硬件設(shè)計(jì)專業(yè)暑假實(shí)習(xí)總結(jié)，暑假實(shí)習(xí)是每位大學(xué)生都會(huì)有的一個(gè)暑假活動(dòng)，即使是在家中休息，返校的時(shí)候也會(huì)填寫一個(gè)實(shí)習(xí)報(bào)告，那么今天小編就給大家?guī)��?lái)一份硬件設(shè)計(jì)專業(yè)的暑期實(shí)習(xí)報(bào)告！

硬件設(shè)計(jì)專業(yè)暑假實(shí)習(xí)總結(jié)

今年的暑假是在一個(gè)專門為煙草行業(yè)制造自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的公司實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)的原本計(jì)劃是看能不能將ARM+Linux這樣的軟硬件平臺(tái)應(yīng)用到煙草行業(yè)中。

我們總共三個(gè)人，我和我們班的一個(gè)，還有一個(gè)研究生，實(shí)現(xiàn)的地方由導(dǎo)師安排。              實(shí)習(xí)的公司叫“圭彬光電”，公司有兩處工作地點(diǎn)，我們所在的這一處位于寶雞市高新區(qū)，主要做煙草行業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備和系統(tǒng)管理軟件。

在這里，我們被安排在硬件設(shè)計(jì)部門。起初覺得完全和自己所學(xué)的不同，覺得公司的安排真是不合理。起初幾天也沒什么事，期間我們從資料室借來(lái)了公司以前使用ARM7做的“張力控制板”，資料很完整，從硬件設(shè)計(jì)到軟件程序和調(diào)試。其中給了硬件原理圖。起初一看就傻眼了，雖然在之前也零星的看過一下原理圖，可都是比較小的，現(xiàn)在整個(gè)一個(gè)系統(tǒng)硬件圖擺在眼前，連線錯(cuò)綜復(fù)雜，使用的芯片又多，并且結(jié)合設(shè)計(jì)資料看的時(shí)候，其中的許多專業(yè)概念一點(diǎn)都沒有。忽然覺得自己學(xué)的簡(jiǎn)直太少了，知道的太少了。在學(xué)校的時(shí)候，就軟件方面而言，還自認(rèn)為學(xué)的挺多，本以為憑這就可以做點(diǎn)什么�？涩F(xiàn)在，隨便一個(gè)系統(tǒng)，要用所學(xué)的做出來(lái)，那簡(jiǎn)直還太遠(yuǎn)。因?yàn)檐浖�是基于硬件寫的，而在嵌入式這一行業(yè)中，每個(gè)硬件平臺(tái)基本上都不相同。以前總以為硬件都是差不多的，在學(xué)習(xí)中，忽略了硬件平臺(tái)對(duì)軟件的影響。

于是開始學(xué)習(xí)硬件的知識(shí)。起初是以張力控制板的資料為主，看其用到的硬件，查其使用的芯片的手冊(cè)，學(xué)著看原理圖，看其軟件的編寫。其原理圖是用Protel **SE畫出來(lái)的，于是也開始學(xué)習(xí)protel的使用，漸漸接觸了硬件設(shè)計(jì)的許多知識(shí)，比如封裝，網(wǎng)絡(luò)連接，硬件設(shè)計(jì)的一些規(guī)則等。

在這里做的第一件事算是做一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目，是一個(gè)關(guān)于金拉線控制的項(xiàng)目，當(dāng)然是在這里一個(gè)工作經(jīng)驗(yàn)豐富的硬件設(shè)計(jì)工程師的帶領(lǐng)下做的。具體給我們安排的是使用ARM控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并采集數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。涉及到對(duì)頻率信號(hào)的處理，要將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓來(lái)控制伺服電機(jī)。前期我們做的是一些探索性的實(shí)驗(yàn)，在工程師的提示下，我們使用ARM的定時(shí)器采集頻率信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，然后在使用D/A轉(zhuǎn)化成電壓值。經(jīng)過幾天的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其精度太差，無(wú)法達(dá)到精確控制的要求，于是就放棄了這種方法，改用硬件實(shí)現(xiàn)頻率信號(hào)都電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換，而是用ARM只做數(shù)字顯示的部分。硬件部分我們使用LPC2103作為MCU，并參考了之前所看的張力控制板的硬件設(shè)計(jì)部分，使用Protel **SE完成原理圖的繪制。由于剛剛接觸Protel，所以芯片的封裝部分由帶領(lǐng)我們的工程師完成。軟件部分涉及到A/D轉(zhuǎn)換，三位數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，我們也在EasyARM2200實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上試驗(yàn)通過。到此算是完成了第一個(gè)項(xiàng)目。

