硬件零基础到高薪就业学习路线(含学习视频书籍网站推荐及各就业方向需额外学习内容)

一、基础学习

电子技术基础

学习内容:

  • 数字电路 :基本的数字逻辑门(与、或、非、与非、异或等),学习组合逻辑电路(编码器、解码器等)和时序逻辑电路(触发器、寄存器、状态机等)

  • 模拟电路 :学习基本的电路元件(如电阻、电容、电感等)及其在各种电路(如放大电路、滤波电路、振荡电路等)中的应用还有就是运放参数、型号和应用等

  • 电路分析基础:电路定律:欧姆定律、基尔霍夫定律等;各种电路的分析方法

  • 信号与系统:信号的时域分析;信号与系统的频域分析:傅里叶变换、拉普拉斯变换等

学习资源:

视频
  1. 数字电子技术基础(数字电路/数电) 清华大学 王红主讲https://www.bilibili.com/video/BV18p411Z7ce/

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  2. 数字电路与系统设计 慕课上的,每节有课后测试https://www.icourse163.org/course/XDU-1002203001

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  3. 模拟电子技术基础(华成英/清华大学)https://www.bilibili.com/video/BV1Vp411f71S/

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  4. 模拟电路基础

    https://www.icourse163.org/course/UESTC-234013

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书籍
  1. 《数字电子技术基础》(阎石著)

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  2. 《模拟电子技术基础》(华成英 童诗白)

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  3. 《信号与系统》(奥本海姆)

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网站
  1. Electronics-Tutorials (电子电路基础教程,适合零基础到进阶的学习者)https://www.electronics-tutorials.ws/

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  2. All About Circuits (有很多电子学习资料和论坛的资源网站)https://www.allaboutcircuits.com/

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  3. 电子发烧友网 (国内知名电子技术论坛)

    https://www.elecfans.com/

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电子元器件

学习内容:

  • 电阻、电容、电感等被动元件的识别与选用。

  • 二极管、三极管、集成电路等主动元件的工作原理与应用。

  • 传感器与执行器的种类、工作原理及其接口电路。

  • 元器件的选型与使用:参数解读、应用场景

  • 数据芯片手册的阅读

学习资源:

视频
  1. 基本元器件知识

https://www.bilibili.com/video/BV1Mc411o7gN/

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2. 解读数据手册

https://www.bilibili.com/video/BV1eW411J7cf/

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书籍

《电子工程师必读元器件与技术》

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网站

1. 立创商城 (电子元器件采购平台)

https://www.szlcsc.com/

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2. TI 中文官网 (提供了很多技术手册、应用笔记和开发工具

https://www.ti.com.cn/

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3. 电子工程网 (集成了电子技术、器件手册、设计资源等内容的专业网站)https://www.eeworld.com.cn/

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4. 华秋商城 (在线电子元器件商城,提供了元器件的规格书和数据手册)https://www.hqchip.com/

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文章内容已经整理成[思维导图],需要pdf的小伙伴佳:linglv06 或者扫描下方二维码,免费获取

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电路设计

学习内容:

  • 各种电路设计

  • 特定功能电路

  • 电路优化与功耗分析

  • 电路仿真

学习资源:

视频
  1. 电路设计常见知识点

https://www.bilibili.com/video/BV11nxge8Emr

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2. 简单电子电路设计教

https://www.bilibili.com/video/BV1Ux4y1Q76b/

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书籍

《电路》(邱关源、罗先觉)

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原理图与 PCB 设计

学习内容:

  • EDA 软件使用:Altium Designer、KiCad、Eagle 等

  • 原理图设计:元件选择;原图绘制;电路连接;元件封装

  • PCB 设计:了解不同层(如信号层、电源层、地层等)的作用、布局布线基本规则与技巧、信号与电源线设计、层叠结构与层次规划

  • 设计规则与验证:设计规则检查(DRC);电气规则检查(ERC);信号完整性

  • 制造与测试:生成 Gerber 文件;PCB 样品制作与测试

学习资源:

视频
  1. 新手入门:Altium Designer 教程

https://www.bilibili.com/video/BV11a411x75o/

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2. 嘉立创 PCB 设计教程(嘉立创这个国产 EDA 软件,相对更好上手,但公司里用的还是 AD 比较多)

https://www.bilibili.com/video/BV1fM411Z7cW/

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3. 四层板智能车 PCB 设计

https://www.bilibili.com/video/BV16t411N7RD/

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网站

PCBWay (提供 PCB 制造和设计服务的网站,同时也提供了 PCB 设计的学习资源)

https://www.pcbway.com/

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焊接与测试

学习内容:

  • 焊接能力,基本的手工焊接技巧

  • 常用焊接工具:电烙铁、焊锡、热风枪

  • 常用测试仪器:示波器、万用表、信号发生器、逻辑分析仪、频谱仪、电源等

  • 测试方法:电压测量、电流测量、频率测量、波形分析

学习资源:

视频
  1. 手把手教你 0 基础学电路焊接

https://www.bilibili.com/video/BV1xV411r7YY/

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2. 焊接方法与设备

https://www.icourse163.org/course/JUST-1206807819

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3. 示波器入门教学

https://www.bilibili.com/video/BV1HV4y1d7vQ/

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4. 万用表使用教程

https://www.bilibili.com/video/BV1HJ4m1J7Vy/

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5. 5 款电子人必须掌握的【硬件测试工具】:示波器/电源/信号发生器/频谱仪/万用表

https://www.bilibili.com/video/BV1sb4y127fh/

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网站
  1. Hackaday (专注开源硬件的社区平台)https://hackaday.com

