硬件工程师培训教程000006)
2024年度硬件维护工程师标准培训教程
2024/3/24
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数据备份重要性和方法
差分备份
备份自上次完全备份以来发生变化的数据。
镜像备份
创建数据的完整镜像，包括操作系统、应用程序和数据库等。
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数据恢复原理及操作指南
数据可恢复性
在一定条件下，丢失或损坏的数据可以通过特定手段进行恢 复。
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数据恢复技术
包括文件恢复、数据库恢复、分区恢复等，针对不同情况采 用不同技术。
解决。
案例三
硬盘无法识别。通过替换法确 认硬盘损坏，更换新硬盘后问
题解决。
案例四
打印机无法打印。检查发现打 印机数据线损坏，更换新数据
线后问题解决。
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CATALOGUE
数据备份与恢复策略
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数据备份重要性和方法
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防止数据丢失
定期备份数据可以避免因硬件故 障、软件错误或人为因素导致的 数据丢失。
连接硬盘的电源线和数据线到主板对应的接口上。
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存储设备安装与配置
• 在BIOS中设置硬盘的启动顺序和分区等参数。
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存储设备安装与配置
光驱安装 连接光驱的电源线和数据线到主板对应的接口上。
将光驱放入机箱的光驱位中，并使用螺丝固定好。 在操作系统中设置光驱为默认的CD/DVD驱动器。
零日漏洞攻击
利用尚未公开的漏洞进行攻击，具有极高的 隐蔽性和危害性。
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硬件设备安全防护策略
强化物理安全
保护硬件设备免受物理破坏和未经授权的访 问，如使用锁具、监控摄像头等。
硬件工程师培训教程(15个doc)5
硬件工程师培训教程(15个doc)5硬件工程师培训教程（二）第二节计算机的体系结构一台计算机由硬件和软件两大部分组成。
硬件是组成计算机系统的物理实体，是看得见摸得着的部分。
从大的方面来分，硬件包括CPU(Central Processing Unit ——中央处理器)、存储器和输入/输出设备几个部分。
CPU 负责指令的执行，存储器负责存放信息(类似大脑的记忆细胞)，输入/输出设备则负责信息的采集与输出(类似人的眼睛和手)。
具体设备如我们平常所见到的内存条、显卡、键盘、鼠标、显示器和机箱等。
软件则是依赖于硬件执行的程序或程序的集合。
这是看不见也摸不着的部分。
一、Von Neumann (冯. 诺依曼)体系结构Von Neumann 体系结构是以数学家John Von Neumann 的名字命名的，他在20 世纪40年代参与设计了第一台数字计算机ENIAC 。
Von Neumann 体系结构的特点如下:·一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5 大部分组成。
·采用存储程序工作原理，实现了自动连续运算。
存储程序工作原理即把计算过程描述为由许多条命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来，工作时控制器执行程序，控制计算机自动连续进行运算。
Von Neumann 体系结构存在的一个突出问题就是，外部数据存取速度和CPU 运算速度不平衡，不过可以通过在一个系统中使用多个CPU 或采用多进程技术等方法来解决。
二、CPUCPU 是计算机的运算和控制中心，其作用类似人的大脑。
不同的CPU 其内部结构不完全相同，一个典型的CPU 由运算器、寄存器和控制器组成。
3 个部分相互协调便可以进行分析、判断和计算，并控制计算机各部分协调工作。
最新的CPU 除包括这些基本功能外，还集成了高速Cache(缓存)等部件。
三、存储器每台计算机都有3 个主要的数据存储部件:主存储器、高速寄存器和外部文件存储器。
硬件工程师培训教程(15个doc)1
硬件工程师培训教程（一）硬件工程师培训教程（一）第一章计算机硬件系统概述要想成为一名计算机硬件工程师，不了解计算机的历史显然不行。
在本书的第一章中，我们将带你走进计算机硬件世界，去回顾计算机发展历程中的精彩瞬间。
