工作要复杂得多：

1、前期工作：需求分析、方案设计、器件选型；

2、中期工作：原理图设计、PCB布局、仿真验证；

3、后期工作：调试测试、EMC整改、生产跟进。

不同行业的硬件工程师工作重点可能不同，比如：

消费电子：注重成本控制和量产稳定性

工业控制：注重可靠性和抗干扰能力

通信设备：注重信号完整性和高速设计

但核心技能都是相通的：电路设计+PCB设计+调试能力。

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学习路线规划

2.1、理论基础：先啃这几本书大学教材《模拟电子技术基础》 （华成英或康华光）《数字电子技术基础》 （华成英或康华光）

推荐理由：比较好的经典教材，比较适合入门。对于零基础的同学，可能刚开始看的时候云里雾里，坚持看完，对一些概念先有一个印象吧。

模拟电路《你好，放大器》 （杨建国）《晶体管电路设计》上册 （铃木雅臣）《晶体管电路设计》下册 （铃木雅臣）

推荐理由：运放、晶体管，模电绕不开的坎。经典之作，遇到问题可以经常翻阅。

开关电源《精通开关电源》 （凯斯·比林斯 ）《开关电路原理与设计》 （普利斯曼）推荐理由：该书是开关电源设计领域覆盖面比较全面的经典书籍，身边做电源的朋友都在看。

高速电路《高速电路设计实践》 （ 王剑宇）《信号完整性与电源完整性分析》 （Eric Bogatin）《信号、电源完整性仿真设计与高速产品应用实例》 （毛忠宇）推荐理由：经典实用。

PCB

PCB设计，建议多练习。首先掌握基本的操作技巧，这些可以在网上查到很多资料，然后跟着项目实操，上手应该不难。至于PCB软件，用的比较多的就是AD，PADS和cadence，至于学哪一种，个人觉得公司用什么就学什么，经常用才更灵活。只学不用，过一段时间就忘记。EMC《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》 （郑军奇）

推荐理由：该书以EMC案例分析为主线，从理论中来，到实践中去。

综合类《硬件系统工程师宝典》 （张志伟，王新才）

本书从实际电路设计入手，对硬件系统开发流程中的需求分析、概要设计、硬件开发平台搭建、原理图的详细设计、PCB的详细设计进行综合论述；

对电路设计中的信号完整性（SI）、电源完整性（PI）、电磁兼容性（EMC）及DFX的基础理论进行了分类总结并仿真。

适合刚入门的同学，对于有经验的工程师也可以查漏补缺。总体来说比较全面。

2.2、网络资源：这些网站要收藏①、芯片原厂硬件设计离不开芯片，而芯片原厂资料无疑是最全，最正式的。1.1 TI德州仪器

TI德州仪器是全球最大的半导体生产厂商，器件种类丰富，资料齐全。

网址https://www.ti.com.cn/

1.2 亚德诺半导体 全球知名的模拟芯片厂商，其应用设计做得相当nice，还有详细的参考电路demo和仿真模型。网址https://www.analog.com/cn/resources.html

1.3 美国微芯全球领先的单片机和模拟半导体供应商，有开设大学教育学习培训课程，技术支持多种方式。网址https://www.microchip.com/

1.4 MPSMPS提供电源管理芯片，包括独立的EMC暗室和电源设计工具，值得参考学习。网址https://www.monolithicpower.com/en/

1.5 英飞凌英飞凌主要是专注于汽车电子芯片的厂商，推荐的应用方案都是很可靠的。网址https://www.infineon.com/

1.6 ST官网

STM32系列的MCU设计资源，包括开发者社区和嵌入式软件工程师常用的开发平台工具。

网址https://www.st.com.cn/content/st_com/zh.html

②、论坛社区2.1 21ic电子网论坛

‌21ic电子网论坛成立于2000年‌‌12月。21ic电子网论坛是中国电子工程师的中文社区，拥有数百万用户，每天有数千技术发帖讨论。论坛涵盖了单片机、嵌入式系统、电源、模拟器件等多个热门板块，是电子工程师学习、发展的理想园地‌。

