初学者硬件开发步骤

嵌入式系统硬件开发自学方法简介

1.概述

最近因为工作的缘故，接触到了100多人的2012年的大学毕业生，他们今后的工作方向都是嵌入式系统的开发，具体来讲，也就是即将从事基于Android的智能手机、平板电脑等设备的开发，从我与他们的交流的情况来看，他们的困惑很多，具体表现以下几个方面：

1.1.想从事硬件开发的人，不知道一个硬件产品是如何做出来的，只有少数的人能够绘制简单的原理图和PCB，很多人对此几乎是一无所知。

1.2.一些想从事软件开发的人，分不清什么是驱动软件开发、上层应用软件开发，很多人只有点基本的C、C++语言的概念，在学校里自己写过几百行代码以上的人，也是寥寥无几，几乎搞不清楚自己以后到底想干什么和自己到底适合做什么工作。

1.3.因为开发一个产品是个复杂的事情，很多毕业生几乎是无法自己决定如何入手来开始他们的学习过程，基本上处于迷茫中。当然也有一些在学校参与过一些竞赛的同学，有一点基础的知识，绝大多数的人都需要重新开始思考他们该如何融入今后的工作。

1.4.基础知识薄弱，很多想搞硬件设计的人搞不清楚一些基本的模拟电路、数字电路的工作原理，想搞软件开发的人，对于软件编程的理念也了解不深，几乎都需要重新培训。

2.硬件开发学习的几个过程介绍

2.1.设计一个最小的基于单片机的嵌入式系统

任何硬件系统的设计，都要绘制原理图、印刷电路板，因此学会使用一种绘制原理图和印制板软件的使用，是未来从事硬件设计的基础，建议可以先购买一套简单的基于单片机的开发板，然后自己再将其复制出来，来锻炼自己的设计能力，这样子做有如下几个优点：

2.1.1.可以锻炼自己绘制原理图和印刷电路板的能力。

2.1.2.不用自己编写软件来测试自己的设计，可以利用开发的测试程序来验证自己的设计是否正确。

2.1.

3.可以锻炼自己采购器件的能力。

2.1.4.可以锻炼自己使用基本的工具的使用能力，例如：电烙铁、万用表等等。

2.1.5.花费比较低，一个人独立承担的话，也就是500元左右的花费，如果几个人合作开发的话，每个人花费100元左右就可以了，与学到的技能相比，这点花费根本算不了什么。

2.1.6.可以锻炼自己的综合素质，至少也可以了解一下如何将示范软件在自己设计的系统上运行起来，也可以了解一下嵌入式系统软件是如何开发出来的，为以后与软件设计人员在一

起工作提高一些使用的交流技巧。

2.1.7.为未来从事更复杂的系统设计打好必要的基础。

2.2.设计一个具有几个基本外设的基于ARM处理器的嵌入式系统

在完成了上述的一个单片机系统的硬件设计以后，要想进一步的深入学习的话，就可以再复制一个基于ARM7或STM32处理器的系统了，方法也是可以先买一套这样的系统，获得一些原理图、印制板、硬件使用手册和测试软件，这样可以节省很多的收集资料的时间。因为有一定的基础，此时的重点可以放到对于原理图的理解层面上来了，最终的目标的也是搞出一个能够与买来的开发板一样的板卡出来，可以运行测试软件，确保系统能够正常工作。

这个复制的过程也就花费约600元左右，不算太高，但通过这个过程可以学到很多的硬件开发知识，建议这个过程也可以几个人合作来完成，分摊一下开发成本。

2.3.设计一个基于ARM9或更高级处理器的开发板

经过上述的2个过程后，已经积累了一定的开发基本技能，这时候可以进入提高阶段了，方法还是通过复制一个基于ARM9或更高级处理器的开发板来学习高级的设计技能，可以先花600元~1000元左右买一个开发板，就可以获得所有的相关资料，如：原理图、印制板图、资料、操作手册及测试软件等等，自己收集这些资料的话，所有的花费应该会远远超过1000元，还不能保证资料的正确性，建议还是购买一块开发板比较好。

在这个阶段的设计中，需要设计6层以上的印制板，加工费用要花费3000元左右，建议找几个人合作开发，可以有效降低开发成本，因为买此类的开发板，一般都会提供pdf格式的原理图，有的还会提供Protel格式的原理图，印制板文件一般不会提供，但学习的重点也就是印制板的绘制，因此所有学习的重点就要放到印制板的设计上来了，一旦这个过程完成了，就为以后复杂嵌入式系统的开发打好基础了，因为多层板的设计有一些技巧，在这个过程中，初学者可能会感到有点困难，有条件的话，可以找个人指导一下，避免自己犯错误导致设计失败。

3.总结

以上简单地介绍了自己如何自学嵌入式系统的硬件开发，总的来讲，直接的投资并不大，主要的是精力的投入，如果以一个刚出校门的大学生月收入4000员来计算的话，学会上述技能，估计要6~8个月，换句话说，也要投入3万元左右的精力，这样算来，直接那点投资就不算什么了，希望初学者们不要关注那点直接投资的费用，长远来讲，得到的知识的价值要远远大于你的那点投资。

最后，祝各位初学者学习顺利！