第一节计算机的发展历史现代电子计算机技术的飞速发展，离不开人类科技知识的积累，离不开许许多多热衷于此并呕心沥血的科学家的探索，正是这一代代的积累才构筑了今天的“信息大厦”。
从下面这个按时间顺序展现的计算机发展简史中，我们可以感受到科技发展的艰辛及科学技术的巨大推动力。
一、机械计算机的诞生在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，极大地促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放。
而在这些思想创意的火花中，制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。
从那时起，一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着。
但限于当时的科技水平，多数试验性的创造都以失败而告终，这也就昭示了拓荒者的共同命运: 往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。
而后人在享用这些甜美成果的时候，往往能够从中品味出汗水与泪水交织的滋味……1614 年:苏格兰人John Napier(1550 ～1617 年)发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。
1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ～1635 年)制作了一个能进行6 位数以内加减法运算，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。
该装置通过转动齿轮来进行操作。
1625 年:William Oughtred(1575 ～1660 年)发明计算尺。
1668 年:英国人Samuel Morl(1625 ～1695 年)制作了一个非十进制的加法装置，适宜计算钱币。
1671 年:德国数学家Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算，最终答案长度可达16位的计算工具。
1822 年:英国人Charles Babbage(1792 ～1871 年)设计了差分机和分析机，其设计理论非常超前，类似于百年后的电子计算机，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。
硬件工程师培训教程(15个doc)
硬件工程师培训教程(15个doc)硬件工程师培训教程（七）第六节新款CPU 介绍一、I ntel 公司的新款C P U1 .P Ⅲ C o p p e r m i n e(铜矿)处理器2000 年最惹人注目的莫过于Intel 公司采用0.18 微米工艺生产的P Ⅲ Coppermine 处理器了。
尽管Intel 公司早在1 9 99 年10 月25 日便发布了这款代号为Coppermine 的Pentium Ⅲ处理器，但其真正的普及是在2 0 00 年。
虽然取名为“铜矿”，C o p p e r m i ne 处理器并没有采用新的铜芯片技术制造。
从外形上分析，采用0.18 μm工艺制造的Coppermine 芯片的内核尺寸进一步缩小，虽然内部集成了256KB 的全速On- D i e L 2 C a c he，内建 2 8 10 万个晶体管，但其尺寸却只有 1 0 6 mm 2 。
从类型上分析，新一代的 C o p p e r m i ne 处理器可以分为 E 和EB 两个系列。
E 系列的 C o p p e r m i ne 处理器采用了0 .18 μm工艺制造，同时应用了I n t el 公司新一代O n -D ie 全速2 5 6 K B L 2 C a c h e;而EB 系列的C o p p e r m i ne 不仅集合了0.18 μm制造工艺、O n -D ie 全速 2 5 6 K B L 2 C a c he，同时还具有1 3 3 M Hz 的外频速率。
从技术的角度分析，新一代C o p p e r m i ne 处理器具有两大特点:一是封装形式的变化。
除了部分产品采用S E C C2 封装之外，I n t el 也推出了F C -P GA 封装及笔记本使用的MicroPGA 和B GA 封装；二是制造工艺的变化。
C o p p e r m i ne 处理器全部采用了0.18 μm制造工艺，其核心工作电压降到了1. 6 5 V (S E C C 2)和1 .6 V (F C -P G A)，与传统的P Ⅲ相比大大降低了电能的消耗和发热量。
硬件工程师培训教程(15个doc)3
