遲遲沒寫實踐篇的教程，是因爲操作類的東西，很難用文字來表達。那隻能把最關鍵的口訣寫下來，讓大家在實踐中體會了。
那麼，一般缺乏經驗的工程師或者學生，拿着一個項目任務書，或者一個成品的電路板的時候，往往會感覺到，根本無從下手。主要原因是，知識儲備不足，少實踐少動手。
但也不用着急，這是需要慢慢積累的。同樣，不用擔心東西太多，不知道學到什麼時候才能獨當一面，因爲很多東西都是相通的。
下面介紹硬件設計的實踐路線。
一，初級實踐篇。
1，焊接。
看首先一下杜洋前輩的焊接視頻。我當年也是看了他的視頻才學會焊接的。
關鍵的地方視頻中也會提到，這裏大概地說一下（洞洞板的焊接就不說了）。
拖焊的時候，先對齊芯片，再上錫固定一個角，然後在另一側加滿錫，最後整個芯片都加滿錫。把板子拿起來，傾斜30度左右，再用烙鐵加熱，把變成液體的錫吸起來，甩掉，直到把所有錫都吸走爲止。烙鐵的溫度要調好，我一般用350攝氏度。重點要體會，錫變成液體的時候，會像水一樣受重力作用向下流，還有，烙鐵頭表面是有吸力的，所以在整個焊接過程中，都不要用力刮錫的。如果焊的時候，操作起來不順手，可以轉動板子。
關於BGA的焊接，一般是不建議手工操作的，因爲成功率不高，推薦用返修臺。這裏說一下BGA手工植球的操作流程。
先用萬能植錫鋼網（這是最落後的工具，除此之外還有植錫臺，不過挺貴的），跟BGA對齊，再用膠布把BGA和鋼網粘住固定好。先加錫膏，再用風槍吹一會（風槍的風速和溫度可以調低一點），錫變亮的時候，再用手術刀，把多餘的錫颳走。如果錫球不均勻的話，再重複上一步，直接錫球均勻爲止。撕掉膠布，用手術刀把BGA撬起來。
2，儀器儀表的使用。
一，萬用表。爲什麼起這個名字？因爲對於高手來說，萬用表是幾乎是萬能的。一般也是用它來測電壓，電流和電阻。
B，示波器。現在都用數字示波器，一個自動鍵，可以輕鬆搞定，而且還帶FFT的功能，可以使用頻域分析法，是硬件工程師必須掌握的神兵利器。示波器還有個小衆的功能，就是李沙育圖（測相位差和測頻率用的）。此外，還要學會用示波器測開關電源紋波。
C，數字電橋，也叫LCR，LCZ測試儀。用它可以測電感值，電容值，電阻值，Q值，d值等，精度比一般的萬用表要高。
d，信號發生器，也叫函數信號發生器。可以輸出正弦波，方波，三角波，已調信號。用法比較簡單，但是射頻信號發生器，就要注意了，在輸出信號之前，一定要做好阻抗匹配，不然信號反射的話，有可能會損壞信號發生器。
女，頻率計用法。比較簡單，不再多說了，有的信號發生器還增加了頻率計的功能。
克，矢量網絡分析儀，也叫網分儀。用於測量射頻電路的小號參數矩陣，還可以顯示史密斯圓圖。每次使用之前都要校正一下頻率點。
H，頻譜儀，也就看一下頻譜，也有示波器的功能。
還有一些小衆儀器就不說了，像漏電流測試儀，電錶等。
3，維修。
首先肉眼觀察一下板子，看有沒有虛焊，短路或者缺少元件。有就修，沒有就下一步。
然後用萬用表測一下各組電源，看有沒有短路。有就修，沒有就下一步。
給板子上電，看各組電源電壓是否正常。有就修，沒有就下一步。
到了這一步，你必須對板子的整體設計有一定的認識，或者你得背下前輩們的經驗（背經驗的往往覺得硬件很神祕，這是我不推薦的做法），不然沒法修好。先對板子的各個功能分好模塊，從現象判斷哪個模塊出問題，斷開可疑的模塊，來排除可疑點（像偵探一樣）。有一塊好板的話，就很好辦，直接對照着測各元件的電壓（或者對地的電阻值）就能解決了。用萬用表只能解決一些簡單的問題，要想徹底修好，手上一定要有示波器，因爲像晶振受到干擾之類的，用萬用表是測不出來的。