网址https://bbs.21ic.com/

2.2 面包板社区

‌面包板社区成立于2017年3月，是全球技术信息集团ASPENCORE旗下的品牌之一，整合了EET电子工程专辑、EDN电子技术设计和ESM国际电子商情三大知名媒体的资源，致力于为中国电子工程师和产业供应链人士打造更好的学习、分享、交流平台‌。

这里要面包板社区的老师，经常转载我的文章，已经转载了近30篇原创文章。

网址https://mbb.eet-china.com/forum

2.3 EDA365电子论坛

论坛成立于2006年‌。该论坛最初由几位来自华为、中兴等业界知名公司的资深工程师牵头创建，目的是建立一个方便技术交流与讨论的BBS‌12。

经过多年的发展，EDA365已经成为中国最大的互连设计专业论坛，拥有超过30万注册会员，并吸引了大量电子工程师、创客、科研学者和在校大学生等用户群体‌。里面有很多子论坛，涵盖了很多电子硬件方向。

网址https://www.eda365.com/forum.php

2.4 电子发烧友

电子发烧友网成立于2006年10月，是一个以电子技术知识为核心，以工程师为主导的平台，专注于电子行业的技术交流和学习‌。该网站提供了丰富的电子行业新动态和产品信息，分享电子工程师的设计经验及技术应用。关注公众号硬件笔记本

网址https://m.elecfans.com/

2.5与非网

与非门科技(北京)有限公司，2006年7月成立于北京清华科技园，并于同年10月正式发布电子技术类资讯网站——“与非网”，致力于建设一个全新电子行业社区。

网址https://www.eefocus.com/

2.6 吴川斌的博客

专注于物联网，智能硬件，可穿戴设备，智能家居，嵌入式系统和pcb设计，总之，老吴是一个有趣的男人。

网址https://www.mr-wu.cn/

③、线上线下教育平台3.1 电子星球

‌电子星球的成立时间是2006年4月，由天津网博互动科技有限公司运营，注册资本为1亿元。

电子星球旨在打造一所属于工程师的终身学习的全民大学，通过线上下线结合的学习方式，挖掘、萃取和分享行业专家和民间达人的知识，为工程师提供高效的知识服务‌。

网址https://cn.eestar.com/偷偷告诉大家电子星球写文章可以赚钱哦，以下是王工写文章的收入。

想写文章的同学可以加王工微信woniu26a，我把电子星球老师推荐给你哦，老师很有耐心，有疑问都可以随时解答哦。

3.2 电子森林

苏州硬禾信息科技有限公司（简称“硬禾”）于2019年7月成立于苏州工业园区，并入选苏州工业园区的领军人才项目，矢志建立专业化、系统化、工程化的技能培训体系， 为中国电子产业培养研发经营人才。硬禾旗下目前拥有“电子森林”网站及其子模块“硬禾学堂”。

网址https://www.eetree.cn/

3.3 B站

这个大家都知道，还是简单介绍一下。

‌B站（哔哩哔哩）成立于2009年6月，2010年正式改名为Bilibili（又称“哔哩哔哩”或“B站”）‌。上面有大量的免费观看视频，绝对是硬件工程师学习的宝地。

网址https://www.bilibili.com/

3.4 硬件十万个为什么

硬件十万个为什么成立于2021年6月，是一个教育培训平台。他与北京思创优学联合主办，提供包括硬件工程师（单板电源设计）在内的多种课程。

此外，硬件十万个为什么还提供在线视频课程和书籍等。

网址http://www.hw100k.com

④、元器件库下载网站4.1 Ultra Librarian一款可以将bxl封装文件转换成封装库的软件，几乎支持所有的主流电路设计软件。库中有超过 8 百万种符号、封装，以及带有供货商 ECAD 中性数据输出选择的 3D 模型。网址https://www.ultralibrarian.com/cad-vendors/cadence/3D效果视频所示