硬件工程师培训教程(15个doc)3硬件工程师培训教程（三）第一节 CPU 的历史CPU 从最初发展至今已经有20 多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，C PU 可以分为4 位微处理器、8 位微处理器、16 位微处理器、32 位微处理器以及64 位微处理器等等。
在风起云涌的IT 业界，PC 机CPU 厂商主要以I n t el 、AMD 和V I A(威盛)三家为主，我们将以他们的产品为介绍重点。
一、Intel 阵营I n t e l(英特尔)公司大家已经是如雷贯耳，不管你是否为计算机高手，也不管你是否是业内人士，只要你知道计算机这个词，对I n t el 就一定不会陌生。
I n t el 是全世界硬件行业的老大，是世界上最大的芯片生产商和制造商。
提到I n t el 公司就不能不谈谈I n t e l C PU 芯片的发展历程。
按照国际上目前比较能够得到业内认同的说法，I n t el 的CPU 芯片主要经历了以下几个发展阶段:1 .I n t e l 4 0 041971 年，Intel 公司推出了世界上第一款微处理器4004 。
这是第一个用于个人计算机的4 位微处理器，它包含2 3 00 个晶体管，由于性能很差，市场反应冷淡。
2 .I n t e l 8 0 8 0 /8 0 85在4 0 04 之后，I n t el 公司又研制出了8080 处理器和8 0 85 处理器，加上当时美国M o t o r o la 公司的M C 6 8 00 微处理器和Z i l og 公司的Z80 微处理器，一起组成了8 位微处理器家族。
3 .I n t e l 8 0 8 6 /8 0 8816微处理器的典型产品是I n t el 公司的8086 微处理器，以及同时生产出的数学协处理器，即8087 。
这两种芯片使用互相兼容的指令集，但在8 0 87 指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令。
宇芯硬件工程师基础常识培训手册
三极管MOS管应用细节
1、三级管和MOS我们一般只是当开关和隔离用，虽然它们 还有放大信号等一系列功能。 2、三级管基极要做好电阻限流来保护，MOS管要注意附带 的寄生二极管和方向，请仔细研究它们的基本原理和构造。 3、我们关注的主参数是耐电流，小电流可以用三极管，大 电流必须用MOS管。次要参数是耐压，不过基本都能满足 消费电子需求。 4、注意3906，2301在负载的前端，控制脚低，通。 3904,2302在负载的后端（GND那边），控制脚高，通。小 电流状态可以换用。用错会导致 “阀门”没有全部打开等 问题。 5、作为开关的电路要做好隔离和防漏电。
后拉细节
1、后拉就是汽车后摄像头有两种：CVBS模拟 后拉，USB数字后拉。摄像头芯片一般 CVBS7676，USB7660。 2、关注的参数：视角和清晰度。视角大一些 比较好，一般要求2个车位以上（2.5M）。 3、清晰度越高越好，注意静电和倒车检测隔 离。 4、接口一般有USB头，2.5头，3.5头。
上拉下拉电路和漏电
1、很多信号必须要上拉，比如I2C，CS，WP， 检测口，隔离电路等等，不上拉就不能正常工作。有些时候 信号线拉得比较长也需要上拉保证通信正常。比如SD卡信 号。 2、上拉的原理是把交流信号“骑马”一样骑在直流电压信 号上面。 3、下拉通常是保证不使用的时候该信号线处于低电平 （0V），比如背光不下拉，有时候很久才灭，屏不下拉容 易有残影等等。总之就是加快放电用得。有些检测口也用 下拉。 4、上拉的电源要选好，比如容易造成关机以后3.3V还有电， 然后再次开机开不了。
各种屏和接口
1、LCD结构遮光纸，反射片，LED灯，偏光片，液晶 玻璃，保护纸，液晶和LED电源是分开的，LED一 般焊接到排线上面。 2、常见屏2.0,2.31,2.7,3.0,4.3,5.0,6.86,7.84，9.8,10.1， 多为LCD，用FFC或者FPC。 3、接口，6位，8位；RGB565,666；MIPI；DVP。前 面的多是TN屏，后面的多是IPS 屏。 4、做好EMI处理，MIPI注意等长和阻抗。 5、做好IO电压匹配，复位和背光电流计算
2024版硬件工程师培训教程
01硬件基础知识Chapter01电阻、电容、电感等基本电子元件的工作原理与特性020304欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律的应用模拟电路与数字电路的基本概念与区别常用电子测量仪器（如示波器、万用表）的使用方法电子元件与电路010204数字逻辑与计算机组成逻辑代数基础：逻辑变量、逻辑函数、逻辑运算等门电路、触发器、寄存器等数字逻辑电路的工作原理与设计计算机组成原理：CPU、内存、I/O设备等核心部件的功能与结构指令集、微程序控制器等计算机控制方式的理解与应用03嵌入式系统与微处理器01020304硬件设备接口与通信协议等的工作通信协议基础：数据帧结构、数据传输速率、差错控制02硬件设计技能Chapter原理图设计与PCB布局布线原理图设计PCB布局布线仿真验证与调试技巧仿真验证调试技巧熟悉硬件调试的基本流程和方法，掌握常用调试工具的使用技巧。