接下來(lái)的一段時(shí)間里，我們主要繼續(xù)學(xué)習(xí)硬件的設(shè)計(jì)，查閱各種芯片的資料，并重點(diǎn)學(xué)習(xí)了Altium Designer(Protel的升級(jí)版)硬件設(shè)計(jì)工具的使用。由于在煙草行業(yè)中，Linux還應(yīng)用的很少，公司以前也沒有做過這樣的東西，和部門經(jīng)理交流之后，他安排我們先做一些探索性的東西，首先從簡(jiǎn)單的串口通信開始。為了充分考慮用戶的使用習(xí)慣，他給了我們一個(gè)windows他們經(jīng)常使用的串口工具，我們使用linux平臺(tái)下的圖形化開發(fā)庫(kù)GTK和C語(yǔ)言完成，這個(gè)主要由研究生完成。我們另一個(gè)同學(xué)主要做從Linux平臺(tái)訪問MS SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)的探索。因?yàn)樵跓煵菪袠I(yè)中，應(yīng)用最多的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)就是MS SQL2000和sybase，如果要應(yīng)用linux平臺(tái)，數(shù)據(jù)訪問必然是要做的一部分。

經(jīng)過在網(wǎng)上的搜索，我們確定使用FreeTDS作為數(shù)據(jù)庫(kù)訪問開發(fā)庫(kù)，他最早是為解決從類UINUX平臺(tái)訪問sybase數(shù)據(jù)庫(kù)而開發(fā)的，后來(lái)也支持了對(duì)MS SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，正好符合我們的需求。FreeTDS是一個(gè)開源軟件，資料都是英文的，所以對(duì)于其編程接口，配置等的學(xué)習(xí)都是查閱其官方網(wǎng)站上的英文資料。我們還搭建了測(cè)試環(huán)境，使用VirtualBox虛擬機(jī)軟件，安裝Ubuntu Linux發(fā)行版系統(tǒng)作為linux環(huán)境，Windows XP作為MS SQL2000個(gè)人版數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境。在linux環(huán)境下，使用FreeTDS的編程接口編寫測(cè)試程序訪問MS SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)。在測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)了不少的問題，比如字符編碼問題，訪問數(shù)據(jù)庫(kù)獲取的中文數(shù)據(jù)顯示是亂碼，訪問獲得的數(shù)據(jù)類型的錯(cuò)誤等。于是我們使用vim + cscope + ctags作為源碼閱讀工具，深入FreeTDS的源代碼解決問題。最后我們寫了一個(gè)文檔和一個(gè)為具體應(yīng)用提供的更方便的編程接口。文檔是詳細(xì)介紹了FreeTDS的安裝，配置，附圖說(shuō)明了我們搭建的測(cè)試環(huán)境的過程�？s寫的編程接口主要是對(duì)FreeTDS提供的接口進(jìn)行再次封裝，達(dá)到讓用戶可以只輸入SQL語(yǔ)句就可以訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，包括常用的查詢，插入，更新，刪除，新建數(shù)據(jù)庫(kù)，新建表等，支持讓用戶通過簡(jiǎn)單的參數(shù)或者修改配置就可以將操作的結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出或者輸出到文件中。

在之后的半個(gè)多月中，我繼續(xù)深入學(xué)習(xí)了硬件設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，主要是使用PCB設(shè)計(jì)軟件Altium Designer設(shè)計(jì)PCB。最先是下載一些教程學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)Altium Designer的使用，學(xué)習(xí)硬件設(shè)計(jì)中注意的問題，學(xué)習(xí)制作電子元器件原理圖和制作電子元器件的封裝。難點(diǎn)要算是封裝了，因?yàn)橐獙?duì)應(yīng)到實(shí)際芯片，元件等的尺寸，必須非常精確。在學(xué)習(xí)中，我最先以做一個(gè)周立功公司的EasyARM2103的JTAG接口作為實(shí)例。由于原理圖已經(jīng)有了，主要就是做元件封裝的設(shè)計(jì)和PCB布局（對(duì)各種電子元器件的合理放置）和布線（對(duì)各種元器件有電氣連接的管腳使用導(dǎo)線進(jìn)行連接）。經(jīng)過幾天的努力，測(cè)量電阻，電容，芯片的尺寸做封裝，按照PCB設(shè)計(jì)的規(guī)則布局和布線，終于做出了一個(gè)像樣的PCB板。

完成JTAG的設(shè)計(jì)后，我在同學(xué)的建議下，也是出于實(shí)際的考慮，現(xiàn)在的大部分臺(tái)式機(jī)沒有并口，只有串口，而筆記本串口和并口都沒有，這給做嵌入式的人帶來(lái)了極大的問題。雖然現(xiàn)在網(wǎng)上有賣的USB轉(zhuǎn)JTAG和串口的接口，但價(jià)格很貴(200元左右)，于是決定做一個(gè)USB轉(zhuǎn)JTAG和串口的接口。在許多時(shí)間內(nèi)，都是查閱網(wǎng)上已有的資料，整理出用到的芯片，一一查閱其硬件手冊(cè)，完成了原理圖和封裝的設(shè)計(jì)。由于使用的電子元件比較多，并且都非常小，所以手工布局和布線花費(fèi)了不少的時(shí)間。

