硬件工程师培训教程(15个doc)5
硬件工程师培训教程（五）
硬件工程师培训教程（五）第一篇：硬件工程师培训教程(五)中国电脑救援中心提供一流的IT资讯服务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。
硬件设计与工程培训资料
列举电子技术在通信、计算机、控制等领域的广 泛应用。
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电子技术与相关学科的关系
阐述电子技术与物理学、数学、材料学等学科的 联系。
硬件设计原则
可靠性原则
确保硬件系统稳定、可靠地运行，降低故障率 。
实时性原则
满足系统对实时响应和处理能力的要求。
可扩展性原则
设计易于扩展和升级的硬件系统，以适应未来 技术发展。
硬件调试与测试
介绍硬件调试的方法和步骤，包括电源电路调试、信号电路调试、功能验证等；讲解测试方案的 设计和实施，包括性能测试、可靠性测试等。
硬件故障排查与维修
分析硬件故障的常见原因及排查方法，介绍维修工具和维修流程，提高维修效率和成功率。
硬件设计案例分析
消费电子产品设计案例
以智能手机、平板电脑等消费电子产 品为例，分析其硬件设计方案和关键 技术实现。
从实战角度出发，全面介绍了PCB设计的流 程、技巧和注意事项。
THANKS
挑战分析
技术更新换代速度快，需不断学 习和掌握新技术；同时，硬件设 计需考虑更多安全性和可靠性问 题，对设计师提出更高要求。
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总结回顾与拓展学习资源推 荐
关键知识点总结回顾
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硬件设计基本原理
包括电路基础、数字电路与模 拟电路等。
硬件描述语言
如VHDL、Verilog等，用于 硬件电路设计与模拟。
硬件设计工具
介绍常用的硬件设计工具，如Altium Designer、Cadence 等，包括原理图设计、PCB布局布线、仿真验证等功能模块 。
硬件设计流程
详细阐述硬件设计的整个流程，从需求分析、方案设计到原 理图设计、PCB制作、样机调试等各个环节。
硬件工程师培训教程(十五)
硬件工程师培训教程（十五）4.SiS 芯片组(1)SiS 5591SiS 5591 芯片组由北桥SiS 5591 和南桥SiS 5595 组成。
支持1MB L2 Cache 、3 组168pin DIMM(最大768MB)、最多5 组PCI 插槽、AGP 1X/2X 、PC'98 中ACPI 规范、UDMA/33 和83.3MHz 外频。
此外该芯片组还支持同步和非同步PCI 时钟频率输出，保证即使在75MHz 和83.3MHz 外频下PCI 时钟仍为33.3MHz，从而提高系统的稳定性。
(2)SiS 620/530这两款芯片组内建了SiS 6326 显示芯片核心，支持100MHz 外频、最大1.5GB 的SDRAM 内存、UDMA/66 、4 个USB 接口、 AGP 2x 。
SiS 620 的北桥芯片名为SiS 620，SiS 530 的北桥芯片名为SiS 530，它们的南桥芯片都为SiS 5595 。
不同之处是SiS 530芯片组用于Socket 7 架构，SiS 620 芯片组用于Slot 1 和Socket 370 架构。
(3)SiS 630/540SiS 630/540 的一大特点是将南、北桥芯片整合成了单一芯片，此外再配备一个SiS 950 超级I/O芯片。
这样做的结果是成本更低，而且更节省主板空间。
该芯片组还集成了SiS 300 图形芯片核心、10/100MB 以太网卡、1MB HomePNA 、3D 音效处理芯片等，显示了整合芯片组的一大潮流。
SiS 630/540 支持DVD 硬解压，能提供流畅的DVD 播放效果。
其内建的128bit 2D/3D 图形加速芯片SiS 300 的显示性能超过i810 芯片组中集成的i752 。
此外，通过搭配SiS 301 附加卡，还可提供对双显示器和液晶显示器的支持。
SiS 630 和SiS 540 的不同之处是SiS 630 适用于Slot 1 和Socket 370 架构，支持133MHz 外频。
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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。
硬件培训计划及培训流程
硬件培训计划及培训流程1. 培训目标：本次硬件培训的目标是为公司的技术人员提供深入的硬件知识和技能培训，使其能够熟练掌握各种硬件设备的安装、维护和故障排除技能，为公司的业务运营提供有力的技术支持。
2. 培训对象：本次硬件培训的对象为公司的技术人员，包括系统管理员、网络管理员、硬件工程师等。
这些员工需要具备一定的计算机硬件基础知识，能够独立完成基本的硬件设备的安装、维护和故障排除工作。
3. 培训内容：本次硬件培训的内容主要包括以下几个方面：(1) 计算机硬件基础知识：包括计算机的组成结构、硬件设备的分类和功能、硬件设备的选购和使用等内容。
(2) 硬件设备的安装和配置：包括计算机主机、显示器、打印机、扫描仪、硬盘、内存条、网卡、显卡等各种硬件设备的安装和配置过程。
(3) 硬件设备的维护和保养：包括硬件设备的清洁、散热、电源等维护工作。
(4) 硬件故障排除：包括硬件设备的故障类型、故障原因分析、故障排除的方法和步骤等内容。
(5) 安全和健康知识：包括计算机硬件设备的安全使用和保养、计算机工作环境的卫生安全等内容。
通过以上内容的学习，可以使员工掌握并提高硬件技术水平，并且在实际工作中能够高效地进行硬件设备的安装、维护和故障排除工作。
4. 培训流程：(1) 课前准备：为了确保培训的顺利进行，需要进行一系列的课前准备工作。
首先是确定培训的时间和地点，为培训制定详细的计划和时间表，并准备好培训所需的硬件设备和教材资料。
同时需要安排好培训的师资力量，确保培训师具备丰富的硬件技术知识和教学经验。
(2) 培训开班：培训开班前，首先进行培训开班仪式，由公司领导和培训师共同出席，对培训的目标和意义进行解释，并对学员进行动员和激励。
然后进行学员的自我介绍，了解学员的基本情况和学习需求，为培训师调整教学内容和方法提供依据。
(3) 培训实施：在培训实施阶段，根据培训计划，按照时间表进行各项培训内容的讲解和学习。
培训师需要结合实际案例和操作演示，让学员在实际操作中掌握硬件知识和技能。
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
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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、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
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 。