能够定位并解决电路中的故障和问题，提高硬件设计的稳定性和可靠性。
信号完整性分析与优化信号完整性分析优化措施可靠性设计与防护措施可靠性设计防护措施03嵌入式系统开发能力Chapter嵌入式操作系统原理及应用嵌入式操作系统基本概念嵌入式操作系统体系结构常见嵌入式操作系统介绍嵌入式操作系统应用开发01020304设备驱动基本概念设备驱动调试技巧设备驱动开发流程实例分析驱动程序开发与调试方法嵌入式应用软件开发流程嵌入式应用软件需求分析嵌入式应用软件编码与测试A B C D嵌入式应用软件设计嵌入式应用软件维护与升级实时操作系统（RTOS）应用实践RTOS基本概念与原理RTOS性能优化与调试RTOS选型与评估RTOS应用开发了解实时操作系统的定义、特点、分类及工作原理。
掌握基于特定法，包括任务管理、内存管理、中断处理、时间管理等。
04测试与验证方法Chapter功能测试与性能测试方法功能测试性能测试故障诊断与排除技巧故障诊断通过分析故障现象、查看日志文件和运用专业工具，定位硬件故障的原因和位置。
电脑硬件工程师-完整版
硬件工程师培训教程（一）硬件工程师培训教程（一）第一章计算机硬件系统概述要想成为一名计算机硬件工程师，不了解计算机的历史显然不行。
在本书的第一章中，我们将带你走进计算机硬件世界，去回顾计算机发展历程中的精彩瞬间。
第一节计算机的发展历史现代电子计算机技术的飞速发展，离不开人类科技知识的积累，离不开许许多多热衷于此并呕心沥血的科学家的探索，正是这一代代的积累才构筑了今天的“信息大厦”。
从下面这个按时间顺序展现的计算机发展简史中，我们可以感受到科技发展的艰辛及科学技术的巨大推动力。
一、机械计算机的诞生在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，极大地促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放 。
而在这些思想创意的火花中 ，制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。
从那时起，一个又一个科学家为了实现这一伟大的梦想而不懈努力着。
但限于当时的科技水平，多数试验性的创造都以失败而告终，这也就昭示了拓荒者的共同命运: 往往在倒下去之前见不到自己努力的成果。
而后人在享用这些甜美成果的时候，往往能够从中品味出汗水与泪水交织的滋味……1614 年:苏格兰人John Napier(1550 ～1617 年)发表了一篇论文 ，其中提到他发明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。
1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ～1635 年)制作了一个能进行6 位数以内加减法运算，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。
该装置通过转动齿轮来进行操作。
1625 年:William Oughtred(1575 ～1660 年)发明计算尺。
1668 年:英国人Samuel Morl(1625 ～1695 年)制作了一个非十进制的加法装置，适宜计算钱币。
1671 年:德国数学家Gottfried Leibniz 设计了一架可以进行乘法运算，最终答案长度可达16位的计算工具。
1822 年:英国人Charles Babbage(1792 ～1871 年)设计了差分机和分析机 ，其设计理论非常超前，类似于百年后的电子计算机，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。
硬件工程师入门教程
康耘电子硬件工程师培训教材嵌入式高级班培训教材硬件工程师硬件工程师培训教材培训教材西安康耘电子有限责任公司Xi’an Canwin Electronic Co.,Ltd.1本手册版权归西安康耘电子有限责任公司所有，未经康耘电子同意，任何单位和个人不得擅自抄录本手册或全部以任何形式用于商业目的，但可以自由传播。
