01 基本知識
- 基本設計規範
- CPU基本知識、架構、性能及選型指導
- MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及選型指導
- 網絡處理器的基本知識、架構、性能及選型
- 常用總線的基本知識、性能詳解
- 各種存儲器的詳細性能介紹、設計要點及選型
- Datacom、Telecom領域常用實體層接口晶片基本知識，性能、設計要點及選型
- 常用器件選型要點與精華
- FPGA、CPLD、EPLD的詳細性能介紹、設計要點及選型指導
- VHDL和Verilog HDL
- 網絡基礎
- 國内大型通信裝置公司硬體研究開發流程
- 熟練掌握并使用業界最新、最流行的專業設計工具：ViewDraw、PowerPCB、Cam350、OrCad， Allegro、AD、PADS、VIEWDRAW、ORCAD、POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、FPGA設計工具
02 硬體總體設計
啟動一個硬體開發項目，原始的推動力會來自于很多方面，比如市場的需要，基于整個系統架構的需要，應用軟體部門的功能實作需要，提高系統某方面能力的需要等等，是以作為一個硬體系統的設計者，要主動的去了解各個方面的需求，并且綜合起來，提出最合适的硬體解決方案。
比如A項目的原始推動力來自于公司内部的一個高層軟體小組，他們在實際當中發現原有的處理器闆IP轉發能力不能滿足要求，進而對于系統的配置和使用都會造成很大的不便，是以他們提出了對新硬體的需求。根據這個目标，硬體方案中就針對性的選用了兩個高性能網絡處理器，然後還需要深入的和軟體設計者交流，以确定記憶體大小，内部結構，對外接口和調試接口的數量及類型等等細節，比如軟體人員喜歡将控制信令通路和資料通路完全分開來，這樣在确定内部資料走向的時候要慎重考慮。
項目開始之初是需要召開很多的讨論會議的，應該盡量邀請所有相關部門來參與，好處有三個，第一可以充分了解大家的需要，以免在系統設計上遺漏重要的功能，第二是可以讓各個部門了解這個項目的情況，提早做好時間和人員上協作的準備，第三是從感情方面講，在設計之初各個部門就參與了進來，這個項目就變成了大家共同的一個心血結晶，會得到大家的呵護和良好合作，對完成工作是很有幫助的。
03 硬體設計經驗與設計思路
- 産品需求分析
- 開發可行性分析
- 系統方案調研
- 總體架構，CPU選型，總線類型
- 資料通信與電信領域主流CPU：M68k系列，PowerPC860，PowerPC8240，8260體系結構，性能及對比
- 總體硬體結構設計及應注意的問題
- 通信接口類型選擇
- 任務分解
- 最小系統設計
- PCI總線知識與規範
- 如何在總體設計階段避免出現緻命性錯誤
- 如何合理地進行任務分解以達到事半功倍的效果？
- 項目案例：中、低端路由器等
04 硬體原理圖設計技術
目的：通過具體的項目案例，詳細進行原理圖設計全部經驗，設計要點與精髓揭密。
- 電信與資料通信領域主流CPU的原理設計經驗與精華
- Intel公司PC主機闆的原理圖設計精髓
- 網絡處理器的原理設計經驗與精華
- 總線結構原理設計經驗與精華
- 記憶體系統原理設計經驗與精華
- 資料通信與電信領域通用實體層接口的原理設計經驗與精華
- 電信與資料通信裝置常用的WATCHDOG的原理設計經驗與精華
- 電信與資料通信裝置系統帶電插拔原理設計經驗與精華
- 晶振與時鐘系統原理設計經驗與精華
- PCI總線的原理圖設計經驗與精華
- 項目案例：中、低端路由器等
05 原理圖設計中要注意的問題
原理圖設計中要有“拿來主義”，現在的晶片廠家一般都可以提供參考設計的原理圖，是以要盡量的借助這些資源，在充分了解參考設計的基礎上，做一些自己的發揮。當主要的晶片標明以後，最關鍵的外圍設計包括了電源，時鐘和晶片間的互連。