在之后剩下的時(shí)間里，我主要對(duì)周立功公司的EasyARM2103開發(fā)板進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，添加了數(shù)碼管和蜂鳴器等器件。這個(gè)算是我在實(shí)習(xí)期間做的最大的一個(gè)硬件設(shè)計(jì)，用到了各種電子元器件，電氣參數(shù)各異，尺寸封裝也有許多沒有現(xiàn)成的，于是每天忙在查資料，修改設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)的后期階段，布局和布線著實(shí)費(fèi)了一番功夫，考慮到用戶對(duì)已有的EasyARM2103開發(fā)板的布局的習(xí)慣，所以布局遵從已有的布局，這樣給布線帶來(lái)了很大的問題。在設(shè)計(jì)中，體會(huì)最深的就是布局比布線更重要，一個(gè)好的設(shè)計(jì)，不僅是電子元件連接的正確就可以了，還要綜合考慮信號(hào)的差異來(lái)布局，比如高頻信號(hào)和低頻信號(hào)，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)等，這些都應(yīng)該分開，而這些都最終體現(xiàn)在一個(gè)好的布局上。最主要的是一個(gè)最優(yōu)的布線時(shí)絕對(duì)建立在最優(yōu)的布局的基礎(chǔ)上。由于舍棄了布局的最優(yōu)，所以布線非常麻煩，總共涉及到的電子元器件的之間的連線游1500多條，錯(cuò)中復(fù)雜，橫豎交叉，花費(fèi)了一周的時(shí)間才完全弄好。

經(jīng)過一個(gè)暑假，不僅學(xué)到了許多，也有許多感受。這個(gè)公司沒有像我們?cè)趯W(xué)校里聽說(shuō)的那種嚴(yán)格的管理制度（也許是我們沒有見到），對(duì)員工這樣那樣的限制（起碼我所在的硬件設(shè)計(jì)部門是這樣的），每個(gè)人都很自由。上班時(shí)間大家也是自由分配，只要完成定期的任務(wù)就好。這里的每個(gè)人都是綜合實(shí)力非常強(qiáng)的人。因?yàn)槭歉阌布�設(shè)計(jì)，對(duì)各種電子元器件的參數(shù)，功能等自然是非常的清楚，對(duì)于一個(gè)賣好幾萬(wàn)的板子，一個(gè)人幾個(gè)月就可以完成，許多帶有自能控制的板子，涉及到了軟件的編程，匯編，c語(yǔ)言等也是非常精通。這里的每個(gè)人都很獨(dú)立，一個(gè)項(xiàng)目基本上都是一個(gè)人做，從硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)，全部是一個(gè)人完成。這沒有深厚的知識(shí)基本是絕對(duì)不行的。

在這里的生活算是還比較好，公司管飯，一天兩頓。周末吃飯有點(diǎn)麻煩，公司的食堂周末的時(shí)候就沒飯了，到附近的村子吃飯要走大概半個(gè)小時(shí)才能到。每天下班吃完飯后還打1個(gè)小時(shí)左右的乒乓球娛樂一下，雖然也有唱歌的地方，可一直沒有去，關(guān)鍵是不會(huì)唱，呵呵。乒乓之后，就在辦公室看看電影，在網(wǎng)上四處娛樂一下，也有許多時(shí)間是在查資料，泡論壇，看硬件設(shè)計(jì)的一些經(jīng)驗(yàn)型的東西。平時(shí)也有出去逛，剛來(lái)的時(shí)候就去了釣魚臺(tái)，感受了一下姜子牙當(dāng)年的釣魚的悠閑。最近還去了炎帝陵，不過正在修建，也沒多少景物，不過山上的那種鳥鳴山更幽的感覺還是非常好的。在有規(guī)律的生活之余，偶爾也感受一下山野數(shù)目的雜亂無(wú)章卻也深感爽快。

一個(gè)暑假，雖然和原先設(shè)想的有些差距，不過也學(xué)到了另一些，獲得了更多的一些，感受了企業(yè)的生活，有忙碌也有清閑，有上班時(shí)的認(rèn)真的工作態(tài)度，也有下班后唱歌時(shí)候的縱情高唱，還是比較豐富多彩的。從正式員工真正做的東西來(lái)看，我們所學(xué)的太少，還相差甚遠(yuǎn)。革命仍在繼續(xù)，我們更需努力。唯有多學(xué)，才能縮小我們和企業(yè)所需的人才之間的差距，才能使自己更有價(jià)值。

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