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本手册编制过程中个别电路及程序参考了相关资料，在手册中都给出了说明，感谢这些资料的提供者！版权所有Copyright©2008 西安康耘电子有限责任公司 Copyright©2008 Xi’an Canwin Electronics Co.,Ltd. All Rights Reserved2目 录第一部分 扩充知识9第一部分第1章常用电路元件9、电容与二极管9电阻、1.1电阻1.2功率电子器件12 1.2.1功率电子器件及其应用要求12 1.2.2功率电子器件12 1.3数字电位器15 1.4基准电源芯片18 1.5多路模拟开关20 1.6可编程运算放大器23（V/I）24 1.7电压/电流变换器电流变换器（1.8模拟信号放大器26 1.8.1集成运算放大器OP07 26 1.8.2测量放大器27第2章存储器类型及扩展302.1基础知识30 2.2闪存33 2.3闪存卡35 2.3.1SD卡36 2.3.2CF卡37第3章开关电源技术393.1开关电源原理39 3.2开关电源的电路组成39 3.2.1输入电路的原理及常见电路40 3.2.2功率变换电路41 3.2.3输出整流滤波电路43 3.2.5短路保护电路45 3.2.6输出端限流保护47 3.2.7输出过压保护电路的原理4733.2.8功率因数校正电路49 3.2.9输入过欠压保护49第4章总线技术514.1内部总线51 4.2系统总线52 4.3外部总线53 4.4CAN总线54 4.4.1ＣＡＮ总线简介及其特点54 4.4.2ＣＡＮ总线通信介质访问控制方式55 4.4.3应用技术56 4.5以太网58 4.6无线通信技术59第5章常用传感器645.1传感器分类64 5.2温度传感器65 5.2.1热敏电阻65 5.2.2热电偶66 5.2.3其它常用温度传感器69 5.3光电式传感器70 5.3.1光与光电效应70 5.33.光敏电阻72 5.3.4光敏管72 5.3.5热释电传感器（PIR）73 5.3.5光电检测的组合形式74 5.4超声波传感器75 5.5压力传感器77 5.6气体检测电路79 5.7湿度检测技术81 5.8干扰的抑制技术83第6章遥控技术856.1红外遥控85 6.2无线遥控9145第二部分第二部分 PROTEL DXP PROTEL DXP94 第1章 芯片封装形式的特点和优点 94 第2章 绘制单片机试验板98 2.1 原理图设计98 2.1.1 新建PCB 工程 100 2.1.2 新建原理图文件 102 2.1.3 设置原理图纸张大小 102 2.1.4 放置元件103 2.1.5 A T89C51的电路连接 111 2.1.6 555连接电路 116 2.1.7 复位电路 117 2.1.8串行接口电路117 2.1.9 重新编排元件序号和ERC 检查 118 2.2 PCB 设计120 2.2.1 元件的PCB 封装准备 120 2.2.2 PCB 生成向导 130 2.2.3 PCB 元件布局 133 2.2.4 布线 136 2.2.5 补泪滴 137 2.2.6 敷铜138 2.2.7 电路DRC 检验 139 第3章 高级实例140 3.1 总体方案介绍 140 3.2 层次原理图设计 140 3.3 主原理图设计141 3.3.1 元件集成库的创建141 3.3.2 S3C44B0核心板的原理图设计 146 3.4 子原理图设计158 3.4.1 “STEPMOTOR.SCHDOC ”子原理图 158 3.4.2 CAN 总线接口子原理图绘制 162 3.5 PCB 设计168 3.5.1 绘制S3C44B0芯片的PCB 封装 168 3.5.2 PCB 生成向导170 3.5.3 工作层面的说明和设置1716第4章 常用操作 176 4.1 原理图打印 1764.2 自动更新功能 177 4.3 PCB 图的打印 178 4.4 生成元件清单180 第5章 数字电路的抗干扰方法 182 5.1 形成干扰的基本要素 182 5.2 抗干扰设计的基本原则 182 5.2.1 抑制干扰源182 5.2.2 切断干扰传播路径183 5.2.3 提高敏感器件的抗干扰性能 183 5.3 PCB 设计的一般原则 184 5.4 PCB 及电路抗干扰措施 185 第三部分第三部分 FPGA/CPLD FPGA/CPLD 技术 187 第1章 基本概念187 1.1 V ERILOG HDL 的基本知识 187 1.2 V ERILOG HDL 的历史 188 1.3 总结 192 第2章 HDL 指南 195 2.1 模块 195 2.2 时延196 2.3 数据流描述方式 196 2.4 行为描述方式 198 2.5 结构化描述形式 200 2.6 混合设计描述方式 202 2.7 设计模拟203 第3章 VERILOG VERILOG 语言要素 207 3.1 标识符207。
硬件工程师培训教程(15个doc)6
硬件工程师培训教程(15个doc)6硬件工程师培训教程（五）第二节 CPU 的制造工艺CPU 从诞生至今已经走过了20 余年的发展历程，C PU 的制造工艺和制造技术也有了长足的进步和发展。
在介绍C PU 的制造过程之前，有必要先单独地介绍一下C PU 处理器的构造。
从外表观察，C PU 其实就是一块矩形固状物体，通过密密麻麻的众多管脚与主板相连。