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2. GitHub 不用多说了https://github.com

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基础项目学习

推荐学习内容:

  • 电子牌匾

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  • 平衡小车

https://www.bilibili.com/video/BV1oJ411M7Rz/

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  • 模拟信号采集卡模块

https://www.bilibili.com/video/BV1Cw411r7D3/

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学习资源:

硬件系统课程,涵盖硬件工程师介绍、工作流程、封装、接口、电源、PCB 等多项内容

https://www.bilibili.com/video/BV1p2421Z78n/

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二、进阶学习

高级电路设计

学习内容:

  • 高频电路:高频电路的设计与分析,包括传输线理论、阻抗匹配、滤波器等。射频电路、滤波器设计、匹配网络

  • 电源管理与稳压电路:稳压电源、开关电源设计、DC-DC 转换器、AD-DC 转换器等

  • 放大器与信号处理电路:差分放大器、功率放大器、滤波器、反馈控制系统

  • 振荡器与高频电路:RC 振荡器、LC 振荡器、晶体振荡器

学习资源:

视频
  1. 高频电子线路

https://www.bilibili.com/video/BV1p441197Xp/

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2. 高速 PCB 设计

https://www.bilibili.com/video/BV1P2421P7im/

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书籍
  1. 《高频电子线路》

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  2. 《高速数字设计》

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数字系统与微控制器(MCU)

学习内容:

  • 微控制器原理:学习常见的微控制器(如 Arduino、STM32、PIC、8051 等)的架构和工作原理。

  • 编程与控制:学习如何使用 C 语言编写嵌入式系统程序,控制 GPIO、ADC、PWM 等。

  • 外设接口与通信协议:UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet 等通信协议的使用与实现。

学习资源:

视频
  1. 单片机原理与接口技术

https://www.bilibili.com/video/BV1jN411Q7BG/

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2. 嵌入式 C 语言

https://www.bilibili.com/video/BV1RW411G7cr/

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信号完整性(SI)和电源完整性(PI)

学习内容:

  • 信号完整性:反射、串扰、衰减等问题及其解决方法、公共同步、源同步等

  • 电源完整性:电源噪声与干扰、直流压降、交流阻抗、平面谐振等

学习资源:

书籍

《信号完整性与电源完整性分析》

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视频

高速信号完整性与电源完整性https://www.bilibili.com/video/BV1Ee4y1z7JX/

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电磁兼容性(EMC)

学习内容:

  • 电磁场与电磁波、电磁干扰与抗干扰设计、电磁辐射与屏蔽、电磁兼容设计与优化、EMC 测试方法与流程

学习资源:

视频

EMC 教程

https://www.bilibili.com/video/BV1BvHKefEqC/

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书籍

《EMC 电磁兼容设计与测试案例分析》

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进阶项目学习

推荐学习内容:

  • 物联网射频无线传输项目

    可以学到 DCDC 和 LDO 等参数与选型、硬件串口通信设计、射频收发芯片设计、天线和射频前端阻抗匹配等内容

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  • 高速 PCB 设计项目:一站式 PCB layout 设计

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  • 直流 1mv 放大一千倍,仪器仪表中中的小信号放大https://www.bilibili.com/video/BV1nr421L7mh/

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三、其他就业方向需额外学习

嵌入式硬件工程师方向

深入学习嵌入式系统开发:
  • 学习 RTOS(实时操作系统)的基础,了解如何在嵌入式系统中使用 RTOS。

  • 学习与外设相关的硬件编程,如 I2C、SPI、PWM、GPIO 等。

硬件与软件协同设计:
  • 学习如何在硬件设计的同时,考虑到嵌入式软件的需求,进行软硬件协同开发。

FPGA 与数字信号处理方向

FPGA 基础:
  • 学习 FPGA(现场可编程门阵列)的原理与编程,掌握 Verilog/VHDL 语言。

  • 学习 FPGA 的时序分析、时钟约束、I/O 接口等。

数字信号处理(DSP):
  • 学习数字信号处理的基本算法,如 FFT、滤波、采样定理等,并在 FPGA 上实现。

通信硬件工程师方向

无线通信与 RF 电路设计:
  • 学习 RF 电路的基础,掌握射频(RF)信号的调制解调、增益控制、滤波等技术。

  • 学习 5G、Wi-Fi、蓝牙等无线通信标准,了解硬件如何支持这些通信技术。

网络硬件设计:
  • 学习路由器、交换机、网络适配器等硬件设备的设计原理,理解数据链路层、网络层的硬件实现。

硬件测试工程师方向

硬件测试方法与工具:
  • 学习各种硬件测试方法,深入了解测试软件的使用(如 LabVIEW 等)。

  • 学习如何制定测试计划、编写自动化测试脚本。

消费类电子产品硬件工程师方向

消费电子产品设计:
  • 学习智能家居、智能穿戴、移动设备等消费电子产品的硬件设计与调试。

电池管理与功耗优化:
  • 学习如何在消费类电子中进行功耗优化,尤其是在电池驱动设备中的电池管理系统(BMS)设计。

电源工程师

核心技能:
  • 电源设计(AC/DC、DC/DC 转换器、稳压电源等)

  • 电池管理系统(BMS)

  • 电磁兼容性(EMC)和电气安全

  • 高频电路设计

射频工程师

核心技能:
  • 射频电路设计与分析(如滤波器、功率放大器、天线设计等)

  • 无线通信协议(如 LTE、Wi-Fi、5G)

  • 信号处理与噪声分析

  • 电磁兼容性(EMC)和射频测试