4，調試。
調試，一般是自主設計的電路，沒經過驗證，需要自己去驗證，這是非常需要紮實的理論基礎。調試也是硬件工程師最容易累積經驗，含金量最高的技能之一。如果前期遇到棘手的問題，可以暫時先放下，等後來水平再高一層，就會解決的了，所以千萬不要鑽牛角尖，這隻會浪費更多的時間。調試的技巧需要長時間的積累，放在前面，是讓大家有所重視。
調試方法，多種多樣，視情況而定，不能一概而論，筆者總結了以下幾個方法：
一，示波器測量。當然，首先你得清楚你設計出來的電路，會出什麼樣的波形，才知道測出來對不對，也就是說，理論不行的，根本無法調試。
B，對照驗證過的電路。如果手上有一塊好板，而需要調試的電路里面剛好有好板的電路，可以拿好板來飛幾根線驗證一下，排除可疑點，這裏跟維修的方法一樣。
C，仿真。其實在設計電路的時候，能仿真就先仿真了，如果實物做出來，還是有問題，也可以仿真一下。如運放電路的參數，不確定的電阻串並聯等等。
d，鑷子短路。在你懷疑時鐘是不是干擾到其它信號的時候，可以用鑷子把時鐘引腳跟地短路（只要是弱信號，跟地短接一會都不會燒板子的，放心），以排除可疑點。還有復位的問題，也可以用這個方法。
即，信號發生。比如一個運放電路，輸入和輸出均受干擾了，那麼你就可以用信號發生器或者開發板，來輸出一路乾淨的信號，這樣可以排除可疑點。
女，軟件調試。如果板子上，有CPU就可以用串口調試，有FPGA就可以用嵌入式邏輯分析儀，這樣可以確定是芯片內部還是外部的問題。
克，觀察現象信號都在板子上跑了，直接觀察是觀察不出來的，這個時候，可以引出信號線，接在可觀察的設備上如：。調試音頻放大器的時候，就可以接一路信號，到一個現成完好的功放上面，通過聽聲音來觀察現象。當然，你可不要只想到功放，還有其它可觀察的設備或者元件，像LED燈，顯示器，甚至是收音機，只要能派得上用場的都可以。
二，中級實踐篇。
1，仿真軟件的使用。
常用的仿真軟件也就那幾個，變形桿菌，Multisim中，LabVIEW軟件，PSPICE，ADS，軍刀等，其中大多數是用香料仿真模型。
一個，變形桿菌。這個軟件很適合仿真單片機，元件庫也挺多的，但是有個致命的缺點，就是太智能了。單片機不接電源，不接晶振也能正常工作，這跟實際有很大出入，所以筆者建議學單片機，還是用開發板吧。
B，Multisim的。這個軟件很適合仿真模擬電路，其實它本質是香料仿真，只是界面做得簡單很多，適合初學者使用。雖然有8051的庫，但是，不適合仿真單片機，仿真起來很慢元件。庫其實並不多，像0805的三極管，它都沒有，這時候只能用其它的三極管（2N2222等）代替一下，要不，就自己做這個元件庫.multisim還可以跟Ultiboard的配合使用，實際板級仿真（連同PCB，一起仿真）。
c，labview。這個軟件功能非常強大，可以仿真模擬，數字電路，也可以做上位機（如：虛擬儀器等）。最具特色的，就是圖形化輸入，鼠標施幾個東西就可以仿真了。
d，PSPICE。這個軟件是節奏或者叫SPB開發套件中的一個軟件，一般是在捕獲中調出來的。使用捕獲就可以不用輸入香料的點命令，非常方便。其中，PSPICE的圖表要比Multisim中的要好看一些，比如，測幾個節點的電壓，在PSPICE一張圖就看得很清晰了。
即，ADS。這個ADS是指安捷倫的Advanced.Design.System，而不是指ARM編譯器ADS1.2.ADS可是電路仿真的神器啊，功能非常強大，一般是仿真高頻，射頻，微波電路用的，當然，集總參數電路也照樣可以仿真，但是不太適合初學者。