不过，此时用户看到的不过是C PU 的外壳，用专业术语讲也就是C PU 的封装。
而在CPU 的内部，其核心则是一片大小通常不到1/4 英寸的薄薄的硅晶片(英文名称为D ie，也就是核心的意思，P Ⅲ C o p p e r m i ne 和Duron 等C PU 中部的突起部分就是Die)。
可别小瞧了这块面积不大的硅片，在它上面密不透风地布满了数以百万计的晶体管。
这些晶体管的作用就好像是我们大脑上的神经元，相互配合协调，以此来完成各种复杂的运算和操作。
硅之所以能够成为生产CPU核心的重要半导体素材，最主要的原因就是其分布的广泛性且价格便宜。
此外，硅还可以形成品质极佳的大块晶体，通过切割得到直径8 英寸甚至更大而厚度不足1 毫米的圆形薄片，也就是我们平常讲的晶片(也叫晶圆)。
一块这样的晶片可以切割成许多小片，其中的每一个小片也就是一块单独C PU 的核心。
当然，在执行这样的切割之前，我们也还有许多处理工作要做。
Intel 公司当年发布的4004 微处理器不过2300 个晶体管，而目前P Ⅲ铜矿处理器所包含的晶体管已超过了2000 万个，集成度提高了上万倍，而用户却不难发现单个CPU 的核心硅片面积丝毫没有增大，甚至越变越小，这是设计者不断改进制造工艺的结果。
除了制造材料外，线宽也是CPU 结构中的重要一环。
线宽即是指芯片上的最基本功能单元门电路的宽度，因为实际上门电路之间连线的宽度同门电路的宽度相同，所以线宽可以描述制造工艺。
缩小线宽意味着晶体管可以做得更小、更密集，可以降低芯片功耗，系统更稳定，C PU 得以运行在更高的频率下，而且可使用更小的晶圆，于是成本也就随之降低。
【工程管理】硬件工程师培训教程(15个doc)
硬件工程师培训教程(15个doc)部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，勿作商业用途硬件工程师培训教程（七）第六节新款CPU 介绍一、I ntel 公司的新款 C P U1 .P Ⅲ C o p p e r m i n e(铜矿)处理器2000 年最惹人注目的莫过于Intel 公司采用0.18 微米工艺生产的P ⅢCoppermine 处理器了。
尽管Intel 公司早在 1 9 99 年10 月25 日便发布了这款代号为Coppermine 的Pentium Ⅲ处理器，但其真正的普及是在 2 0 00 年。
虽然取名为“铜矿”，C o p p e r m i ne 处理器并没有采用新的铜芯片技术制造。
从外形上分析，采用0.18 μm 工艺制造的Coppermine 芯片的内核尺寸进一步缩小，虽然内部集成了256KB 的全速On- D i e L 2 C a c he，内建 2 8 10 万个晶体管，但其尺寸却只有1 0 6 mm 2 。
从类型上分析，新一代的 C o p p e r m i ne 处理器可以分为 E 和EB 两个系列。
E 系列的 C o p p e r m i ne 处理器采用了0 .18 μm 工艺制造，同时应用了I n t el 公司新一代O n -D ie 全速 2 5 6 K B L 2 C a c h e;而EB 系列的 C o p p e r m i ne 不仅集合了0.18 μm 制造工艺、O n -D ie 全速2 5 6 K B L 2 C a c he，同时还具有 1 3 3 M Hz 的外频速率。
从技术的角度分析，新一代 C o p p e r m i ne 处理器具有两大特点:一是封装形式的变化。
除了部分产品采用S E C C2 封装之外，I n t el 也推出了 F C -P GA 封装及笔记本使用的MicroPGA 和 B GA 封装；二是制造工艺的变化。
硬件工程师必备教程
建议配置
操作系统：Windows 7及以上 CPU：酷睿i5，3GHz 以上 内存：2GB RAM 硬盘空间：320GB 显示配置：1280 x 1024 分辨率，32位彩 色显示，2G独显
基本配置
操作系统：Windows7 CPU：酷睿i5，2GHz 内存：1GB RAM 硬盘空间：320GB 显示配置：1024×768分辨率，32位彩色 显示，1G独显
• 电路模型：
+
I
R
电 珠
1.3 常用理想元件如下：
电阻(resistance)
R
电感(inductance)
L
电容(capacitance)
C
电压源(voltage source)
E
电流源(current source)
Is
为什么要印刷电路板
电子产品发展史
电子产品加工
2.1.2 Altium Designer 10.0新特性
集成ECAD与MCAD：Altium Designer的三维功能增
强，能够连接由各种MCAD软件制作的STEP模型，允许 在设计中对任何对象之间进行全面的干扰和间隙检查，例 如元件、支架及其周围的封装。
新增交互式布线引擎：Altium Designer引进了一个全