4.2 SamacSys一家为电子工程师提供免费电子元件符号和封装的服务提供商。他们的目标是为用户提供高质量的电路板设计资源和解决方案。网址https://www.samacsys.com/

⑤、开源网站5.1 HackdayHackaday是一个国外的硬件开源网站‌。它位于北美洲，主要关注电子设备、计算机、硬件和创客等方面的技术内容。网址https://hackaday.io/projects

5.2 立创EDA开源硬件平台立创EDA开源硬件平台是由咱们中国人独立开发，拥有独立自主知识产权‌，2010年成立‌。在这个平台上有很多开源的项目，喜欢的可以复刻，或者学习。不过开源的质量参差不齐，希望大家可以具有自己的认识和想法。网址https://oshwhub.com/5.3 Github

软件工程师可能对这个了解的比较清楚。这是一个国外的软件开源平台，GitHub拥有1亿以上的开发人员，400万以上组织机构和3.3亿以上资料库。网址https://github.com031

知识体系搭建

3.1、元器件知识：从这些开始被动元件：

电阻：分压、限流作用

电容：滤波、储能、去耦

电感：储能、滤波

半导体器件：

二极管：整流、保护

三极管：放大、开关

MOS管：功率开关

电源芯片（以下只是某些概念，实际细节会有很多）：

LDO：低压差线性稳压

DC-DC：高效率电源转换

其他重要器件：

比如MCU主控芯片，晶振，磁珠，继电器，储存器，各类型传感器元件，ESD器件，浪涌保护器件等也都需要了解掌握。

3.2、开发工具：这些必须会EDA软件：

Altium Designer：适合入门

KiCad：免费开源

Cadence：功能强大但难学

仿真工具：

LTspice：电源仿真

Proteus：数字电路仿真

测量仪器：

万用表：基础中的基础

示波器：建议买二手100MHz带宽的

电源：可调压的可编程电源更好

3.3、 接口协议：这些要掌握基础协议：

UART：串口通信

I2C：两线制接口

SPI：高速数据传输

进阶协议：

USB：通用串行总线

Ethernet：网络通信

CAN：汽车电子常用

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实战经验

4.1、从单片机开始学起建议的学习路径：

1、先买块32单片机开发板

2、学习基本外设：

GPIO控制LED

按键输入检测

定时器使用

串口通信

3、STM32进阶：

学习更复杂的外设

4.2、必备工具清单电烙铁：建议买可调温的（100元左右）

万用表：基础款就行（50-100元）

焊锡丝：建议用含松香的（0.8mm直径）

其他工具：

镊子

吸锡器

放大镜

4.3、第一个实战项目建议这样做：

1、复刻一个简单的开发板

2、重点学习：

电源电路设计

复位电路

晶振电路

3、自己画PCB：

先从双面板开始

注意布局布线规则

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实常见误区提醒

以下几点文字内容很少，但都是掏心窝子的话，专门拿一个标题出来分享。不要死磕理论：先做出能工作的电路更重要

不要忽视编程：至少要会看基础代码

不要追求完美：第一块板子能工作就是胜利

不要闭门造车：多参考开源项目

不要贪多求全：先精通一个方向再拓展

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进阶方向建议

1、电源设计：

学习Buck/Boost电路

掌握环路补偿设计

推荐《开关电源设计》

2、高速电路设计：

学习信号完整性

掌握阻抗匹配

推荐《信号完整性分析》

EMC设计：

学习电磁兼容原理

掌握滤波技术

了解相关认证标准

给新手们再次提个醒：一定要多动手，多动手实践，理论看十遍不如动手做一次；建立知识库，用笔记软件整理技术要点；保持好奇心，遇到问题要追根究底，但也不要专牛角尖；加入技术社群，和同行交流进步更快。最后想说，硬件开发这条路确实不容易，需要耐心和坚持。但当你亲手设计的电路板成功运行的那一刻，所有的付出都是值得的！

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