女，軍刀。這個軟件是專門仿真電源電路用的，筆者暫時沒用過，不做評價。
2，電路設計軟件的使用。
主流的電路設計軟件有三個：altium designer，PADS，Cadence，當然還有些小衆的，像eagle。這裏只介紹主流的三款軟件。
altium designer（簡稱AD），以前的版本是protel 99se，protel DXP，用法都大同小異，很適合初學者使用，3D渲染效果最好，同時也是學校裏教得最多的軟件。但是，很多公司反而不用這軟件，因爲用它畫多層板的話，電腦會很卡，而且公司裏面用的人多的話，可能會收到的Altium的律師函。可以用它來做FPGA開發，並進行板級仿真。適用於小規模的PCB。
PADS，以前的版本是power PCB，分成三個組件：logic（原理圖），layout（佈局和設置規則），route（佈線），最具特色的功能是：使用極座標放置元件和自動佈線（這個自動佈線可沒有AD那麼爛）。適用於中小規模的PCB，但是邏輯相當不好用，所以有些人用的OrCAD + PADS來彌補這個缺點。適用於中小規模的PCB。
韻律（也叫SPB）是個系統級的套件，除了畫原理圖，PCB之外，還可以畫版圖，仿真電路，仿真SI / PI等.Cadence公司收購了的OrCAD，目前畫原理圖的是用捕獲（也叫orcad），畫PCB是用allegro，仿真電路的是pspice（從捕獲裏面調出來的），仿真SI / PI的是Sigrity（需要另外安裝）。用捕捉畫原理圖是非常爽的，比如，畫個芯片的原理圖庫，你可以用Excel中寫好（引腳號和部分引腳名，像D0〜D7，鼠標拖一下就出來了），然後複製到捕獲裏面，再做少量的調整就可以了。但是用快板畫封裝就比較煩瑣，需要事先畫好焊盤，纔可以畫封裝。適用於中大規模的PCB。
3，其它軟件的使用。
畫板框用的AutoCAD中，畫3D封裝的SolidWorks的或者PRO-E，科學計算的MATLAB。
autoCAD的基本用法還是比較簡單的，在有人教的情況下，半小時可以入門，對於硬件工程師來說就畫一下板框，保存爲DXF格式，再導入到PCB設計軟件。同時，DXF也是硬件工程師與結構工程師交互的文件格式。
相對於PRO-E來說，SolidWorks的更加易學易用。用這兩個軟件都可以畫元器件的3D封裝，再把印刷電路板導出爲STP格式放到SolidWorks的當中，這樣，還沒打板就可以看到整機的效果圖了。學3D軟件還有個好處，讓你更清楚板子安裝的情況，像定位孔，插座，接線等，這樣設計出來的PCB不容易因爲結構問題而無法安裝，這是很多硬件工程師容易忽略的地方。
MATLAB，任何的計算，都可以用它。簡單的計算，像電阻分壓，濾波器的截止頻率等，複雜一點，像定向耦合器的參數計算，複雜運放電路的建模等，用MATLAB都可以輕鬆解決。還這裏推薦一個|網頁版的計算工具。
三，進階中級實踐篇。
1，基本電路單元的計算，仿真與驗證。
誠然，不管一塊電路板有多複雜，都可以按照功能來劃分爲若干個模塊，而這些模塊還可以再劃分爲衆多的電路單元。所以，首先要掌握最基本的電路單元的設計。這些電路單元，都可以在數電，模電，電力電子技術，高頻電子線路，單片機，電子測量技術當中學到，先搞懂教課書上經典電路的計算，仿真與驗證。不要以爲書上的公式簡單，但是實際操作起來，又是另一回事。比如，書上的反相放大電路，是雙電源的，用單電源就要加偏置，還得考慮帶寬增益積，擺率等。這裏主張先計算，再仿真，後實物的操作流程，同時，這也是一個需要長期累積的過程。