2.1 Altium Designer 10.0简介
“Altium Designer”顾名思义，是Altium公 司推出的新一代电子电路辅助设计软件。
2.1.1 Altium Designer发展演变
Protel 公司成立于1985年，2001年更名为Altium， 主要产品是PCB设计的EDA平台 1988年：美国ACCEL Technologies公司推出TANGO电 路板设计软件，这是第一个用于电路板设计的软件 PROTEL公司：推出PROTEL FOR DOS升级版本 1991年，PROTEL公司推出PROTEL FOR WINDOWS 1.0 1997年：推出Protel 98，实现了原理图、布局、 布线、仿真等功能的综合
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硬件是组成计算机系统的物理实体，是看得见摸得着的部分。
从大的方面来分，硬件包括CPU(Central Processing Unit ——中央处理器)、存储器和输入/输出设备几个部分。
CPU 负责指令的执行，存储器负责存放信息(类似大脑的记忆细胞)，输入/输出设备则负责信息的采集与输出(类似人的眼睛和手)。
具体设备如我们平常所见到的内存条、显卡、键盘、鼠标、显示器和机箱等。
软件则是依赖于硬件执行的程序或程序的集合。
这是看不见也摸不着的部分。
一、V on Neumann (冯. 诺依曼)体系结构
V on Neumann 体系结构是以数学家John V on Neumann 的名字命名的，他在20 世纪40年代参与设计了第一台数字计算机ENIAC 。
V on Neumann 体系结构的特点如下:
·一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5 大部分组成。
·采用存储程序工作原理，实现了自动连续运算。
存储程序工作原理即把计算过程描述为由许多条命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来，工作时控制器执行程序，控制计算机自动连续进行运算。
V on Neumann 体系结构存在的一个突出问题就是，外部数据存取速度和CPU 运算速度不平衡，不过可以通过在一个系统中使用多个CPU 或采用多进程技术等方法来解决。
二、CPU
CPU 是计算机的运算和控制中心，其作用类似人的大脑。
不同的CPU 其内部结构不完全相同，一个典型的CPU 由运算器、寄存器和控制器组成。
3 个部分相互协调便可以进行分析、判断和计算，并控制计算机各部分协调工作。
最新的CPU 除包括这些基本功能外，还集成了高速Cache(缓存)等部件。
三、存储器每台计算机都有3 个主要的数据存储部件:主存储器、高速寄存器和外部文件存储器。
主存储器通常是划分为字(典型的是32 位或64 位)或字节(每字含4 或8 字节)的线性序列。
高速寄存器通常是一个字长的位序列。
一个寄存器的内容可能表示数据或主存储器中数据或下一条指令的地址。
高速缓存通常位于主存储器和寄存器之间作为从主存储器存取数据的加速器。
外部文件存储器包括磁盘、磁带或日益普及的CD-ROM 等，通常以记录划分，每个记录是位或字节的序列。
四、输入/输出(I/O )设备
输入设备类似人的眼睛、耳朵和鼻子，负责信息的采集，并提交给CPU 处理。
具体产品如键盘、鼠标和扫描仪等。
输出设备类似人的手，执行大脑(CPU)发出的指令，可完成一定的功能，输出计算机的运算结果。
具体产品如打印机、显示器和音箱等。
五、总线微型计算机的体系结构有一个最显著的特征是采用总线结构。
总线就像一条公共通路，将所有的设备连接起来，达到相互通信的目的。
与并行计算机(各部件间通过专用线路连接)相比，采用总线结构的微型计算机简化了设计、降低了成本、缩小了体积，但在同等配置条件下，性能有所下降。
总线又分用于传输数据的数据总线(Data Bus)、传输地址信息的地址总线(Address Bus)和用于传输控制信号、时序信号和状态信息的控制总线(Control Bus)。
六、操作集每台计算机都有一内部基本操作集与机器语言指令相对应。
一个典型的操作集包括与内部数据类型相关的基本算术指令(即实数和整数加法、减法、乘法和除法等)、测试数据项性质(如是否为零，是正数或负数等)的指令、对数据项的某一部分进行存取和修改 (如在一个字中存取一个字符，在一条指令中存取操作数的地址等 )的指令、控制输入/输出设备的指令及顺序控制指令(如无条件跳转等)。
七、顺序控制在机器语言程序中下一条要被执行的指令通常是由程序地址寄存器(也称为指令计数器)的内容确定的。
为了将控制权转到程序某处，程序员可使用一些操作修改该寄存器的内容。
解释器作为一部计算机操作的核心，每次执行的都是简单的循环算法。