電源是保證硬體系統正常工作的基礎，設計中要詳細的分析：系統能夠提供的電源輸入；單闆需要産生的電源輸出；各個電源需要提供的電流大小；電源電路效率；各個電源能夠允許的波動範圍；整個電源系統需要的上電順序等等。比如A項目中的網絡處理器需要1.25V作為核心電壓，要求精度在+5%- -3%之間，電流需要12A左右，根據這些要求，設計中采用5V的電源輸入，利用Linear的開關電源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的電源供應電路，精度要求決定了輸出電容的ESR選擇，并且為防止電流過大造成的電壓跌落，加入了遠端回報的功能。
時鐘電路的實作要考慮到目标電路的抖動等要求，A項目中用到了GE的PHY器件，剛開始的時候使用一個内部帶鎖相環的零延時時鐘配置設定晶片提供100MHz 時鐘，結果GE鍊路上出現了丢包，後來換成簡單的時鐘Buffer器件就解決了丢包問題，分析起來就是内部的鎖相環引入了抖動。
晶片之間的互連要保證資料的無誤傳輸，在這方面，高速的差分信号線具有速率高，好布線，信号完整性好等特點，A項目中的多晶片間互連均采用了高速差分信号線，在調試和測試中沒有出現問題。需要熟悉各種電平标準，保證電平比對。
06 硬體PCB圖設計
目的：通過具體的項目案例，進行PCB設計全部經驗揭密，使你迅速成長為優秀的硬體工程師。
- 高速CPU闆PCB設計經驗與精華
- 普通PCB的設計要點與精華
- PowerPC、ARM、MIPS、單片機的PCB設計精華
- Intel公司PC主機闆的PCB設計精華
- PC主機闆、工控機主機闆、電信裝置用主機闆的PCB設計經驗精華
- 國内著名通信公司PCB設計規範與工作流程
- PCB設計中生産、加工工藝的相關要求
- 高速PCB設計中的傳輸線問題
- 電信與資料通信領域主流CPU（PowerPC系列）的PCB設計經驗與精華
- 電信與資料通信領域通用實體層接口（百兆、千兆以太網，ATM等）的PCB設計經驗與精華
- 網絡處理器的PCB設計經驗與精華
- PCB步線的拓撲結構極其重要性
- PCI布線的PCB設計經驗與精華
- SDRAM、DDR SDRAM（125/133MHz）的PCB設計經驗與精華
- 項目案例：中端路由器PCB設計
07 PCB設計中要注意的問題
PCB設計中要做到目的明确，對于重要的信号線要非常嚴格的要求布線的長度和處理地環路，而對于低速和不重要的信号線就可以放在稍低的布線優先級上。重要的部分包括：電源的分割；記憶體的時鐘線，控制線和資料線的長度要求；高速差分線的布線等等。
項目中使用記憶體晶片實作了1G大小的DDR memory，針對這個部分的布線是非常關鍵的，要考慮到控制線和位址線的拓撲分布，資料線和時鐘線的長度差别控制等方面，在實作的過程中，根據晶片的資料手冊和實際的工作頻率可以得出具體的布線規則要求，比如同一組内的資料線長度相差不能超過多少個mil，每個通路之間的長度相差不能超過多少個mil等等。當這些要求确定後就可以明确要求PCB設計人員來實作了，如果設計中所有的重要布線要求都明确了，可以轉換成整體的布線限制，利用CAD中的自動布線工具軟體來實作PCB設計，這也是在高速PCB設計中的一個發展趨勢。
08 硬體調試
目的：以具體的項目案例，傳授硬體調試、測試經驗與要點。硬體調試等同于黑箱調試，如何快速分析、解決問題？
- 大量調試經驗的傳授
- 如何加速硬體調試過程
- 如何迅速解決硬體調試問題
- DATACOM終端裝置的CE測試要求
當準備調試一塊闆的時候，一定要先認真的做好目視檢查，檢查在焊接的過程中是否有可見的短路和管腳搭錫等故障，檢查是否有元器件型号放置錯誤，第一腳放置錯誤，漏裝配等問題，然後用萬用表測量各個電源到地的電阻，以檢查是否有短路，這個好習慣可以避免貿然上電後損壞單闆。調試的過程中要有平和的心态，遇見問題是非常正常的，要做的就是多做比較和分析，逐漸的排除可能的原因，要堅信“凡事都是有辦法解決的”和“問題出現一定有它的原因”，這樣最後一定能調試成功。
09 軟硬體聯合調試
- 如何判别是軟體的錯
- 如何與軟體進行聯合調試
- 大量的聯合調試經驗的傳授