2，掌握單片機。可以參考本博客中的“ 如何學習單片機 ”。
3，芯片的使用與互連。
在理論篇裏面沒有寫到電子專業英語，在這裏就要用到專業英語了，你可以看英語教材，也可以用翻譯軟件這裏必須提到的一點是：英語不好導致無法閱讀數據表的，都無法做電路設計。因爲你總得會用到一塊陌生的芯片，總會遇到沒中文資料的情況。基本上能看懂數據表的，都能把芯片用起來，其實也是抄數據表上面的參考電路的，剩下的，就是芯片互連。
芯片互連，就是接口技術，也是單片機裏面會講到的.5V的ADC跟3.3V的單片機互連，這就要看電平，和信號的傳輸速率了.3.3V單片機跟12V開啓電壓的MOS管互連，加個三極管，做電平轉換就可以了。兩塊3.3V單片機IO口推輓輸出互連，串個100R電阻，防止代碼操作不當而燒壞IO口。
此外，還要掌握常用的總線協議。比如RS233，RS485，SPI，IIC，CAN，LIN，ZMODEM，USB，PCIE，TCP / IP等。
四，高級實踐篇。
在這裏，相信你已經把一些基本電路，熟捻於心，也會分析一些簡單的電路。但是，你總會遇到一些奇葩的現象。沒錯，你是時候要考慮SI，PI，EMC， EMI了。不要被這些貌似很高端的名詞嚇倒，分析起來，也是前面學到的電路原理，只是考慮問題的角度不同罷了。
1，SI，信號完整性。這部分的內容對PCB的佈局，佈線影響較大。
一個，使用阻抗匹配減弱過沖，下衝，振鈴的影響（某些射頻電路也對阻抗有要求，如：天線等）。
B，差分線應該儘量靠近以減少差模干擾。
C，去耦電容要儘量靠近芯片的電源管腳。
d，繼電器等大功率器件應該遠離晶振等易被幹擾的元件。
即，對重要的信號線，包地。
女，儘量遠離時鐘線（時鐘也可能成爲干擾源）。
克，信號線的返回路徑應該儘量短。
信號完整性要注意的地方，還是挺多的，具體可以參考王劍宇的“ 高速電路設計實踐 ”。
2，PI，電源完整性。要保證電源的完整，就是防止電源電壓的波動，具體可以參考本博客的“ 去耦電容的作用 ”。
3，EMC / EMI，電磁兼容性和電磁干擾。這兩個名詞看起來有點高大上，其實就是不干擾別人和防止被別人干擾的問題.EMC / EMI的問題可以歸結爲SI的問題，但是EMC有一套驗證的標準，所以還是起了不同的名字。
推薦“ Cadence高速電路設計：Allegro Sigrity SI / PI / EMC設計指南 ”。
五，總結。
1，千萬不要以爲把某些口訣當祕笈地記下來，就以爲練成了神功，這都是不現實的。前期的學習都必須以理論爲核心，少量的實踐以幫助理解理論，後面就可以逐漸增加實踐，理論和實踐是相輔相成，缺一不可的。
2，當硬件電路出了問題，工程師每一步的操作，都是以理論作爲指導思想的。
3，千萬不要害怕出錯而不敢做板。硬件工程師都是不斷地犯錯，改正，總結，才慢慢地成熟起來，減少犯錯的概率。不知道錯的話，也意味着不能積累經驗。
4，本文沒有提及生產，測試方面的問題，如：線材，PCBA，BOM，拼板，測試夾具等。
5，因爲大多數的電路功能都依靠於芯片來實現，畫原理圖幾乎都是抄數據表的，所以硬件工程師最具含金量的技能是PCB和調試能力。
如圖6所示，因爲硬件工程師也常常需要和軟件工程師交流，所以，爲了方便交流，你還得學習ARM，FPGA，DSP等相關知識，只是側重點有所不同而已，不然會給工作上帶來一定的麻煩。
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