而对于每次循环，解释器都会从程序地址寄存器取得下一条指令的地址(并增量寄存器的值为下一条指令的地址)，从存储器取得指定的指令，对指令进行解码，分解为操作码和一组操作数并取得操作数(如果必要的话)，使用操作数作为参数调用指定的操作。
基本操作可能修改内存和寄存器中的数据，和输入输出设备进行通讯，通过修改程序地址寄存器的内容改变程序的执行流程。
在执行基本操作后，解释器将重复上述循环。
八、数据存取除了操作码，每条机器指令还需要指定操作码所需的操作数。
一般操作数可以被存
放在主存储器或寄存器中。
计算机必须包含一个指定和存取操作数的机制。
同样道理，运算的结果必须被存放在某一地址。
上述机制称为数据存取控制。
一般的方式是，对每个存储器地址用一个整数标记，同时提供一个机制对于给定的地址存取该地址的内容(或将一个新值存入给定的地址)。
同理，寄存器一般也采用一个简单的整数标明。
九、存储管理设计电脑的一个原则是保证能方便地操作计算机包含的所有设备(如内存、CPU 和外部设备)。
实现该原则的主要困难是CPU 每次操作的时间一般是以毫微秒计，而内存存取时间是微秒级。
为了对速度进行平衡，需要采用不同的存取管理机制。
如果仅在硬件中采用简单的存取管理机制，则在整个程序的执行过程中数据都被存放在内存中，每个时刻只有一个程序被运行。
尽管CPU 必须等待数据，但无需额外的硬件。
为了平衡中央处理器速度和外部数据读取速率之间的矛盾，操作系统通常使用多进程技术，在等待读取数据的毫秒时间段内，计算机可运行另一个程序。
为了允许多个程序在同一时刻能共存于内存中，可直接在硬件中使用页或动态程序分配机制。
页算法对将来最有可能被使用的数据和程序做出预测并存取，只要数据和指令所在的页在主存中，程序就可以一直执行下去。
如果出现了页错误(即正确的地址不在内存中)，则通知操作系统从外部存储器读入相应的页。
另外，为了平衡主存和中央处理器间的速度差异，可使用缓存。
缓存是位于主存和中央处理器间的一个较小的高速数据存储器，大小一般为1 ～256KB，包含中央处理器最近使用的数据和指令，当然也包括了将来最有可能被使用到的程序代码或数据。
如果所需的数据恰在缓存中，则中央处理器就直接调用该缓存中的数据，被修改的数据在相对较慢的主存速率下被存至主存。
如果指定的地址不在主存中，则读取包含该地址的一段数据块，这些相近地址中的数据有可能马上会被使用。
使用32KB 缓存可达到95%的命中率(CPU 在缓存中找到所用数据的概率)。
十、操作环境计算机的操作环境包括外围存储器和输入/输出设备。
这些设备代表了计算机的外部世界，任何与计算机的通讯都必须通过操作环境进行。
操作环境按照不同的存取速率分为不同类别，如高速存储器(外存)、中速存储器(磁盘和CD-ROM)、低速存储器(磁带)和输入输出设备(阅读器、打印机、数据通信线)等。
值得指出的是，计算机硬件的组织通常都具有不同的形式。
本章介绍的只是其中的“V on Neumann 体系结构”，当然还有其他的体系结构。
十一、计算机状态从静态角度观察一台计算机，可以把它视为是由数据、操作和控制结构等组成的一个完整的系统。
因此对计算机的了解还应包括对它的动态行为，即程序执行过程的了解。
这个了解也就要包括其程序执行前不同存储器的内容、所执行的指令序列、程序执行过程中数据内容是如何被修改的及程序执行的最后结果是什么等。
描述计算机动态行为的一个简便方法是使用“计算机状态”。
将计算机上程序的执行看成是计算机状态的一个变化序列，每个状态由程序执行过程中某一时刻的内存、寄存器和外部设备的内容确定。
这些存储器的初始内容定义了计算机的初始状态，每一步程序的执行都是通过修改存储器的内容将当前的状态转换为一个新的状态，该过程称为状态转换。
当程序执行结束后，最终状态定义就是这些存储器的内容。
程序的执行可以看成是由计算机状态序列的转换，如果能预测状态的转换序列，就可以说理解了计算机的动态行为。
第二章 CPU 的发展及相关产品技术
C P U (C e n t r a l P r o c e s s i n g U n i t)，即中央处理单元，也称微处理器，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。
它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以
及输入输出的控制。
因为C PU 是决定电脑性能的核心部件，人们就以它来判定电脑的档次，于是就
有了4 86 、5 8 6 (P e n t i u m)、P Ⅱ、P Ⅲ、P4 之分。
C PU 既然关系着指令的执行和数据的处理，当然也关系着指令和数据处理速度的快慢，因而C PU 有不同的执行功能，不同的处理速度。
一般C PU
的功能和处理速度，我们可以从它的型号和编号来判断，如P e n t i um 系列是5 86 机种的C PU，型号
后的数字即为它的工作频率(时钟频率)，单位是M Hz 。